一種新的偽隨機數(shù)產(chǎn)生方法及其統(tǒng)計性能分析
發(fā)布時間:2021-11-11 07:47
偽隨機數(shù)的產(chǎn)生及對偽隨機數(shù)序列的統(tǒng)計特性進行檢驗分析是系統(tǒng)仿真技術(shù)中的一項基礎(chǔ)性研究工作,為特定的目的進行仿真,必須能夠提供適當?shù)膫坞S機數(shù)發(fā)生器,才能保證仿真的順利進行。隨著計算機計算能力的不斷提高,隨機數(shù)發(fā)生器在許多領(lǐng)域有了更加廣泛的應(yīng)用。本文在系統(tǒng)總結(jié)已有偽隨機數(shù)算法的基礎(chǔ)上,利用超素數(shù)的特殊性質(zhì),結(jié)合廣義位移寄存器產(chǎn)生器的優(yōu)點,提出了一種新的組合算法——基于超素數(shù)法與廣義位移寄存器的組合發(fā)生器,經(jīng)過統(tǒng)計檢驗證明,此組合算法產(chǎn)生的偽隨機序列能通過參數(shù)檢驗、均勻性檢驗、獨立性檢驗等所有檢驗;根據(jù)仿真數(shù)據(jù)表明此方法產(chǎn)生的偽隨機數(shù)序列較之其它單獨產(chǎn)生算法和其它三種組合法產(chǎn)生的偽隨機數(shù)序列周期更長、獨立性和均勻性更好,是一種更加有效的偽隨機數(shù)產(chǎn)生算法。
【文章來源】:國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的提出
1.2 隨機數(shù)的概念和分類
1.3 好的偽隨機數(shù)應(yīng)具備的條件
1.4 偽隨機數(shù)的國內(nèi)外研究概況
1.5 偽隨機序列的應(yīng)用
1.5.1 隨機序列在信息安全中的應(yīng)用
1.5.2 隨機序列在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.5.3 隨機序列在其它方面的應(yīng)用
1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 偽隨機數(shù)產(chǎn)生的一般方法
2.1 經(jīng)典方法
2.1.1 平方取中法
2.1.2 移位指令加法
2.1.3 斐波那契(Fibonacci)法
2.2 線性同余發(fā)生器
2.2.1 混合線性同余發(fā)生器
2.2.2 乘線性同余發(fā)生器
2.2.3 素數(shù)模乘線性同余發(fā)生器
2.2.4 廣義線性同余發(fā)生器
2.3 位移寄存器發(fā)生器
2.3.1 反饋位移寄存器
2.3.2 廣義反饋位移寄存器發(fā)生器
2.4 非線性同余發(fā)生器
2.4.1 逆同余發(fā)生器
2.4.2 二次同余發(fā)生器
2.4.3 三次同余發(fā)生器
2.4.4 BBS發(fā)生器
2.5 其他類型的偽隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.1 進位加錯位減發(fā)生器
2.5.2 復合素數(shù)隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.3 取小數(shù)隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.4 混沌映射隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.5 滯后的斐波那契(Laged-Fibonacci)法
第三章 偽隨機序列的統(tǒng)計檢驗
3.1 統(tǒng)計檢驗概述
3.1.1 檢驗類型
3.1.2 檢驗步驟
3.1.3 檢驗統(tǒng)計量
3.1.4 統(tǒng)計檢驗方法
3.2 參數(shù)檢驗
3.3 均勻性檢驗
3.4 獨立性檢驗
第四章 一種改進的偽隨機數(shù)產(chǎn)生算法及其統(tǒng)計性能分析
4.1 組合發(fā)生器分類
4.1.1 “擾亂”組合
4.1.2 “非擾亂”組合
4.2 常見的偽隨機數(shù)發(fā)生器的組合
4.2.1 基于兩個PMMLCG的組合偽隨機數(shù)發(fā)生器
4.2.2 基于兩個GFSRG的組合偽隨機數(shù)發(fā)生器
4.2.3 基于PMMLCG和GFSRG的組合偽隨機數(shù)發(fā)生器
4.3 基于超素數(shù)與反饋位移寄存器組合產(chǎn)生方法
4.3.1 超素數(shù)的特殊性質(zhì)
4.3.2 生成偽隨機數(shù)的超素數(shù)方法
4.3.3 優(yōu)選乘子超素數(shù)方法
4.3.4 基于超素數(shù)與反饋位移寄存器組合產(chǎn)生方法
4.4 偽隨機數(shù)產(chǎn)生算法的統(tǒng)計性能分析與比較
4.4.1 參數(shù)檢驗結(jié)果分析
4.4.2 均勻性檢驗結(jié)果分析
4.4.3 獨立性檢驗結(jié)果分析
4.4.4 本文提出的方法與其它三種組合方法統(tǒng)計性能對比
4.5 小結(jié)
第五章 隨機變量的數(shù)字仿真
5.1 反函數(shù)法
5.2 變換法
5.3 舍選法
結(jié)束語
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
附錄A 組合偽隨機數(shù)發(fā)生器C程序源代碼
附錄B 三種分布隨機數(shù)生成的C程序源代碼
附錄C 中英文詞匯對照表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]系統(tǒng)仿真中任意概率分布的偽隨機數(shù)研究[J]. 肖化昆. 計算機工程與設(shè)計. 2005(01)
[2]高速偽隨機數(shù)發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王新成,孫宏. 計算機工程與應(yīng)用. 2004(11)
[3]素數(shù)的一個特殊性質(zhì)及其用于偽隨機數(shù)生成的方法[J]. 李世剛,劉輝,陳標華. 北京化工大學學報(自然科學版). 2003(03)
[4]偽-隨機數(shù)發(fā)生器及其應(yīng)用[J]. 張傳林,林立東. 數(shù)值計算與計算機應(yīng)用. 2002(03)
[5]一類長周期的偽隨機數(shù)序列[J]. 皮新明. 數(shù)值計算與計算機應(yīng)用. 2001(04)
[6]綜述:產(chǎn)生偽隨機數(shù)的若干新方法[J]. 楊自強,魏公毅. 數(shù)值計算與計算機應(yīng)用. 2001(03)
[7]關(guān)于線性同余組合發(fā)生器的周期性和統(tǒng)計性質(zhì)[J]. 周燕. 重慶大學學報(自然科學版). 2000(06)
[8]模擬隨機數(shù)統(tǒng)計性質(zhì)比較[J]. 林國順,黃梯云. 數(shù)理統(tǒng)計與管理. 2000(02)
[9]一種隨機數(shù)發(fā)生器新算法的研究[J]. 林國順,陳佳. 大連海事大學學報. 1995(03)
碩士論文
[1]均勻隨機數(shù)發(fā)生器的研究和統(tǒng)計檢驗[D]. 張廣強.大連理工大學 2005
本文編號:3488474
【文章來源】:國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的提出
1.2 隨機數(shù)的概念和分類
1.3 好的偽隨機數(shù)應(yīng)具備的條件
1.4 偽隨機數(shù)的國內(nèi)外研究概況
1.5 偽隨機序列的應(yīng)用
1.5.1 隨機序列在信息安全中的應(yīng)用
1.5.2 隨機序列在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.5.3 隨機序列在其它方面的應(yīng)用
1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 偽隨機數(shù)產(chǎn)生的一般方法
2.1 經(jīng)典方法
2.1.1 平方取中法
2.1.2 移位指令加法
2.1.3 斐波那契(Fibonacci)法
2.2 線性同余發(fā)生器
2.2.1 混合線性同余發(fā)生器
2.2.2 乘線性同余發(fā)生器
2.2.3 素數(shù)模乘線性同余發(fā)生器
2.2.4 廣義線性同余發(fā)生器
2.3 位移寄存器發(fā)生器
2.3.1 反饋位移寄存器
2.3.2 廣義反饋位移寄存器發(fā)生器
2.4 非線性同余發(fā)生器
2.4.1 逆同余發(fā)生器
2.4.2 二次同余發(fā)生器
2.4.3 三次同余發(fā)生器
2.4.4 BBS發(fā)生器
2.5 其他類型的偽隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.1 進位加錯位減發(fā)生器
2.5.2 復合素數(shù)隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.3 取小數(shù)隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.4 混沌映射隨機數(shù)發(fā)生器
2.5.5 滯后的斐波那契(Laged-Fibonacci)法
第三章 偽隨機序列的統(tǒng)計檢驗
3.1 統(tǒng)計檢驗概述
3.1.1 檢驗類型
3.1.2 檢驗步驟
3.1.3 檢驗統(tǒng)計量
3.1.4 統(tǒng)計檢驗方法
3.2 參數(shù)檢驗
3.3 均勻性檢驗
3.4 獨立性檢驗
第四章 一種改進的偽隨機數(shù)產(chǎn)生算法及其統(tǒng)計性能分析
4.1 組合發(fā)生器分類
4.1.1 “擾亂”組合
4.1.2 “非擾亂”組合
4.2 常見的偽隨機數(shù)發(fā)生器的組合
4.2.1 基于兩個PMMLCG的組合偽隨機數(shù)發(fā)生器
4.2.2 基于兩個GFSRG的組合偽隨機數(shù)發(fā)生器
4.2.3 基于PMMLCG和GFSRG的組合偽隨機數(shù)發(fā)生器
4.3 基于超素數(shù)與反饋位移寄存器組合產(chǎn)生方法
4.3.1 超素數(shù)的特殊性質(zhì)
4.3.2 生成偽隨機數(shù)的超素數(shù)方法
4.3.3 優(yōu)選乘子超素數(shù)方法
4.3.4 基于超素數(shù)與反饋位移寄存器組合產(chǎn)生方法
4.4 偽隨機數(shù)產(chǎn)生算法的統(tǒng)計性能分析與比較
4.4.1 參數(shù)檢驗結(jié)果分析
4.4.2 均勻性檢驗結(jié)果分析
4.4.3 獨立性檢驗結(jié)果分析
4.4.4 本文提出的方法與其它三種組合方法統(tǒng)計性能對比
4.5 小結(jié)
第五章 隨機變量的數(shù)字仿真
5.1 反函數(shù)法
5.2 變換法
5.3 舍選法
結(jié)束語
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
附錄A 組合偽隨機數(shù)發(fā)生器C程序源代碼
附錄B 三種分布隨機數(shù)生成的C程序源代碼
附錄C 中英文詞匯對照表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]系統(tǒng)仿真中任意概率分布的偽隨機數(shù)研究[J]. 肖化昆. 計算機工程與設(shè)計. 2005(01)
[2]高速偽隨機數(shù)發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王新成,孫宏. 計算機工程與應(yīng)用. 2004(11)
[3]素數(shù)的一個特殊性質(zhì)及其用于偽隨機數(shù)生成的方法[J]. 李世剛,劉輝,陳標華. 北京化工大學學報(自然科學版). 2003(03)
[4]偽-隨機數(shù)發(fā)生器及其應(yīng)用[J]. 張傳林,林立東. 數(shù)值計算與計算機應(yīng)用. 2002(03)
[5]一類長周期的偽隨機數(shù)序列[J]. 皮新明. 數(shù)值計算與計算機應(yīng)用. 2001(04)
[6]綜述:產(chǎn)生偽隨機數(shù)的若干新方法[J]. 楊自強,魏公毅. 數(shù)值計算與計算機應(yīng)用. 2001(03)
[7]關(guān)于線性同余組合發(fā)生器的周期性和統(tǒng)計性質(zhì)[J]. 周燕. 重慶大學學報(自然科學版). 2000(06)
[8]模擬隨機數(shù)統(tǒng)計性質(zhì)比較[J]. 林國順,黃梯云. 數(shù)理統(tǒng)計與管理. 2000(02)
[9]一種隨機數(shù)發(fā)生器新算法的研究[J]. 林國順,陳佳. 大連海事大學學報. 1995(03)
碩士論文
[1]均勻隨機數(shù)發(fā)生器的研究和統(tǒng)計檢驗[D]. 張廣強.大連理工大學 2005
本文編號:3488474
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