一种基于混沌的真随机源电路

提出了一种基于混沌的随机源电路,通过利用电容上电荷的再分配,实现了一个离散混沌系统.该电路在0 .8μm CMOS工艺下流片成功,核心面积小于4 2 0 0 μm2 ,功耗小于1m W,优于目前已有的几种实现方法.     

一种基于混沌原理的真随机数发生器

选取一维分段线性混沌映射函数设计真随机数发生器的随机源,具体分析了函数中各参数对输出序列随机性和电路稳定性的影响.通过改进函数在混沌吸引盆外的映射关系,成功解决了真随机源电路在各种噪声干扰和器件失配影响下所可能存在的失效问题,显著提高了电路的稳定性.该混沌函数以电压作为迭代变量,电路采用了负反馈形式的运放、采样保持电路和逻辑判断电路等模块,并运用了电荷再分配技术.以该随机源构成的真随机数发生器不但具有理想的随机性,在1M bit/s的输出速率下,平均功耗不超过0.3mW,可广泛应用在SoC等嵌入式环境中.     

一种基于混沌的鲁棒低功耗真随机数发生器

提出了一种低功耗真随机数发生器,它基于简单的伯努利移位混沌映射,并通过对映射进行特殊扩展来保证在实际实现中保持鲁棒性.映射由开关电流技术实现,从而使其可以完全嵌入到片上密码系统中.采用流水线结构并用简单的异或电路来提高信息熵.该随机数发生器采用HJTC的0.18μm CMOS mixed signal工艺进行流片,并通过测试对其统计特性进行了分析.芯片功耗仅为1.42mW,输出比特率为10Mbit/s.     

一种基于混沌的鲁棒低功耗真随机数发生器

提出了一种低功耗真随机数发生器,它基于简单的伯努利移位混沌映射,并通过对映射进行特殊扩展来保证在实际实现中保持鲁棒性.映射由开关电流技术实现,从而使其可以完全嵌入到片上密码系统中.采用流水线结构并用简单的异或电路来提高信息熵.该随机数发生器采用HJTC的0.18μm CMOS mixed signal工艺进行流片,并通过测试对其统计特性进行了分析.芯片功耗仅为1.42mW,输出比特率为10Mbit/s.     

基于混沌的高速真随机数发生器的设计与实现

选取分段线性的混沌表达式来设计真随机数发生器,具体分析了表达式中参数对迭代产生的序列的影响,并给出了最佳的参数选择范围.真随机数发生器由模拟电路实现,整个电路由八级结构相同的子电路和一级抗饱和电路构成.每级子电路都由运算电路和采样/保持电路两部分组成,同时,分析了它们的工作过程和仿真结果.介绍了如何在开关电容电路中消除电荷注入对电路的影响.所设计的真随机数发生器芯片采用TSMC的0 .2 5 μm,mixed signal的工艺进行流片,芯片面积为2 .34m m2 ,并完成了对芯片的测试工作     

基于混沌的高速真随机数发生器的设计与实现

选取分段线性的混沌表达式来设计真随机数发生器,具体分析了表达式中参数对迭代产生的序列的影响,并给出了最佳的参数选择范围.真随机数发生器由模拟电路实现,整个电路由八级结构相同的子电路和一级抗饱和电路构成.每级子电路都由运算电路和采样/保持电路两部分组成,同时,分析了它们的工作过程和仿真结果.介绍了如何在开关电容电路中消除电荷注入对电路的影响.所设计的真随机数发生器芯片采用TSMC的0.25μm,mixed signal的工艺进行流片,芯片面积为2.34mm2,并完成了对芯片的测试工作.     

一种用于混沌保密的新型混沌信号产生电路

混沌信号被广泛用于数据加密、保密通信、流体混合等众多领域,论文提出了一种基于参数周期扰动产生混沌信号的方法,使得一个二阶系统混沌化,并设计了该二阶系统的电路,由于该电路只采用了LM358、AD734、MAX038和若干电容、电阻,因此可应用到家电、智能仪表、IC卡等中低档消费电子产品中以实现数据加密。     

一种基于混沌的随机数发生器设计及其IC实现

在密码学、仿真学以及集成电路测试等许多领域 ,随机数起着重要的作用。在密码学中 ,通常要求所使用的随机数具有不可预测性。基于混沌现象 ,使用开关电容技术 ,用集成电路实现了一种硬件随机数发生器。测试结果表明 ,其产生的序列具有不可预测性 ,可以满足密码学的应用要求。     

基于混沌的高速随机数发生器

基于混沌的随机数发生器采用了离散时问的决定论混沌系统。决定论混沌的一个本质特征是对初始值的敏感依赖性。由于初始值是一个模拟电路的初值，对于数字测量系统是永远无法逼近或达到的，它的偏差使得测量系统产生的符号序列以后有着充分大的分离，从而使得符号序列不可预知、不可再现，具有真随机的特性。在分析了一类分段线性映射的决定论混沌系统的基本特性后，设计了由开关电容电路等组成的模拟电路。为了保证随机序列的分布特性，针对CMOS电路中主要的噪声，即MOS管的热噪声与闪烁噪声，设计时建立了二种噪声仿真模型；同时为了加快分析的效率和速度，提出了一种快速分析方法。最后，采用NIST标准进行了测试。     

一种基于混沌映射的DES密钥空间拓展方法

针对DES密钥空间过小而不能抵抗穷举攻击的问题，提出了一种基于混沌映射的密钥空间拓展方法。这种方法基于三条原理：Shannon的“一次一密”，“无限密钥空间”及混沌映射系统可构造一个确定性的随机数发生器。同时，从算法安全性角度考虑，提出了理想混沌系统应该具有的5个基本性质。实验用DES作为基本算法，Logistic映射作为随机数发生器，构造了一种混沌DES变形算法，DES的密钥空间由2^56增加到2^100，成功地实现了DES密钥空间拓展。实验证明，这种方法技术上是容易实现的。     

基于文氏振荡器的忆阻混沌电路

该文采用文氏桥振荡器和磁通控制的分段线性忆阻器,设计了一种新的单一参数控制的混沌电路。通过调节控制参数,该系统在忆阻器的非线性作用下,通过倍周期分岔产生了混沌和超混沌现象。利用常规的动力学分析手段研究了电路参数变化时系统的动力学特性,例如平衡点稳定性分析,李雅普诺夫指数谱和分岔图。为了验证电路的正确性,该文采用集成运放和压控开关实现了一个分段线性磁控忆阻器的模拟等效电路,并将该系统应用于提出的混沌电路,Pspice仿真结果与理论分析完全吻合。     

一种基于蔡氏电路的混沌扩频序列

本文从混沌序列具有的伪随机特性入手,利用蔡氏电路建立了一个混沌序列发生器,实验统计分析证明可以利用蔡氏电路产生一种较理想的混沌伪随机序列;通过对以混沌伪随机序列为基础得到的混沌扩频序列的特性分析,表明基于蔡氏电路的混沌扩频序列适合于扩频通信中的应用。     

一个具有无限多吸引子共存的新混沌系统的动力学分析及其电路实现

提出了一个新的具有超多稳定性的三维连续自治混沌系统,该系统仅有2个非线性项.对系统的耗散性、平衡点的稳定性进行了定量分析,并利用分岔图、Lyapunov指数、彭加莱截面和吸引子相图分析了系统参数以及初值对其动力学行为的影响.在参数固定的情况下,分析初值变化的分岔图,得到了无限多种共存吸引子.通过采用模拟开关电子元件设计实现了该系统,同时运用Multisim软件仿真了该系统的混沌电路.结论证明电路仿真与数值仿真结果一致.     

基于单电子晶体管的类双涡卷混沌电路

基于单电子晶体管的特性,利用电流模式技术,提出一种单电子晶体管(SET)的混沌电路实现方法.全SET混沌电路的实现,更加便于用集成电路实现,并降低了工作电压,提高了工作频率带宽.利用SPICE对电路进行仿真,结果验证了电路实现的正确性.     

一种基于流水型ADC的高速真随机数发生器

1.5位每级流水型ADC子单元的传输函数满足混沌映射的特性,通过将子单元的两个数字输出进行异或,改变产生序列的分布特性,即可用来产生独立且均匀分布的随机数.根据这个原理设计实现了一种高速真随机数发生器,并引入了一种新型的高速低功耗预放大锁存比较器.仿真结果表明,在未加任何后处理电路修正的情况下,生成的随机序列即可通过NIST标准随机性检测,输出比特率可达200Mb/s.     

基于振荡器的真随机数发生器的研究

以基于振荡器的真随机数发生器为研究对象,理论分析了影响随机数发生器输出随机性的关键因素.对影响随机性的因素给出不同的参数选取,并使用Matlab软件对各种条件下输出序列的0/1概率差进行了计算,分别验证了采样时刻、高频占空比等因素对真随机数发生器输出的影响,给出了能够提高基于振荡器采样的真随机数发生器随机性的具体方法.所得的结论对设计一个具体的基于振荡器的真随机数发生器具有明确的指导意义.     

新型振荡采样随机源电路与快速仿真

基于对振荡电路的研究,设计实现了一种振荡采样随机源电路。该电路结构中采用了由组合逻辑电路与复杂反馈回路相结合实现的新型快速振荡器,相较于传统的环形振荡器在保留容易实现、受环境影响小等特点的同时,还有提高随机位产生速率、增强随机性等优势。为实现电路的快速仿真,利用MATLAB/Simulink建立了该随机源的模型,并且为提高仿真准确性,建模过程中考虑了CMOS中的主要噪声,引入噪声模型。最后对系统进行仿真测试,结果表明该模型的输出序列具有较好的随机性。     

基于荷控忆阻器的四阶混沌电路

近年来,基于亿阻器的混沌电路受到国内外学者的广泛关注.然而现阶段的研究,大都采用通过磁控忆阻器和负电导并联构成的有源忆阻器替代蔡氏电路中蔡氏二极管的方法.而采用荷控忆阻器的混沌电路大都同时使用荷控忆阻器与磁控忆阻器构成的五阶双忆阻器混沌电路.该文在蔡氏电路的基础上,采用荷控忆阻器与电感串联的形式构造了一个新的四阶忆阻混沌电路,并提出改进的忆阻器非线性特性曲线,通过数值仿真的方法进行了验证.最后,对这个新的四阶忆阻混沌电路进行动力学特性分析,主要通过李雅普诺夫指数和吸引子在相平面的投影.