CN119494227A 高斯白噪声发生器和高斯白噪声生成方法 （合肥国家实验室）

本申请提供了一种高斯白噪声发生器和高斯白噪声生成方法，该发生器包括量子熵源装2随机提取单元，用于对所述初始量子随机数进行随机位宽调整单元，用于基于设定的目标位宽选用与所述反演映射单元，用于基于预设可变反演映射算法对所述第二量子随机数的目标位宽确定的目标等比数列所构建的反累信号转换装置，用于对所述中间量子随机数进行格式转其中，在输入目标波峰因数的情况下，根据所述目标波第一信号放大器，用于对所述初始量子噪声信号进行信号放根据所述第二量子随机数、初始标准高斯分布函数和目标变量，生成基于所述目标变量对所述中间标准高斯分布函数进行取反处理，得到针对任一所述对称曲线，利用所述目标等比数列对所述对称曲线进行分段和等分处其中，根据所述第二量子随机数和多个所述初3基于所述地址位的位宽，确定与所述目标位宽对应的目标分段7.根据权利要求1或4所述的高斯白噪声在所述量子随机比值小于所述最小熵数值的情况下，将所述第二信号放大器，用于对所述目标量子随机数信号状态监控装置，用于监控所述量子熵源的工作状态，以根据监控结基于所述设定的目标位宽，利用位宽调整单元选用与所述目标位宽利用反演映射单元基于预设可变反演映射算法对所述第二量子随机数进行反演映射45现代通讯电子设备的抗干扰测试己经成为必须的测试项目，主要的干扰类型为噪声干扰。机数的目标位宽确定的目标等比数列所构建的反累6[0026]根据本申请的实施例，根据上述第二量子随机数和多个7[0050]在输入目标波峰因数的情况下，根据上述目标波峰因数确定上述设定的目标位列对上述第一量子随机数进行位宽调整处理，得到具有上述目标位宽的第二量子随机数，[0052]利用反演映射单元基于预设可变反演映射算法对上述第二量子随机数进行反演8[0068]高斯白噪声是一个在带宽范围内频率均匀分布、幅值服9生的高斯白噪声需要实现对量子噪声信号进行放大，并且对芯片工作状态进行实时监控，[0070]有鉴于此，本申请的实施例提供了一种高斯白噪声发生器和高斯白噪声生成方设可变反演映射算法是根据第二量子随机数的目标位宽确定的目标等比数列所构建的反[0077]位宽调整单元122，用于基于设定的目标位宽选用与目标位宽对应的目标队列对[0078]反演映射单元123，用于基于预设可变反演映射算法对第二量子随机数进行反演子随机数的目标位宽确定的目标等比数列所构建的使得位宽调整单元122根据目标位宽选用与目标位宽对应的目标队列进行处理，从而生成的先入先出队列适用于生成不同目标位宽的机提取单元121，用于对初始量子随机数进行随机性提取，得到均匀分布的第一量子随机[0086]根据本申请的实施例，位宽调整单元122基于设定的目标位宽选用与目标位宽对应的目标队列对第一量子随机数进行位宽调整处理，得到具有目标位宽的第二量子随机数，然后再利用反演映射单元123基于预设可变反演映射算法对第二量子随机数进行反演122选用与目标位宽对应的目标队列对第一量子随机数进行位宽调整处理，得到具有目标位宽的第二量子随机数，然后反演映射单元123基于预设可变反演映射算法对第二量子随行格式转换即可得到模拟信号类型的服从高斯分布的高斯白噪声信号。量子熵源111通过[0093]根据本申请的实施例，在量子熵源111生成模拟信号类型的初始量子噪声信号之通过模数转换器113将模拟信号类型的初始量子噪声信号转换为数字信号类型的初始量子112要满足高增益，高带宽需求，保证后续的随机性量化过程中可以满足最小熵理论的要[0098]HO=-log2pmax（2）[0102]根据本申请的实施例，高斯白噪声发生器100产生的高斯白噪声信号具有较好的HO是根据随机提取单元121对初始量子随机数进行测量所得到的，从而该最小熵数值的估算较为准确。根据本申请实施例的目标标准高斯分布函数的曲线示意图。图5示出了根据本申请实施例所示的中间标准高斯分布函数，函数曲线参见图3的GCDF（高斯累计分布函数，Gaussian自变量取值范围是（_∞,+∞),纵坐标'(X)模转换器131的专用位宽对齐，从而优化了受限量子随机数资源的利用。为了解决计算需[0133]根据本申请的实施例，如图6所示，根据第二量子随机数和多个初始分段曲线函[0139]根据不同的量子随机数位宽w，需要根据在存储器单元中拟合多项式参数来更新二次多项式拟合查找表中的参数值，其为在量子随机数位宽w时对应的高斯函数的累取反输出截位的数据能完整的落在最终数模转换器131所需输出位宽为wDAC的取值范围[0,位宽下均能确保输出的高斯分布随机数可以接近数模转换器131的满量程，提高输出高斯白噪声动态范围和精度。则是根据数模转换器131满量程的要求由Win和Wc在存储器单元中，可以根据目标位宽的不同采用不同的目标多项式系数进行反演映射处的分析结果可以调节量子熵源111、第一信号放大器112以及第二信号放大器132的工作状可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本申请实施例的源装置将其转换为数字信号类型的初始量子随机数，此后位宽反演装置中的随机提取单基于设定的目标位宽选用与目标位宽对应的目标队列对第一量子随机数进行位宽调整处得到了能够用于实验的服从高斯分布的高斯白噪声