[發(fā)明專利]真隨機信號生成電路、方法、展頻時鐘發(fā)生器及芯片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054475.4
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111245407A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳敏;陳培騰
• 申請（專利權(quán)）人: 芯海科技（深圳）股份有限公司
• 主分類號: H03K3/84
• 分類號: H03K3/84
• 代理公司: 深圳市智圈知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44351
• 代理人: 周獻

本申請實施例提供了一種真隨機信號生成電路、方法、展頻時鐘發(fā)生器及芯片，真隨機信號生成電路包括噪聲提取電路以及穩(wěn)壓電路，噪聲提取電路用于對隨機白噪聲信號進行濾波處理，并輸出至少一個指定頻段的噪聲信號；以及穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路連接噪聲提取電路，并用于基于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號對至少一個指定頻段的噪聲信號進行疊加處理，以獲取并輸出隨機電壓信號。本申請?zhí)峁┑恼骐S機信號生成電路能夠產(chǎn)生真隨機信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真隨機信號生成電路、方法、展頻時鐘發(fā)生器及芯片。

背景技術(shù)

偽隨機序列在誤碼率測量、時延測量、擴譜通信、通信加密及分離多徑等方面都有十分廣泛的應(yīng)用。但是，偽隨機序列并不是真正的隨機，當(dāng)偽隨機數(shù)達到一定數(shù)量時，偽隨機序列最終一定會重復(fù)。因此，如何產(chǎn)生不會重復(fù)的真隨機數(shù)一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上問題，本申請實施例提供一種真隨機信號生成電路、方法、展頻時鐘發(fā)生器及芯片，能夠產(chǎn)生真隨機信號。

本申請實施例是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種真隨機信號生成電路，包括噪聲提取電路以及穩(wěn)壓電路，噪聲提取電路用于對隨機白噪聲信號進行濾波處理，并輸出至少一個指定頻段的噪聲信號；以及穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路連接噪聲提取電路，并用于基于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號對至少一個指定頻段的噪聲信號進行疊加處理，以獲取并輸出隨機電壓信號。

進一步地，噪聲提取電路用于輸出一個指定頻段的噪聲信號，穩(wěn)壓電路用于將該指定頻段的噪聲信號與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號進行疊加，以獲取并輸出隨機電壓信號。

進一步地，噪聲提取電路用于輸出多個指定頻段的噪聲信號，真隨機信號生成電路還包括求和電路，求和電路連接于噪聲提取電路與穩(wěn)壓電路之間，用于將多個指定頻段的噪聲信號進行求和，并向穩(wěn)壓電路輸出求和后的噪聲信號；穩(wěn)壓電路還用于將求和后的噪聲信號與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號進行疊加，以獲取并輸出隨機電壓信號。

進一步地，噪聲提取電路用于輸出多個指定頻段的噪聲信號，真隨機信號生成電路還包括求和電路，求和電路連接于噪聲提取電路與穩(wěn)壓電路之間，且用于在噪聲提取電路輸出多個指定頻段的噪聲信號時，隨機對至少兩個指定頻段的噪聲信號進行求和，并向穩(wěn)壓電路輸出求和后的噪聲信號；穩(wěn)壓電路還用于將求和后的噪聲信號與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號進行疊加，以獲取并輸出隨機電壓信號。

進一步地，多個指定頻段的噪聲信號中包括第一噪聲信號以及至少一個第二噪聲信號；真隨機信號生成電路還包括量化器以及補償網(wǎng)絡(luò)；量化器連接噪聲提取電路，且用于以第一噪聲信號為基準(zhǔn)，對每個第二噪聲信號進行量化，并輸出至少一個量化信號；補償網(wǎng)絡(luò)連接量化器、噪聲提取電路以及求和電路，且用于根據(jù)每個量化信號，對于量化信號對應(yīng)的第二噪聲信號進行加權(quán)補償，以使每兩個指定頻段的噪聲信號的噪聲能量值之差小于預(yù)設(shè)閾值，并將補償后的第二噪聲信號輸出到求和電路；求和電路用于對第一噪聲信號與補償后的第二噪聲信號進行求和，以向穩(wěn)壓電路輸出求和后的噪聲信號。

進一步地，補償網(wǎng)絡(luò)對與量化信號對應(yīng)的第二噪聲信號進行加權(quán)補償，包括當(dāng)?shù)诙肼曅盘柕脑肼暷芰恐敌∮诘谝辉肼曅盘柕脑肼暷芰恐禃r，補償網(wǎng)絡(luò)用于根據(jù)第二噪聲信號對應(yīng)的量化信號對第二噪聲信號進行正向增益補償；當(dāng)?shù)诙肼曅盘柲芰恐荡笥诘谝辉肼暷芰恐禃r，補償網(wǎng)絡(luò)用于根據(jù)第二噪聲信號對應(yīng)的量化信號對第二噪聲信號進行反向衰減補償。

進一步地，噪聲提取電路包括-3db/OCT濾波器、至少一個指定頻段的帶通濾波器、全波整流電路以及低通濾波器；每個帶通濾波器的輸入端分別連接-3db/OCT濾波器的輸出端，每個帶通濾波電路的輸出端分別通過全波整流電路連接至低通濾波器。