隨著通信技術(shù)的發(fā)展,信息時代的到來,人們越來越認識到信息安全的重要作用。同時隨機數(shù)發(fā)生器作為信息安全傳輸過程中的重要環(huán)節(jié)也越來越受到人們的普遍關(guān)注。隨機數(shù)發(fā)生器能夠產(chǎn)生的不可預(yù)知、不可重復(fù)的隨機數(shù)序列對信息加密起到至關(guān)重要的作用�；谙戕r(nóng)信息理論,為了保證通訊的絕對安全,高速率、不可預(yù)測且隨機性良好的隨機數(shù)發(fā)生器具有重大的研究價值。目前普遍的隨機數(shù)設(shè)計方案大致可分為兩大類:偽隨機數(shù)發(fā)生器和物理隨機數(shù)發(fā)生器。偽隨機數(shù)發(fā)生器設(shè)計方案主要由初始種子和確定性算法構(gòu)成,初始種子經(jīng)確定性算法多次迭代后變得不可預(yù)知。確定性算法越復(fù)雜,所產(chǎn)生的偽隨機數(shù)序列質(zhì)量越好。但由于其本質(zhì)的確定性和其產(chǎn)生序列的固定周期性,使其在保密通信領(lǐng)域應(yīng)用受到限制。物理隨機數(shù)發(fā)生器設(shè)計方案則是利用自然界中天然噪聲,如熱噪聲、抖動噪聲等徹底消除偽隨機數(shù)發(fā)生器周期性問題,這對于對隨機數(shù)質(zhì)量有特定要求的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。且由于物理噪聲源天生的不可預(yù)測性,使其發(fā)展前景極其廣闊。常見物理隨機數(shù)發(fā)生器設(shè)計方案有熱噪聲放大法、振蕩采樣法、混沌電路、亞穩(wěn)態(tài)和量子效應(yīng)等,各方案均有其優(yōu)缺點。噪聲放大法產(chǎn)生隨機數(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單、易實現(xiàn),但因其... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 常見物理隨機數(shù)發(fā)生器介紹
    1.3 隨機數(shù)芯片國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 隨機數(shù)發(fā)生器設(shè)計
    2.1 物理熵源及特性分析
    2.2 物理熵源產(chǎn)生隨機數(shù)
    2.3 隨機數(shù)性能分析與比較
    2.4 本章小結(jié)
第三章 隨機數(shù)發(fā)生器芯片設(shè)計
    3.1 Cadence軟件簡介
    3.2 CMOS集成電路電路版圖設(shè)計流程
    3.3 數(shù)字邏輯門電路與構(gòu)建
        3.3.1 反相器原理圖設(shè)計與仿真
        3.3.2 異或門原理圖設(shè)計與仿真
    3.4 隨機數(shù)熵源電路構(gòu)建與仿真
    3.5 隨機數(shù)發(fā)生器原理圖電路構(gòu)建與仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 隨機數(shù)發(fā)生器芯片仿真與測試
    4.1 集成電路版圖設(shè)計流程
    4.2 隨機數(shù)發(fā)生器版圖設(shè)計
        4.2.1 CMOS反相器版圖繪制
        4.2.2 隨機數(shù)芯片版圖設(shè)計
    4.3 隨機數(shù)發(fā)生器后仿真測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 論文工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間所取得成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用混沌激光多位量化實時產(chǎn)生14 Gb/s的物理隨機數(shù)[J]. 王龍生,趙彤,王大銘,吳旦昱,周磊,武錦,劉新宇,王安幫.  物理學報. 2017(23)
[2]混沌相空間轉(zhuǎn)動同步及判別切換保密通信的研究[J]. 孫廣明,黃金杰.  通信學報. 2016(10)
[3]低能耗三輸入AND/XOR門的設(shè)計[J]. 陽媛,夏銀水,錢利波.  微電子學與計算機. 2016(08)
[4]基于物理噪聲源的真隨機數(shù)發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張建國,化騰飛,馬荔,王云才.  機械工程與自動化. 2015(05)
[5]一種基于熱噪聲的真隨機數(shù)發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 金杰,羅敏,宮月紅.  微電子學與計算機. 2015(10)
[6]基于延遲調(diào)度截止時間約束提前預(yù)留接納控制[J]. 李波,劉海霞,楊娜,武浩,裴以建.  華中科技大學學報(自然科學版). 2012(S1)
[7]硬件加密的擴頻通信方案[J]. 蕭寶瑾,仝海麗,張建忠,張朝霞,王云才.  物理學報. 2011(08)
[8]一種基于Cadence的8位串行乘法器的設(shè)計與仿真[J]. 李睿,黃天寧,孫佳云.  科協(xié)論壇(下半月). 2009(11)
[9]混沌隨機數(shù)發(fā)生器的設(shè)計[J]. 王云峰,沈海斌,嚴曉浪.  半導(dǎo)體學報. 2005(12)
[10]基于電阻熱噪聲的真隨機數(shù)發(fā)生器設(shè)計[J]. 辛茜,曾曉洋,張國權(quán),郭亞煒.  微電子學與計算機. 2004(07)

博士論文
[1]基于寬帶混沌激光熵源實現(xiàn)高速真隨機數(shù)的產(chǎn)生[D]. 張建忠.太原理工大學 2012

碩士論文
[1]基于自治布爾網(wǎng)絡(luò)的高速物理隨機數(shù)發(fā)生器研究[D]. 馬荔.太原理工大學 2017
[2]一種CMOS帶隙基準電壓源的設(shè)計與仿真[D]. 畢波.湖南大學 2016
[3]一種10位single-slopeADC的電路仿真與版圖設(shè)計[D]. 李岳.電子科技大學 2015
[4]關(guān)于隨機數(shù)發(fā)生器的綜述[D]. 楊雪.吉林大學 2007
[5]基于Cadence平臺的ASIC設(shè)計與研究[D]. 楊騫.浙江工業(yè)大學 2004



本文編號：3450636