小型化高速实时量子随机数发生器的设计与实现北大核心CSCD

量子随机数基于量子力学的内禀特性,通过量子物理过程产生理论上完全不可预测的真随机数,在信息安全、计算机、量子通信等诸多领域有着重要的应用。为满足量子随机数发生器实用化应用需求,本文提出了一种基于多光子态散粒噪声测量的量子随机数发生器设计与实现方案,实现了小型化、高速率、实时量子随机数发生器,量子随机数实时输出速率可达103.2 Mbps,满足《GM/T 0005-2012随机性检测规范》的随机性测试标准,具备连续稳定工作能力。     

用于SRAM PUFs的伪随机数发生器的FPGA实现

信息安全问题日益突出,而随机数则是信息安全系统的基石.本文以哈希算法为核心设计了一种伪随机数发生器,其以静态随机存储器物理不可克隆函数（Static Random Access Memory Physical Unclonable Functions,SRAM PUFs）为熵源,能够产生大量的伪随机序列.通过对熵源有效性的在线监测以及对种子的动态重播操作,本文提出的用于SRAM PUFs的伪随机数发生器提高了伪随机序列的安全性,可应用于各种高安全等级加密系统中.该发生器在FPGA开发平台上得到实现,其发生速度达598.1Mbps.随机数检测套件NIST分析结果表明：该伪随机数发生器的输出通过了所有测试项目,具有良好的随机性.     

基于Monte Carlo方法的任意概率密度随机数字信号发生器设计

在信号处理和计算机微观模拟的过程中,经常要构造具有特定概率密度的随机数发生器.采用常规方法实现难度较大且不具普遍性,本文根据Monte Carlo方法基本原理和随机信号的数字特征给出一种任意概率密度随机数发生器的设计方法及核心源代码.实验证明该方法简单高效、通用性好.     

一种基于真随机数发生器的扩展频谱CMOS振荡器的设计

采用恒流源充放电技术,以比较器为核心,利用一种新型真随机数发生器产生随机控制信号,设计一种基于0.5μm CMOS工艺的扩展频谱振荡器,振荡频率在1~1.6 MHz的范围内。通过Cadence spectre仿真工具对电路进行仿真验证,结果表明,该方案能够在1~1.6 MHz的范围内产生随机振荡信号。该振荡器可以用于改善DC/DC转换器的噪声性能。     

一种基于单电子隧穿结和MOS晶体管的混合随机数发生器

提出了一种新颖的单电子随机数发生器(RNG).该随机数发生器由多个单电子隧穿结(MTJ)以及单电子晶体管(SET)/MOS管混合输出电路组成.MTJ被用于实现一个高频率的振荡器.它利用了电子隧穿的物理随机性得到了很大的振荡频率漂移.SET/MOS管输出电路放大并输出MTJ振荡器的输出信号.该信号经过一个低频信号采样后,产生随机数序列.所提出的随机数发生器使用简单的电路结构产生了高质量的随机数序列.它具有简单的结构,输出随机数的速度可以高达1GHz.同时,该电路还具有带负载能力以及很低的功耗.这种新颖的随机数发生器对未来的密码和通讯系统具有一定的应用前景.     

一种基于单电子隧穿结和MOS晶体管的混合随机数发生器

提出了一种新颖的单电子随机数发生器(RNG).该随机数发生器由多个单电子隧穿结(MTJ)以及单电子晶体管(SET)/MOS管混合输出电路组成.MTJ被用于实现一个高频率的振荡器.它利用了电子隧穿的物理随机性得到了很大的振荡频率漂移.SET/MOS管输出电路放大并输出MTJ振荡器的输出信号.该信号经过一个低频信号采样后,产生随机数序列.所提出的随机数发生器使用简单的电路结构产生了高质量的随机数序列.它具有简单的结构,输出随机数的速度可以高达1GHz.同时,该电路还具有带负载能力以及很低的功耗.这种新颖的随机数发生器对未来的密码和通讯系统具有一定的应用前景.     

一种基于噪声的真随机数发生器的ASIC设计与实现

提出了一种应用于密码系统的硬件随机数发生器的ASIC实现,即通过振荡采样把相位噪声转变为随机数.为了使输出平稳,在输出级设计了异或链和伪随机网络.理论研究和仿真测试证明,该方案能生成分布均匀、彼此独立的随机信号.经制版流片后,芯片在1 MHz时钟下输出满足随机性测试的串行随机数.     

基于集成运放的信号发生器设计与仿真

信号发生器在电子电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。本文介绍了一种基于LM301集成运放信号发生器的设计方法,其中信号产生电路模块由积分器和比较器构成,并利用差分放大器的差模传输特性对信号变换,从而输出三角波、方波和正弦波。最后通过Protel99对电路进行仿真,仿真结果表明所设计电路完全满足设计要求。本设计具有输...     

基于FPGA的LCD测试用信号发生器设计

在检测液晶屏特性和质量时,需要控制液晶屏显示一些标准信号。已有的一些信号产生设备产生的是AV信号、VGA信号或YPbPr信号等模拟制式的信号。模拟制式的信号需要经过图形处理器（GPU）转换成数字LVDS信号,然后输入到液晶屏的扫描控制电路产生相应图像。这个过程不可避免的会使图像信号产生一定程度的失真与损耗,影响图像质量。旨在设计一种新型信号发生器,该发生器产生的数字图像信号转换成数字LVDS信号后,直接输入液晶屏,以避免信号传输过程产生的失真与损耗。     

利用竞争冒险的真随机数发生器设计

针对真随机数广泛应用的现状,基于振荡器采样和反馈电路竞争冒险机制,分析和设计了一款真随机数发生器。采用VHDL语言为描述工具,以纯数字IP核的形式提供了该发生器,并给出了一种与微控制器OC8051 IP核的挂接方法。选用Ahera Cyclone—Ⅱ FPGA开发板对随机数发生器进行验证,结果表明其逻辑和时序工作稳定,且随机数产生速率可达7．85M／s,完全通过7种随机性检测,可应用于实际的工程开发中。