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Tausworthe非相关均匀随机数的简单生成方法

发布时间:2019-11-14 10:11
【摘要】:为提高Tausworthe均匀随机数(TURN)的生成速度,提出了一种可快速配置、并行输出非相关TURN序列的简单生成方法。该方法利用线性反馈移位寄存器结构特点,采用优化的输出生成矩阵,可高速并行输出非相关TURN序列。在不增加寄存器等资源前提下,同时采取两组优化的输出矩阵,可生成满足应用质量要求的非相关TURN序列对,所需硬件资源仅为组合Tausworthe结构和一步多跳算法的27.4%和48.8%,该优势随输出非相关TURN序列个数的增多而更趋显著。
【图文】:

结构框图,并行输出,结构框图,序列


礁鱿?继TURN的m位量化并行输出序列,显然,随机数Xt+1序列的xt+1m-2,xt+1m-3,…,xt+10和随机数Xt序列的xtm-1,xtm-2,…,xt1是完全一致的,因此,并行输出时,相继TURN序列间有较强的相关性。图2给出了生成本原多项式为X52+X3+1[10],并行输出16量化比特TURN序列的样本协方差与功率谱密度曲线。理想均匀随机数序列的协方差函数是δ函数,与之相比,TURN序列至少有±6位位移延伸。同时,该均匀随机数序列的功率谱密度中出现不期望的低通特性。图1TURN序列m比特量化的并行输出结构框图Fig.1BlockdiagramofTURNwithparalleloutputstructure(a)协方差曲线(b)功率谱密度曲线图2容量为107并行输出TURN序列的样本协方差曲线和功率谱密度图Fig.2Covariancecurveandpowerspectraldensitychartsfor107parallelquantifiedoutputTURNs3TRUN序列并行输出生成矩阵及其优化TURN序列生成器中反馈电路由生成本原多项式完全决定,所生成序列的周期为2n-1,n为LFSR的阶数。在应用TURN序列时,希望其周期趋于无·1102·www.teleonline.cn电讯技术2015年

并行输出,容量


输出TURN序列的生成速度为LFSR同步时钟脉冲的1/m。并行输出结构可提高TURN的生成速度,其结构如图1虚线所围部分。设Xt=[xtm-1,xtm-2,…,xt1,xt0]和Xt+1=[xt+1m-1,xt+1m-2,…,xt+11,xt+10]为两个相继TURN的m位量化并行输出序列,显然,随机数Xt+1序列的xt+1m-2,xt+1m-3,…,xt+10和随机数Xt序列的xtm-1,xtm-2,…,xt1是完全一致的,因此,,并行输出时,相继TURN序列间有较强的相关性。图2给出了生成本原多项式为X52+X3+1[10],并行输出16量化比特TURN序列的样本协方差与功率谱密度曲线。理想均匀随机数序列的协方差函数是δ函数,与之相比,TURN序列至少有±6位位移延伸。同时,该均匀随机数序列的功率谱密度中出现不期望的低通特性。图1TURN序列m比特量化的并行输出结构框图Fig.1BlockdiagramofTURNwithparalleloutputstructure(a)协方差曲线(b)功率谱密度曲线图2容量为107并行输出TURN序列的样本协方差曲线和功率谱密度图Fig.2Covariancecurveandpowerspectraldensitychartsfor107parallelquantifiedoutputTURNs3TRUN序列并行输出生成矩阵及其优化TURN序列生成器中反馈电路由生成本原多项式完全决定,所生成序列的周期为2n-1,n为LFSR的阶数。在应用TURN序列时,希望其周期趋于无·1102·www.teleonline.cn电讯技术2015年

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2560759

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