[發(fā)明專利]一種混沌序列產(chǎn)生方法及產(chǎn)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711462723.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107911208B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劍;朱銀霞;程劍;李廣俠;朱宏鵬;朱文明;石盛超;唐璟宇;朱鑫昱;徐星辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/00
• 分類號(hào): H04L9/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

1.一種混沌序列產(chǎn)生方法，其特征在于，包括以下步驟：

迭代計(jì)算，構(gòu)建迭代計(jì)算器，向所述迭代計(jì)算器輸入初始值，所述迭代計(jì)算器基于所述初始值通過(guò)迭代計(jì)算方程進(jìn)行迭代計(jì)算并輸出計(jì)算值；

偽碼生成，利用偽隨機(jī)序列發(fā)生器產(chǎn)生輸出偽隨機(jī)序列碼；

選擇輸出，由所述偽隨機(jī)序列碼控制選擇所述計(jì)算值中的各位數(shù)據(jù)連續(xù)輸出；

所述迭代計(jì)算方程是：

其中，x(n+1)為迭代值，0＜x(n+1)＜1，n≥0，x(0)為輸入的所述初始值，y(n)為所述計(jì)算值，是x(n)的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制小數(shù)表示式且取前b個(gè)比特，所述計(jì)算值中的各位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)所述的前b個(gè)比特的各二進(jìn)制數(shù)；選取所述初始值和b值，使得所述計(jì)算值組成的混沌序列具有較長(zhǎng)的周期長(zhǎng)度；

所述偽隨機(jī)序列發(fā)生器是m序列產(chǎn)生器，所述偽隨機(jī)序列碼是m序列偽隨機(jī)碼；

所述迭代計(jì)算中還包括不動(dòng)點(diǎn)檢測(cè)，當(dāng)所述初始值x(0)在進(jìn)行迭代計(jì)算時(shí)，輸出的所述計(jì)算值保持固定值不變時(shí)，則檢測(cè)出所述初始值并替換所述輸入初始值；

所述迭代計(jì)算得到的計(jì)算值的周期與所述m序列產(chǎn)生器輸出的m序列偽隨機(jī)碼的周期互質(zhì)；

所述迭代計(jì)算的初始值、迭代值和計(jì)算值均為有限長(zhǎng)度為31比特的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制小數(shù)，所述m序列是31階m序列，輸出的m序列偽隨機(jī)碼以5比特?cái)?shù)字序列進(jìn)行劃分并對(duì)所述計(jì)算值的31比特的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制小數(shù)選擇輸出；

當(dāng)所述m序列偽隨機(jī)碼的5比特?cái)?shù)字序列為“11111”時(shí)，則選擇所述計(jì)算值中的2個(gè)比特的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行異或運(yùn)算，并將異或運(yùn)算的結(jié)果輸出；當(dāng)所述m序列偽隨機(jī)碼的5比特?cái)?shù)字序列不是“11111”時(shí)，則根據(jù)所述5比特?cái)?shù)字序列的取值對(duì)應(yīng)選擇所述計(jì)算值的31個(gè)比特的二進(jìn)制數(shù)輸出；

所述初始值的低16位比特固定為一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)“1357”，不同的初始值只變化高15比特，當(dāng)檢測(cè)到不動(dòng)點(diǎn)時(shí)，將初始值的低16位設(shè)置為另一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)“9ace”作為替換值置入。

2.一種混沌序列產(chǎn)生器，其特征在于，包括：

迭代計(jì)算單元，基于輸入的初始值通過(guò)迭代計(jì)算方程進(jìn)行迭代計(jì)算，并輸出計(jì)算值；

偽隨機(jī)序列發(fā)生單元，產(chǎn)生輸出偽隨機(jī)序列碼；

選擇控制單元，接收來(lái)自所述偽隨機(jī)序列發(fā)生單元輸出的偽隨機(jī)序列碼，利用所述偽隨機(jī)序列碼控制選擇所述迭代計(jì)算單元輸出的所述計(jì)算值中的各位數(shù)據(jù)連續(xù)輸出；

所述計(jì)算單元中的所述迭代計(jì)算方程是：

其中，x(n+1)為迭代值，0＜x(n+1)＜1，n≥0，x(0)為所述初始值，y(n)為所述計(jì)算值，是x(n)的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制小數(shù)表示式且取前b個(gè)比特，所述計(jì)算值中的各位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)所述的前b個(gè)比特的各二進(jìn)制數(shù)；選取所述初始值和b值，使得所述計(jì)算值組成的混沌序列具有較長(zhǎng)的周期長(zhǎng)度；

所述偽隨機(jī)序列發(fā)生單元是m序列產(chǎn)生單元，所述偽隨機(jī)序列碼是m序列偽隨機(jī)碼；

所述混沌序列產(chǎn)生器還包括用于檢測(cè)所述迭代計(jì)算單元輸出的所述計(jì)算值是否存在固定不變值的不動(dòng)點(diǎn)檢測(cè)單元，當(dāng)所述輸入初始值x(0)在進(jìn)行迭代計(jì)算時(shí)，輸出的所述計(jì)算值存在固定不變值時(shí)，則檢測(cè)出所述初始值并更換所述初始值；

所述迭代計(jì)算單元得到的計(jì)算值的周期與所述m序列產(chǎn)生單元輸出的m序列偽隨機(jī)碼的周期互質(zhì)；

所述迭代計(jì)算的初始值、迭代值和計(jì)算值均為有限長(zhǎng)度為31比特的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制小數(shù)，所述m序列是31階m序列，輸出的m序列偽隨機(jī)碼以5比特?cái)?shù)字序列進(jìn)行劃分，并對(duì)所述計(jì)算值的31比特的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制小數(shù)選擇輸出；

當(dāng)所述m序列偽隨機(jī)碼的5比特?cái)?shù)字序列為“11111”時(shí)，則選擇所述計(jì)算值中的2個(gè)比特的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行異或運(yùn)算，并將異或運(yùn)算的結(jié)果輸出；當(dāng)所述m序列偽隨機(jī)碼的5比特?cái)?shù)字序列不是“11111”時(shí)，則根據(jù)所述5比特?cái)?shù)字序列的取值對(duì)應(yīng)選擇所述計(jì)算值的31個(gè)比特的二進(jìn)制數(shù)輸出；

所述初始值的低16位比特固定為一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)“1357”，不同的初始值只變化高15比特，當(dāng)檢測(cè)到不動(dòng)點(diǎn)時(shí)，將初始值的低16位設(shè)置為另一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)“9ace”作為替換值置入。