[發明專利]隨機數生成方法及裝置

在審

• 申請號: 201410746690.5
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN105739946A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 朱洪波;王浩;彭曉峰;張樂;王微
• 申請（專利權）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號: G06F7/58
• 分類號: G06F7/58
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏;駱蘇華

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種隨機數生成方法及隨機數生成裝置。

背景技術

隨著計算機網絡的普及以及各種數字化技術的迅速發展，在各種領域都可能有對隨機數的使用需求，例如，在通信領域，信號的調制解調、信號的傳輸、信號的加擾和解擾、信道的模擬等都需要用到隨機數。

通常可以基于軟件方式或者硬件方式等實現隨機數的生成。例如，可以通過隨機數生成算法通過編程實現隨機數的生成，也可以借助于移動寄存器等硬件實現隨機數的生成。例如，

在通過硬件方式實現隨機數的過程中，通常會利用線性反饋移位寄存器(LFSR，LinearFeedbackShiftRegister)實現隨機數的產生。

但現有技術中，在生成隨機數的過程中，例如在生成均勻分布的隨機數或者是高斯分布的隨機數的過程中，均存在一些問題，例如在通過LFSR生成的隨機序列雖然滿足均勻分布的要求，但通常存在產生隨機數效率較低的問題，每個周期只能生成一個隨機數，而在生成高斯分布的隨機數的過程中，通常存在硬件構造復雜、成本較高，且生成隨機數效率較低的問題。

現有技術存在難以簡單、高效生成具有均勻分布或者高斯分布的隨機數的問題。

發明內容

本發明解決的是難以簡單、高速生成具有均勻分布或者高斯分布的隨機數的問題。

為解決上述問題，本發明技術方案提供一種隨機數生成方法，所述方法包括：

獲取隨機數種子；

根據所述隨機數種子的比特位的第一操作結果，獲取用于線性反饋移位寄存器的N個反饋項，其中，N大于1；

單個時鐘周期內將所述線性反饋移位寄存器移動N位，以獲取對應所述反饋項的N個隨機數。

可選的，所述第一操作包括異或運算或異或非運算。

可選的，所述用于線性反饋移位寄存器的各反饋項由所述隨機數種子中所分別選取的M個比特位的第一操作結果進行確定，其中，M小于N。

可選的，所述N個隨機數中第K個隨機數中含有K個反饋項，所述K的取值小于或等于N。

可選的，所述方法還包括：將含有N個反饋項的隨機數作為下一次生成隨機數的隨機數種子。

可選的，所述方法還包括：

在單個時鐘周期內獲取到N個隨機數后，將所述N個隨機數進行組合，以生成高斯分布的隨機數。

可選的，將所述N個隨機數進行組合的過程包括：

從每一個隨機數中選取S個比特位；

由每一個隨機數中所選取的S個比特位確定對應每一個隨機數的第一數值；

將各第一數值求和，獲取求和操作后的第二數值。

可選的，所述方法還包括：將所述第二數值確定為高斯分布的隨機數。

可選的，所述方法包括：所述從每一個隨機數中選取S個比特位的過程中，各隨機數中所選取的比特位的位置是相同的。

可選的，所述方法還包括：由多個高斯分布的隨機數組成高斯隨機數序列。

為解決上述技術問題，本發明技術方案還提供一種隨機數生成裝置，所述裝置包括：

種子獲取單元，用于獲取隨機數種子；

反饋項獲取單元，用于根據所述隨機數種子的比特位的第一操作結果，獲取用于線性反饋移位寄存器的N個反饋項，其中，N大于1；

隨機數獲取單元，用于在單個時鐘周期內將所述線性反饋移位寄存器移動N位，以獲取對應所述反饋項的N個隨機數。

可選的，所述反饋項獲取單元包括：

第一選取單元，用于從所述隨機數種子中分別選取M個比特位；

反饋單元，用于根據所述隨機數種子中所分別選取的M個比特位的第一操作結果確定用于線性反饋移位寄存器的各反饋項。

可選的，所述裝置還包括：

組合單元，用于在單個時鐘周期內獲取到N個隨機數后，將所述N個隨機數進行組合；

生成單元，用于生成高斯分布的隨機數。

可選的，所述組合單元包括：

第二選取單元，用于從每一個隨機數中選取S個比特位；

第一確定單元，用于由每一個隨機數中所選取的S個比特位確定對應每一個隨機數的第一數值；

第二確定單元，用于對各第一數值求和，獲取求和操作后的第二數值。

可選的，所述裝置還包括：序列獲取單元，用于由多個高斯分布的隨機數組成高斯隨機數序列。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：