一种混沌真随机数发生电路及发生方法技术

一种混沌真随机数发生电路及发生方法；电路包括：第一/第二减法器，用于将输入的第一/第二环路电流值与参考电流值之差输出给第二/第一混沌环路；第一混沌环路将第二环路电流值与参考电流值之差乘以k后作为第一环路电流值；当第一环路电流值大于参考电流值时输出给第一减法器，不大于时将参考电流值与第一环路电流值之差乘以k后作为新的第一环路电流值；第二混沌环路将第一环路电流值与参考电流值之差乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为第二环路电流；当第二环路电流值大于参考电流值时输出给第二减法器，不大于时将参考电流值与第二环路电流值之差乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为新的第二环路电流值。

Chaotic true random number generating circuit and generating method

A chaotic true random number generating circuit and method; circuit includes: a first / second subtractor, used to input the first / second loop current value and the value difference between the reference current output to second / the first chaotic loop; the first chaotic loop will be second loop current value and the reference current value of the difference is multiplied by K as the first loop current value; when the first loop current value is greater than the reference current value is output to the first subtractor, not greater than the reference current value and the current value of the first loop difference multiplied by K as the first loop current new value; the first second chaotic loop loop current value and the reference value of the difference is multiplied by the current K, and the current direction is opposite and original as the second loop; when the second loop current value is greater than the reference value to the current output of second subtractor, not greater than the reference current value and the second The difference in the loop current value is multiplied by K, and the current direction is changed to the reverse current value as the new second loop current value.

【技术实现步骤摘要】
一种混沌真随机数发生电路及发生方法
本专利技术涉及电子领域，尤其涉及一种混沌真随机数发生电路及发生方法。
技术介绍
混沌是非线性动力系统的一种确定的类似随机的现象，由于混沌动力系统对初始条件和混沌参数的极端敏感性，而能产生大量的非周期连续宽带频谱、类似噪声且确定可再生的混沌信号，因而特别适用于真随机数发生器。真随机数发生器在信息安全、遥测遥控、数字通信及密码学等领域具有广泛的应用，是关乎信息安全战略的一项极其重要的基础研究，近年来对高质量高性能的真随机数发生器的需求与日俱增，该研究领域受到国内外研究机构与学者的广泛关注。实现混沌随机数的现有技术方案有很多，主要包括利用开关电容技术、模数转换电路技术及开关电流技术等利用开关电流来实现混沌随机数电路相比于其它技术来说，更容易电路实现，另外在降低失调、失配、非理想因素等方面开关电流技术的优势也比较突出，开关电流技术往往借助全差分结构实现，所以在电路规模、电流消耗上都比较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何在电路规模相对较小的情况下降低混沌真随机数发生电路的电流消耗，提升随机性及可靠性。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种混沌真随机数发生电路，包括：第一混沌环路、第二混沌环路、第一减法器、第二减法器；所述第一减法器用于将输入的第一环路电流值与参考电流值之差输出给所述第二混沌环路；所述第二减法器用于将输入的第二环路电流值与所述参考电流值之差输出给所述第一混沌环路；所述第一混沌环路用于当收到所述第二环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k后作为所述第一环路电流值；当所述第一环路电流值大于所述参考电流值时，将所述第一环路电流值输出给所述第一减法器；当所述第一环路电流值不大于所述参考电流值时，将所述参考电流值与所述第一环路电流值之差乘以k后作为新的所述第一环路电流值；所述第二混沌环路用于当收到所述第一环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为所述第二环路电流；当所述第二环路电流值大于所述参考电流值时，将所述第二环路电流值输出给所述第二减法器；当所述第二环路电流值不大于所述参考电流值时，将所述参考电流值与所述第二环路电流值之差乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为新的所述第二环路电流值；其中，k为电流比例系数。可选地，k在1.75到2之间，不包括1.75和2。可选地，所述第一混沌环路包括：第一比较器、第三减法器和第一乘法器；所述第一乘法器用于将输入的电流值乘以k后作为所述第一环路电流值输出给所述第一比较器；所述第一比较器用于判断所述第一环路电流值是否大于所述参考电流值；如果大于则将所述第一环路电流值输出给所述第一减法器；如果不大于则将所述第一环路电流值输出给所述第三减法器；所述第三减法器用于将所述参考电流与所输入的所述第一环路电流值之差输出给所述第一乘法器；所述第二混沌环路包括：第二比较器、第四减法器和第二乘法器；所述第二乘法器用于将输入的电流值乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为所述第二环路电流值输出给所述第二比较器；所述第二比较器用于判断所述第二环路电流值是否大于所述参考电流值；如果大于则将所述第二环路电流值输出给所述第一减法器；如果不大于则将所述第二环路电流值输出给所述第四减法器；所述第四减法器用于将所述参考电流与所输入的所述第二环路电流值之差输出给所述第二乘法器。可选地，所述的电路还包括：用于输出不交叠的第一时钟信号和第二时钟信号的控制模块；所述第一减法器为N型MOS管，源极接低电平；所述第二减法器为P型MOS管，源极接高电平，漏极接所述第一减法器的漏极；所述第一混沌电路包括：第一MOS管和第二MOS管，均为P型MOS管，源极均连接高电平，栅极分别连接所述第一时钟信号；第二MOS管的漏极和栅极相连；第三MOS管和第四MOS管，均为N型MOS管，源极均连接低电平，栅极分别连接所述第二时钟信号；第四MOS管的栅极连接所述第一减法器的栅极；第三MOS管的栅极和漏极相连，并连接所述第一MOS管的漏极；第一开关，包括第一端和第二端；第二开关，包括第一端和第二端；用于产生参考电流的第一电流源，一端连接高电平，一端连接所述第一开关和所述第二开关的第一端；所述第二开关的第二端与所述第二MOS管的栅极相连；第一端还与所述第四MOS管的漏极相连；所述第二混沌电路包括：第五MOS管和第六MOS管，均为P型MOS管，源极均连接高电平，栅极分别连接所述第一时钟信号；所述第六MOS管的栅极与漏极相连，所述第五MOS管的栅极与所述第二减法器的栅极相连；第七MOS管和第八MOS管，均为N型MOS管，源极均连接低电平，栅极分别连接所述第二时钟信号；所述第七MOS管的漏极与栅极相连；所述第八MOS管的漏极与所述第六MOS管的漏极相连；第三开关，包括第一端和第二端；第四开关，包括第一端和第二端；用于产生参考电流的第二电流源，一端连接低电平，一端连接所述第三开关和所述第四开关的第一端；所述第四开关的第二端与第二开关的第二端相连；第一端还与所述第五MOS管的漏极相连；所述第三开关的第二端与所述第一开关的第二端相连，并连接在所述第七MOS管的栅极上。可选地，所述控制模块还用于当所述第四MOS管的漏极电流值小于参考电流值时，将所述第一开关导通，将所述第二开关断路；当所述第四MOS管的漏极电流值大于参考电流值时，将所述第一开关断路，将所述第二开关导通；当所述第五MOS管的漏极电流值小于参考电流值时，将所述第四开关导通，将所述第三开关断路；当所述第五MOS管的漏极电流值大于参考电流值时，将所述第四开关断路，将所述第三开关导通。本专利技术还提供了一种混沌真随机数发生方法，应用在如权利要求1～5任一项所述的电路中，包括：比较第一混沌环路中的第一环路电流值与参考电流值；如果所述第一环路电流值大于所述参考电流值，则将所述第一环路电流值与所述参考电流值之差输入给第二混沌环路；如果所述第一环路电流值不大于所述参考电流值，则将所述参考电流值与所述第一环路电流值之差乘以k后作为新的所述第一环路电流值；k为电流比例系数；所述第二混沌环路当收到所述第一环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为所述第二环路电流；比较所述第二环路电流值与所述参考电流值，如果所述第二环路电流值大于所述参考电流值，则将所述第二环路电流值与所述参考电流值之差输入给第一混沌环路；如果所述第一环路电流值不大于所述参考电流值，则将所述参考电流值与所述第二环路电流值之差乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为新的所述第二环路电流值；所述第一混沌环路当收到所述第二环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为所述第一环路电流。可选地，k在1.75到2之间，不包括1.75和2。本专利技术采用一种新型的拓扑结构来实现混沌真随机数发生电路，将全差分结构拆解为两个单独的混沌环路，各自通过电路结构优化精准实现电流的差及乘法操作；相比现有结构来说，结构更为简单，但可靠性得到提升。由于整个电路各支路没有电流偏置，电流消耗只有动态消耗，因此电流消耗得到有效降低。附图说明图1为实施例一的混沌真随机数发生电路的原理示意图；图2为实施例一的一种实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混沌真随机数发生电路，其特征在于，包括：第一混沌环路、第二混沌环路、第一减法器、第二减法器；所述第一减法器用于将输入的第一环路电流值与参考电流值之差输出给所述第二混沌环路；所述第二减法器用于将输入的第二环路电流值与所述参考电流值之差输出给所述第一混沌环路；所述第一混沌环路用于当收到所述第二环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k后作为所述第一环路电流值；当所述第一环路电流值大于所述参考电流值时，将所述第一环路电流值输出给所述第一减法器；当所述第一环路电流值不大于所述参考电流值时，将所述参考电流值与所述第一环路电流值之差乘以k后作为新的所述第一环路电流值；所述第二混沌环路用于当收到所述第一环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为所述第二环路电流；当所述第二环路电流值大于所述参考电流值时，将所述第二环路电流值输出给所述第二减法器；当所述第二环路电流值不大于所述参考电流值时，将所述参考电流值与所述第二环路电流值之差乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为新的所述第二环路电流值；其中，k为电流比例系数。

【技术特征摘要】
1.一种混沌真随机数发生电路，其特征在于，包括：第一混沌环路、第二混沌环路、第一减法器、第二减法器；所述第一减法器用于将输入的第一环路电流值与参考电流值之差输出给所述第二混沌环路；所述第二减法器用于将输入的第二环路电流值与所述参考电流值之差输出给所述第一混沌环路；所述第一混沌环路用于当收到所述第二环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k后作为所述第一环路电流值；当所述第一环路电流值大于所述参考电流值时，将所述第一环路电流值输出给所述第一减法器；当所述第一环路电流值不大于所述参考电流值时，将所述参考电流值与所述第一环路电流值之差乘以k后作为新的所述第一环路电流值；所述第二混沌环路用于当收到所述第一环路电流值与所述参考电流值之差时，将该差值乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为所述第二环路电流；当所述第二环路电流值大于所述参考电流值时，将所述第二环路电流值输出给所述第二减法器；当所述第二环路电流值不大于所述参考电流值时，将所述参考电流值与所述第二环路电流值之差乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为新的所述第二环路电流值；其中，k为电流比例系数。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于：k在1.75到2之间，不包括1.75和2。3.如权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述第一混沌环路包括：第一比较器、第三减法器和第一乘法器；所述第一乘法器用于将输入的电流值乘以k后作为所述第一环路电流值输出给所述第一比较器；所述第一比较器用于判断所述第一环路电流值是否大于所述参考电流值；如果大于则将所述第一环路电流值输出给所述第一减法器；如果不大于则将所述第一环路电流值输出给所述第三减法器；所述第三减法器用于将所述参考电流与所输入的所述第一环路电流值之差输出给所述第一乘法器；所述第二混沌环路包括：第二比较器、第四减法器和第二乘法器；所述第二乘法器用于将输入的电流值乘以k，并将电流方向改为和原来相反后作为所述第二环路电流值输出给所述第二比较器；所述第二比较器用于判断所述第二环路电流值是否大于所述参考电流值；如果大于则将所述第二环路电流值输出给所述第二减法器；如果不大于则将所述第二环路电流值输出给所述第四减法器；所述第四减法器用于将所述参考电流与所输入的所述第二环路电流值之差输出给所述第二乘法器。4.如权利要求1或2所述的电路，其特征在于，还包括：用于输出不交叠的第一时钟信号和第二时钟信号的控制模块；所述第一减法器为N型MOS管，源极接低电平；所述第二减法器为P型MOS管，源极接高电平，漏极接所述第一减法器的漏极；所述第一混沌电路包括：第一MOS管和第二MOS管，均为P型MOS管，源极均连接高电平，栅极分别连接所述第一时钟信号；第二MOS管的漏极和栅极相连；第三MOS管和第四MOS管，均为N型MOS管，源极均连接低电平，栅极分别连接所述第二时钟信...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿靖斌，丁玲，
申请(专利权)人：大唐微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11