[发明专利]混沌随机数发生器及发生方法

权利要求书

1.一种混沌随机数发生器，其特征在于，包括：随机源产生电路和后处理电路；

所述随机源产生电路，用于通过多路混沌随机源产生多路初始随机源，并将多路初始随机源数字化后进行异或叠加生成初始随机数且输出至后处理电路；其中，每一路混沌随机源至少包括多个混沌映射单元，采用链式环形电路结构，且通过混沌映射单元中设置的二维混沌映射电路，获取一路初始随机源；

所述后处理电路，用于对初始随机数进行检测、运算与串并转换处理后，输出最终随机数序列；

所述二维混沌映射电路基于二维混沌随机数方程实现，所述二维混沌随机数方程为：

其中，X_n为二维混沌随机数方程对模拟信号M的第n次迭代值，X_n+1为二维混沌随机数方程对模拟信号M的第n+1次迭代值，Y_n为二维混沌随机数方程对模拟信号N的第n次迭代值，Y_n+1为二维混沌随机数方程对模拟信号N的第n+1次迭代值。

2.根据权利要求1所述的混沌随机数发生器，其特征在于，所述二维混沌映射电路包括：第一混沌自愈单元、第二混沌自愈单元、第一乘法器、第二乘法器、第三乘法器、加法器、基准电路单元、决策电路和编码输出电路；

所述第一混沌自愈单元，用于对接收的模拟信号M进行自愈检测并输出模拟信号X；

所述第二混沌自愈单元，用于对接收的模拟信号N进行自愈检测并输出模拟信号Y；

所述第一乘法器，用于对所述模拟信号X进行乘法运算得到新的模拟信号X＝X*X；

所述第二乘法器，用于对所述模拟信号X进行乘法运算得到新的模拟信号Y＝0.3X；

所述第三乘法器，用于对所述新的模拟信号X进行乘法运算得到另一新的模拟信号X＝(-1.4)*X；

所述加法器，用于对所述第三乘法器输出的新的模拟信号X和所述第二混沌自愈单元输出的模拟信号Y进行加法运算，得到最终的模拟信号X＝1+(-1.4)X*X+Y；

所述基准电路单元，用于生成参考电源Vref1，Vref1取值为C；

所述决策电路，用于将所述最终的模拟信号X与所述参考电源Vref1的取值C进行比较；

所述编码输出电路，用于根据所述决策电路的比较结果，输出一随机数序列。

3.根据权利要求2所述的混沌随机数发生器，其特征在于，所述决策电路具体用于：

判断二维坐标(X,Y)在映射平面中的位置，其中X为最终的模拟信号，Y为第二混沌自愈单元输出的模拟信号，当最终的模拟信号XC时，输出0；当最终的模拟信号XC时，输出1。

4.一种混沌随机数发生方法，其特征在于，包括：

随机源产生电路通过多路混沌随机源产生多路初始随机源，并将多路初始随机源数字化后进行异或叠加生成初始随机数且输出至后处理电路；其中，每一路混沌随机源至少包括多个混沌映射单元，采用链式环形电路结构，且通过混沌映射单元中设置的二维混沌映射电路，获取一路初始随机源；

后处理电路对初始随机数进行检测、运算与串并转换处理后，输出最终随机数序列；

所述二维混沌映射电路基于二维混沌随机数方程实现，所述二维混沌随机数方程为：

其中，X_n为二维混沌随机数方程对模拟信号M的第n次迭代值，X_n+1为二维混沌随机数方程对模拟信号M的第n+1次迭代值，Y_n为二维混沌随机数方程对模拟信号N的第n次迭代值，Y_n+1为二维混沌随机数方程对模拟信号N的第n+1次迭代值。