[發明專利]第一類非線性m子序列發生器

無效

• 申請號: 201110379109.7
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102495717A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 呂虹;方俊初;張愛雪;朱達榮;解建俠
• 申請（專利權）人: 安徽建筑工業學院;呂虹
• 主分類號: G06F7/58
• 分類號: G06F7/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及可用于信息加密、擴頻通信、跳頻通信、雷達、測試、測距、導航、聲納等領域的一類偽隨機序列發生器，具體涉及第一類非線性m子序列發生器。

背景技術

m序列是最大長度線性移位反饋寄存器(Maximum-length?binary?linear?feedback?shift?register，MLFSR)生成的偽隨機序列，它的周期特性、平衡特性、游程特性、自相關特性都很好，在信息安全、通信、雷達、測試、導航等許多重要領域具有廣泛應用。但是，它的序列數目有限，難以滿足通信系統需要的海量地址碼；它的線性復雜度低，在信息加密中難以抵抗敵方的攻擊。在實際應用中，為了獲得周期長、復雜度高的偽隨機序列，往往需要將若干個多級反饋移位寄存器產生的m序列進行平移、截短、求模2加等運算。這種生成方法改善了序列的某些特性，但同時也丟失了一些好的特性，并且增加了偽隨機序列生成的復雜性。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中m序列數目不足和線性復雜度不高的缺陷，提供一種偽隨機序列發生器——第一類非線性m子序列發生器。本發明的第一類非線性m子序列發生器所產生的偽隨機序列，其周期長度、平衡特性、游程特性都與m序列相相同，自相關特性具有δ(t)函數特征，同時還具有m序列所不及的線性復雜度和互相關特性，其數目與m序列相同。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明涉及第一類非線性m子序列發生器，包括移位寄存器單元和反饋邏輯單元；所述移位寄存器單元的輸入端與反饋邏輯單元的輸出端連接，所述移位寄存器單元的輸出端是其最低位的狀態輸出端，與反饋邏輯單元的一個輸入端連接。

優選的，所述反饋邏輯單元包括線性反饋邏輯單元、非線性反饋邏輯單元和合成單元；所述線性、非線性反饋邏輯單元的輸入端分別與所述移位寄存器單元中相應位的狀態輸出端連接，所述線性、非線性反饋邏輯單元的輸出端分別與合成單元的輸入端連接，所述合成單元的輸出端與所述移位寄存器單元的輸入端連接。

優選的，所述線性反饋邏輯單元為MLFSR反饋邏輯單元，其電路結構由m序列反饋函數決定。

優選的，所述非線性反饋邏輯單元電路結構由非線性函數y(x)決定，所述的非線性函數y(x)包括y_o(x)和y_e(x)。當移位寄存器的位數n為奇數時，非線性函數為y_o(x)，當移位寄存器的位數n為偶數時，非線性函數為y_e(x)，其函數式如下：

其中，+邏輯加；n移位寄存器位數；

x_i移位寄存器第i位狀態變量，移位寄存器第i位狀態反變量。

所述合成單元由一異或門組成，其輸出與移位寄存器輸入端連接，它的輸出是反饋邏輯單元的輸出，其函數式如下：

f(x)＝f_m(x)□y(x)??????????(3)

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、可以產生新的偽隨機序列；

2、新偽隨機序列具有良好特性；

3、電路結構簡單，易于硬件和軟件實現。

附圖說明

圖1是本發明的邏輯結構框圖；

圖2是移位寄存器的位數n為奇數時，實施例的電路結構圖；

圖3是移位寄存器的位數n為偶數時，實施例的電路結構圖。

其中，1移位寄存器單元；2線性反饋邏輯單元；3非線性反饋邏輯單元；4合成單元；5移位寄存器位數n為奇數時的非線性反饋邏輯電路；6移位寄存器位數n為偶數時的非線性反饋邏輯電路。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明。

實施例

本發明的邏輯結構圖如圖1所示，包括移位寄存器單元1和反饋邏輯單元。所述的移位寄存器單元1，其輸入與反饋邏輯單元輸出端連接，移位寄存器單元1輸出端是其最低位的狀態輸出端，與反饋邏輯單元的一個輸入連接；反饋邏輯單元由線性反饋邏輯單元2、非線性反饋邏輯單元3和合成單元4組成。