专利名称：随机信号发生器和产生随机信号的方法
技术领域：
本发明涉及一种产生随机信号的方法和一种随机信号发生器。
WO97/43709已经公开了一个随机信号发生器，它具有一个非确定的随机序列发生器，它有一个压控振荡器，其频率控制输入端与一个噪声电压源连接。此振荡器在其输出端上有一个振荡信号，其频率对应于频率控制输入端上的随机变化的噪声电压而随机地围绕一个平均频率摆动。此随机序列发生器有多个动态的双稳态电路，它们的数据输入端连接于配置给它的一个环-振荡器。并且对于每个双稳态电路存在一个自己的环-振荡器，这些环-振落器的频率相互不同并且比随机信号发生器的压控振荡器的频率更高。双稳态电路的时钟输入端连接于随机信号发生器的输出端，使得压控振荡器的频率随机变化的振荡信号的一个周期中环-振荡器的单个振荡信号的信号值被扫描并且在配置给相应环-振荡器的双稳态电路中被读出。在单个双稳态电路中中间存储的信号值然后被给出在双稳态电路的输出端，并且构成被产生的随机信号。其中双稳态电路输出端上的信号代表被产生的，具有多位数字的随机数的二进制数。如专利说明书所述，双稳态电路输出端上的数字信号均匀分布，即双稳态电路输出端应提供平均大致相同数量的逻辑“1”和“0”。
然而上述随机信号发生器有以下缺点单个数字信号或者对应于它的随机数二进位相互间还具有某些关联。这也会导至两个直接先后由随机信号发生器读出的随机数的相关。因而一个观察者通过相应长时间的观察从随机信号发生器输出的随机数可推断出随机信号-或随机数发生器的特性，尤其是其中所包含的环-振荡器的特性。此外不利之处还在于，随机信号发生器的噪声电压源和/或压控振荡器的故障将引起压控振荡器以恒定频率振荡，从而随机数的相关性大大增加，即随机信号或由此信号代表的随机数的随机性减小，而随机信号发生器的使用者并未注意到这一点。然而对于某些应用，如消息的加密或用“数字”签名认证消息发送人，要求产生的随机信号或随机数的随机性尽可能大并使随机数实际上不可预测。
由EP0782069A1人们也已知道了一种伪随机数发生器，它具有多个确定的随机序列发生器，它们各有一个伪随机信号输出端。这些输出端分别与组合装置的一个输入端连接，组合装置有一个输出端，用于输出非线性组合这些伪随机信号而得到的组合信号。组合信号输出端与一个具有多个存储单元的移位寄存器的数据输入端连接，在此寄存器中由组合信号输出端读出的数据可被相继读出。移位寄存器存储单元的数据输出分别与一个非线性连接装置的一个输入端连接。该装置有一个输出端，用于输出由移位寄存器存储单元数据输出端上的数据信号的非线性组合所构成的信号。在此输出端上同步于时钟信号相继给出所产生随机数的各位。上述伪随机数发生器有以下缺点在连接装置输出端上的信号尽管将多个伪随机信号比较复杂地组合为一个随机数信号，仍然是可由数学函数表示的。由随机数发生器产生的随机数因而在具备有关这个数学函数和随机信号发生器状态的知识时是可预测的。此外缺点还在于此随机信号发生器也具有相对复杂的结构。
人们也已知道一种随机信号发生器，其中一个噪声的模拟噪声信号用高频放大器进行放大，并且此放大器的信号电平接着被数字化。在高频放大器的输出端上相继读出所产生的随机数，并且两个通过数字化放大器输出信号而确定的信号电平被解释为一个二进制数的二进制值。然而此随机信号发生器同样比较贵，因为为了避免随机信号发生器的数字输出信号和模拟噪声信号间的相关，需要昂贵的高频放大器屏蔽。此外噪声源必须屏蔽，以抵抗外界电磁干扰。
因此，本发明的目的在于给出一种产生随机信号的方法，此信号具有相互间更加统计独立和均匀分布的信号电平或随机数值。本发明的目的还在于得到一个随机信号发生器，它的结构简单，然而它可产生相互间更加统计独立和均匀分布的信号电平，随机数值或随机数。
上述任务关于方法的解决方案是借助于至少两个不确定的随机序列发生器产生至少两个随机序列信号，并且进行异或-连接，此异或-输出信号构成随机信号或一个用于后续处理的中间信号。
这样以优化方式形成了一个随机信号，它比单个随机序列信号具有更高的随机性，由这些单个随机序列信号混合得到随机信号。因而所产生的随机信号的信号电平或随机数值的统计分布可很好地近似一个均匀分布。
在本方法的一种实施形式中，异或-输出信号作为中间信号与至少另一个非确定的随机序列发生器的随机序列信号进行异或-连接，并且这个连接的异或-输出信号构成随机信号或用于后续处理的中间信号。所产生的随机信号的信号电平或随机数值的统计分布更好地接近一个均匀分布。
由中间信号获得一个随机信号数值时尤具优点的方法是此中间信号及异或-门的一个中间存储的输出信号被送到此异或-门。这样，不同时刻产生的随机序列信号值被相互异或-连接，产生的随机信号的信号电平或随机数值有更大的随机性。
上述有关方法的任务也可如下完成借助于至少两个非确定的随机序列发生器产生至少两个随机序列信号。
a)由单个随机序列发生器的每个随机序列信号得到一个随机信号数值，并且与一个属于另一个随机信号发生器的存储器数值异或-连接，b)该连接的结果作为新的，配置给前述第一个随机序列发生器的存储器数值被中间存储，c)步骤a)和b)作为一个循环至少被重新进行一次，d)接着属于各单个随机序列发生器的存储器数值作为随机信号被读出。
这样，借助于不同的随机序列发生器产生多个随机序列信号，其中这些随机序列信号借助于步骤a)至b)中的异或-连接相互组合。因而可以优化形成一个随机信号，它比由那些混合成随机信号的单个随机序列信号有更大的随机性。所以此方法使得可以借助于多个结构相对简单的随机信号发生器获得随机数或随机信号，它们实际上相互不相关，并且其出现频率近似相等地分布。
步骤a)至d)进行多次是有好处的。这样可以产生随机数，它具有比随机信号发生器的数量更大的数字或位。
存储器数值在一个数据存储器中循环移位是有优点的。借助于单个随机序列发生器产生的随机信号数值可更好地混合。
在步骤a)重新进行之前随机序列发生器复位到一个确定的状态是特别有益的。这样随机信号的两个直接相邻的信号数值的相关性被进一步减小。
本发明方法的一个优化实施形式是，为了产生随机序列发生器的随机序列信号，一个压控振荡器的频率借助于一个噪声电压信号被改变，并且随机信号数值分别由振荡器的振荡信号取得。这样随机信号可以简单的方式产生，其随机信号数值有比较好的均匀分布。
在步骤a)重新进行之前等待一个与振荡信号的周期相同或更长的规定时间间隔是特别有优点的。等待时间可以例如大于周期的10倍。从随机信号相继取得的随机信号数值或随机数具有更小的相互关联。
上述任务中关于随机信号发生器的解决方案在于，随机信号发生器具有至少两个非确定的随机序列发生器和至少一个异或-门，异或-门的输入端与提供随机序列信号的随机序列发生器连接，并且异或-门的输出端直接或间接地通过一个用于后续处理异或-门输出信号的中间级与随机信号发生器的随机信号-输出端连接。
有好处的方式是随机信号发生器产生的随机信号有比混合成随机信号的那些单个的随机序列信号更大的随机性。这样也可以应用具有简单结构的随机序列发生器使产生的随机信号的信号电平或随机数值的统计分布很好地近似一个均匀分布。
有优点的是中间级具有一个异或-门，其一个输入端与连接于随机序列发生器的异或-门的输出端连接，其另一个输入端与另一个随机序列发生器的随机信号-输出端连接，并且中间级的异或-门的输出端直接或间接地通过一个用于后续处理异或-门输出信号的中间级与随机信号或发生器的随机信号-输出端连接。这个由随机信号发生器产生的随机信号的信号电平或随机数值的统计分布更好地接近一个均匀分布。
在本发明合乎目的的设计中中间级具有一个异或-门，它的一个输入端直接或间接地通过另一个中间级与连接随机序列发生器的异或-门的输出端连接，并且在前述第一个异或-门的输出端上连接一个存储器单元，其输出端通过一个反馈环路与此异或-门的第二个输入端连接。使得不同时刻产生的随机序列信号数值可相互异或连接，从而产生的随机信号的信号电平或随机数值有更大的随机性。
上述任务中关于随机信号发生器也可以如下完成随机信号发生器具有至少两个功能组，它们分别具有一个非确定的随机序列发生器，一个异或-门和一个存储器单元，并且每个功能组的异或-门分别用其两个输入端中的一个与功能组随机序列发生器的一个随机序列信号-输出端连接和用其另一个输入端与功能组存储器单元的一个数据输出端连接，此外每个功能组的异或-门的输出端分别与功能组存储器单元的数据输入端连接，功能组的存储器单元为了转移它们的存储器内容而通过数据线相互连接。
有优点的方式中所产生随机信号的信号数值由多个，最好是所有随机序列发生器的随机信号数值构成，这样，随机信号的信号数值具有比由随机序列发生器的随机序列信号的随机信号数值晚大的随机性。所以随机信号发生器可以生成具有以近似完全均匀分布出现频率的信号数值的随机信号，即使单个随机序列发生器的随机序列信号数值的出现频率——实际情况总是这样——偏离理想的均匀分布。此外，用随机信号发生器相继得到的随机信号数值只有很小的关联。所以随机信号发生器的单个随机序列发生器可以具有相对简单的结构，从而得到整体上结构简单且可廉价生产的随机信号发生器。在有优点的方式下对于具有多于两个的随机序列发生器的随机信号发生器，在随机序列发生器中的一个发生故障或由于另外的原因，如环境影响(温度，电磁场，操纵企图等)和/或老化，使得随机序列信号数值的随机性下降时，随机信号数值的出现频率仍然有好的均匀分布，且在各个随机信号数值之间有小的相关性。所以此随机信号发生器具有高度的工作可靠性。
上述任务有关随机信号发生器也可如下所述完成随机信号发生器具有至少两个功能组，它们分别具有一个随机序列发生器，一个异或-门和一个存储器单元，并且每个功能组的异或-门分别用其两个输入端中的一个与功能组随机序列发生器的随机序列信号-输出端连接，用其另一个输入端与另一功能组的存储器单元的数据输出端连接，此外异或-门的输出端与前述第一个功能组的存储器单元的数据输入端连接。
除了权利要求14所述方案的优点外，该方案还有以下优点可以取消用于在存储器单元之间转移存储器内容的数据线。
本发明的一个实施形式中一个或多个存储器单元是一个环形移位寄存器的一部分。存储器单元的存储内容可以简单的方式在每次随机信号数值与存储器内容异或-连接后在环形存储器中循环移位。并且这也是完全可能的除了功能组的存储器单元外，环形移位寄存器还具有中间存储器单元。在中间存储器单元中可以中间存储一个被产生的随机数的附加数字。单个随机数的数字-或位数于是可以大于随机信号发生器的随机序列发生器的数目。
尤具优点的是随机信号发生器具有一个复位输入端，借助于它，随机序列发生器的随机信号可回到一个规定的状态。于是随机序列发生器可以在生成一个新的随机数之前进入规定的输出状态，这样相继得到的随机数间的相关性被减小。
在本发明的一个优化实施形式中，随机序列发生器分别具有一个电压控制振荡器，其频率控制输入端与一个噪声电压源连接，并且振荡器-输出端与随机序列发生器的随机序列信号输出端相连接。这样随机序列信号可以简单的方式生成，且其随机序列信号数值出现频率有相对好的均匀分布。
有优点的是振荡器-输出与一个双稳态电路或类似分频器的输入端连接，并且双稳态电路的输出端与随机序列发生器的随机序列信号输出端连接。双稳态电路用振荡器的每个时钟脉冲使其输出信号反相，这样由随机信号发生器输出端上的随机信号得到的随机信号数值有更好的均匀分布。
尤具优点的是一个或多个异或-门或必要时环形移位寄存器是微处理器的一部分。从而随机信号发生器可特别廉价地生产，并可被设计为例如插卡，它具有总线-连接端子，用于与微机的系统总线连接。
下面借助附图详细说明本发明。附图中
图1，2示出一个随机信号发生器的电路图，它具有多个随机序列发生器，然而图中仅示出它们中的三个，图3，5示出一个随机信号发生器的电路图，它具有多个功能组和多个中间存储器单元，其中仅示出三个功能组和一个中间存储器单元，图4是图3电路的变形，其中代替图3示出的并行的随机信号输出端，随机信号发生器具有一个串行的随机信号输出端，图6是图5电路的变形，其中代替图5中示出的并行的随机信号输出端，随机信号发生器有一个串行的随机信号输出端，以及图7是随机信号发生器的方框图。
图1中示出的，用10表示的随机信号发生器具有多个非确定的随机序列发生器30a，30b，30c和多个异或-门40a，40b，40c。随机序列发生器30a的随机序列信号输出端70a与异或-门40a的第一个输入端60a连接，随机序列发生器30b的随机序列信号输出端70b与异或-门40a的第二输入端80a连接。通过混合两个随机序列发生器30a，30b而构成的，在异或-门40a输出端100a上的中间信号比两个在输入端60a，80a上的随机序列信号中的每一个都有更大的随机性。
在异或-门40a的输出端100a上的中间信号直接或间接地通过至少一个在图中未示出的，用于后续处理此中间信号的中间级与异或-门40b的第一输入端60b连接。该异或-门40b的第二个输入端80b连接于另一个随机序列发生器30c的随机序列信号输出端70c，在与随机信号发生器10的输出端连接的异或-门40b的输出端100b上的随机信号比随机序列信号输出端70a，70b，70c中的每一个上的都有更大的随机性。这样随机信号的信号数值分布很好地近似均匀分布。
在异或-门40a的输出端100a和异或-门40b的输入端60b之间可以设置至少一个中间级或有多个串联的中间级。这些中间级在结构上分别对应于由异或-门40b和随机序列发生器30c构成的装置，并且中间级的异或-门的一个输入端与串联的上一个异或-门的输出端连接，中间级的输出端与串联的下一个异或-门的输入端连接。
如图2所示，异或-门40b可后接一个中间级，它有另一个异或-门40c，其第一个输入端60c与异或-门40b的输出端100b连接，异或-门40c的输出端连接到存储器单元50的数据输入端，单元50的输出端通过反馈环路与异或-门40c的第二个输入端80c连接。通过上述措施使得时间上相继由随机序列发生器30a，30b，30c产生的随机序列数值及由此形成的信号相互混合。存储器单元50的数据输出端与随机信号发生器10的随机信号输出端连接。
图3至6中示出的，图1表示的随机信号发生器具有多个功能组2a，2b，2c，它们分别具有一个非确定的随机序列发生器3a，3b，3c，一个异或-门4a，4b，4c和一个存储器单元5a，5b，5c。在图3所示实施例中，每个功能组2a，2b，2c的异或-门4a，4b，4c分别用其两个输入端中的一个6a，6b，6c与功能组2a，2b，2c的随机序列发生器3a，3b，3c的随机信号-输出端7a，7b，7c连接，用另一个输入端8a，8b，8c与功能组2a，2b，2c的存储器单元5a，5b，5c的数据输出端9a，9b，9c连接。图3中存储器单元5a，5b，5c是环形移位寄存器的一部分，并且它还具有一个附加的中间存储器单元12，它借助数据线13与功能组2a，2b，2c的存储器单元5a，5b，5c连接成一个环。借助于数据线13，在存储器单元5a，5b，5c中存放的存储器数值可在环形移位寄存器中循环移位。
下面详细说明随机序列发生器1在形成随机信号或一个随机数时的各个工作步骤。首先存储器单元5a，5b，5c和中间存储器12分别用预先规定的存储器数值预置，例如用逻辑0或逻辑1预置。从每个随机序列发生器3a，3b，3c的随机信号例如通过扫描随机序列信号分别给出一个随机序列信号数值。对应于这个随机序列信号数值，分别在功能组2a，2b，2c的随机信号输出端7a，7b，7c上的信号在门4a，4b，4c中分别与对应于功能组2a，2b，2c的存储器单元5a，5b，5c中存储的存储器数值，在数据输出端9a，9b，9c上的数据信号进行异或-连接。此连接的结果作为新的存储器数值借助于数据输入端11a，11b，11c被存储到相应功能组2a，2b，2c的存储器单元5a，5b，5c中。
接着，在由存储器单元5a，5b，5c和中间存储器单元12构成的环形存储器中的存储器数值在环形存储器中向右移位，移动的位置或比特数对应于随机序列发生器3a，3b，3c的数目。因为存储器单元5a，5b，5c的数目对应于中间存储器单元12的数目，以前存储在存储器单元5a，5b，5c中的信号数值现在中间存储在中间存储器单元中。
此后随机序列发生器3a，3b，3c的随机序列信号分别被恢复到输出状态。接着等待规定的时间，直到随机序列发生器3a，3b，3c的随机序列信号分别得到了一个随机值。由功能组2a，2b，2c的各个随机序列信号分别形成一个随机序列信号数值。这个数值以前述方法借助于各功能组2a，2b，2c的异或-门4a，4b，4c与功能组2a，2b，2c的存储器单元5a，5b，5c中含有的存储器数值进行异或-连接，并且被存储在功能组2a，2b，2c的存储器单元5a，5b，5c中。
此后存储在环形移位寄存器中的数据数值在环形移位寄存器中循环右移，移位的位置数比随机序列发生器3a，3b，3c的数目大1。此外随机序列发生器3a，3b，3c的随机序列信号被恢复到输出状态。接着等待规定的时间，直到随机序列信号分别得一个随机值。
除了第一个工作步骤，即存储器单元5a，5b，5c和中间存储器12被预置这一步骤之外，上述工作步骤必要时可以作为循环重复一次或多次。实际中这是有优点的；对于其环形移位寄存器具有8比特宽度的随机信号发生器1，由上述工作步骤规定的循环总共被执行16次，即读入和处理16个完全原始的字节。接着，数据输出端9a，9b，9c，9d上的随机数并行地作为二进制数被读出。
借助于随机信号发生器1产生的随机数的出现频率近似为均匀分布。并且各个随机数不相关或相关很弱。这是如此取得的由不同的随机序列发生器3a，3b，3c产生的随机信号数值相互混合。随机信号数值是相互不相关的。在连接异或-门4a，4b，4c的输入端6a，6b，6c和8a，8b，8c上具有一定随机性的输入信号时，异或-门4a，4b，4c的输出端10a，10b，10c给出的输出信号具有比两个输入信号中每一个都更大的随机性，即输出信号比每个输入信号都更加随机。
图5示出随机信号-或随机数发生器1的另一个实施例，其结构基本上与图3所示的相同，其不同在于，每个异或-门4a，4b，4c的第二个输入端8a，8b，8c分别与另一个功能组2b，2c，2a的存储器单元5c，5a，5b的数据输出端9c，9a，9b连接。
在图3和图5所示实施例中随机信号发生器分别具有一个并行的随机信号输出口。它有多个连接端，它们分别与存储器单元5a，5b，5c或中间存储器单元12的数据输出端9a，9b，9c，9d连接。图4和图6所示实施例具有串行的随机信号输出口，它连接于中间存储器单元12的输出端。
如图7所示，各个随机序列发生器3a，3b，3c分别具有一个压控振荡器14a，14b，14c，它们各有一个频率控制输入端15a，15b，15c，它们分别与噪声电压源16a，16b，16c的输出端连接。每个振荡器14a，14b，14c的振荡器输出端连接于一个双稳态电路17a，17b，17c的输入端，它们的输出构成随机序列信号输出7a，7b，7c。为了随机序列信号输出端7a，7b，7c上随机序列信号的复位，双稳态电路17a，17b，17c分别有一个复位输入端，复位输入端用一根复位线相互并与微处理器19连接。在微处理器19中配置异或-门4a，4b，4c，存储器单元5a，5b，5c和中间存储器单元12。
还必须指出，在图3至6所示实施例中随机序列发生器3a，3b/或3c也可以按图1所示那样结构，并且具有至少两个非确定的随机序列发生器(30a，30b)和至少一个异或-门(40a)。
权利要求
1.产生随机信号的方法，其中借助于至少两个非确定的随机序列发生器(30a，30b)产生并异或-连接至少两个随机序列信号，并且异或-输出信号构成随机信号或用于后续处理的中间信号。
2.如权利要求1所述的方法其特征在于，作为中间信号的异或-输出信号与至少另一个非确定的随机序列发生器(30c)的随机序列信号进行异或-连接，并且这个连接的异或-输出信号构成随机信号或用于后续处理的中间信号。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从中间信号得到一个随机信号数值，方法是此中间信号以及异或-门(40c)的中间存储的输出信号被送给一个异或-门(40c)。
4.产生随机信号的方法，其中借助于至少两个非确定的随机序列发生器(3a，3b，3c)，产生至少两个随机序列信号，并且a)由单个随机序列发生器(3a，3b，3c)的每个随机序列信号得到一个随机信号数值，并与对应于另一个随机序列发生器(3a，3b，3c)的存储器数值进行异或-连接，b)这个连接的结果作为新的，属于前述先提到的随机序列发生器(3a，3b，3c)的存储器数值被中间存储，c)方法步骤a)和b)作为循环至少重新执行一次，d)接着分别对应于各个随机序列发生器(3a，3b，3c)的存储器数值被作为随机信号读出。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，方法步骤a)至d)被执行多次。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，存储器数值在一个数据存储器中循环移位。
7.如权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，随机序列发生器(3a，3b，3c)在方法步骤a)重新被执行之前分别被复位到一个规定的状态。
8.如权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)至d)借助于一个微处理器被完成。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，为产生随机序列发生器(3a，3b，3c)的随机序列信号，一个压控振荡器(14a，14b，14c)的频率借助于一个噪声电压信号而被改变，并且随机信号数值分别由振荡器(14a，14b，14c)的振荡器信号获得。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤a)被重新执行之前分别等待一个规定的时间间隔，它等于或大于振荡信号的周期。
11.具有至少两个非确定的随机序列发生器(30a，30b)和至少一个异或-门(40a)的随机信号发生器(10)，其中异或-门(40a)的输入端与随机序列发生器(30a，30b)提供的随机序列信号连接，并且异或-门(40a)的输出端(100a)直接或间隔地通过用于后续处理此异或-门输出信号的中间级与随机信号发生器(1)的随机信号输出端(90)连接。
12.如权利要求11所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，中间级具有一个异或-门(40b)，其一个输入端(60b)与连接于随机序列发生器(30a，30b)的异或-门(40a)的输出端(100a)连接，其另一个输入端(80b)与另一个随机信号发生器(30c)的随机信号输出端(70c)连接，并且该异或-门(40b)的输出端(100b)直接或间接地通过用于后续处理异或-门一输出信号的中间级与随机信号发生器(10)的随机信号输出端(90)连接。
13.如权利要求11或12所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，中间级具有一个异或-门(40c)，其一个输入端(60c)直接或间接地通过另一个中间级与连接于随机序列发生器(30a，30b)的异或-门(40a)的输出端(100a)连接，上述前一个异或-门(40c)的输出端连接一个存储器单元(50)，其输出端通过反馈环路与此异或-门(40c)的第二个输入端(80c)连接。
14.随机信号发生器(1)，其中随机信号发生器(1)具有至少两个功能组(2a，2b，2c)，它们分别具有一个非确定的随机序列发生器(3a，3b，3c)，一个异或-门(4a，4b，4c)和一个存储器单元(5a，5b，5c)，并且每个功能组(2a，2b，2c)的异或-门(4a，4b，4c)分别用其两个输入端中的一个(6a，6b，6c)与功能组(2a，2b，2c)的随机序列发生器(3a，3b，3c)的随机序列信号输出端(7a，7b，7c)连接，用其另一个输入端(8a，8b，8c)与功能组(2a，2b，2c)的存储器单元(5a，5b，5c)的数据输出端(9a，9b，9c)连接，每个功能组(2a，2b，2c)的异或-门(4a，4b，4c)的输出端(10a，10b，10c)分别与功能组(2a，2b，2c)的存储器单元(5a，5b，5c)的数据输入端(11a，11b，11c)连接，此外，功能组(2a，2b，2c)的存储器单元(5a，5b，5c)为了移位它们的存储器内容而通过数据线(13)相互连接。
15.随机信号发生器(1)，其中随机信号发生器(1)具有至少两个功能组(2a，2b，2c)，它们分别具有一个非确定的随机序列发生器(3a，3b，3c)，一个异或-门(4a，4b，4c)和一个存储器单元(5a，5b，5c)，并且每个功能组(2a，2b，2c)的异或-门(4a，4b，4c)分别用其两个输入端中的一个(6a，6b，6c)与功能组(2a，2b，2c)的随机序列发生器(3a，3b，3c)的随机序列信号输出端(7a，7b，7c)连接，用其另一个输入端(8a，8b，8c)与另一个功能组(2a，2b，2c)的存储器单元(5a，5b，5c)的数据输出端(9a，9b，9c)连接，此外，异或-门(4a，4b，4c)的输出端(10a，10b，10c)分别与上述前一个功能组(2a，2b，2c)的存储器单元(5a，5b，5c)的数据输入端(11a，11b，11c)连接。
16.如权利要求13至15中任一项所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，一个或多个存储器单元(5a，5b，5c，50)是一个环行移位寄存器的一部份。
17.如权利要求14至16中任一项所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，除了功能组(2a，2b，2c)的存储器单元(5a，5b，5c)外，环形移位寄存器还具有中间存储器单元(12)。
18.如权利要求11至17中任一项所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，随机序列发生器(3a，3b，3c，30a，30b，30c)具有一个复位输入端，用它可以将随机序列发生器(3a，3b，3c，30a，30b，30c)的随机序列信号转移到一个规定的状态。
19.如权利要求11至18中任一项所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，随机序列发生器(3a，3b，3c，30a，30b，30c)分别具有一个压控振荡器(14a，14b，14c)，其频率控制输入端(15a，15b，15c)连接于一个噪声电压源(16a，16b，16c)，并且振荡器输出端与随机序列发生器(3a，3b，3c，30a，30b，30c)的随机序列信号输出端(7a，7b，7c，70a，70b，70c)连接。
20.如权利要求11至19中任一项所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，振荡器输出端与一个双稳态电路(17a，17b，17c)或类似的分频器的输入端连接，并且，双稳态电路(17a，17b，17c)的输出端与随机序列发生器(3a，3b，3c，30a，30b，30c)的随机序列信号输出端(7a，7b，7c，70a，70b，70c)连接。
21.如权利要求11至21中任一项所述的随机信号发生器(1)，其特征在于，至少一个或多个异或-门(4a，4b，4c，40a，40b，40c)和必要时环形移位寄存器是一个微处理器(19)的一部分。
全文摘要
随机信号发生器(1)具有至少两个功能组(2a,2b,2c),它们分别具有一个随机序列发生器(3a,3b,3c),一个异或－门(4a,4b,4c)和一个存储器单元(5a,5b,5c)。每个功能组(2a,2b,2c)的异或－门(4a,4b,4c)分别用其两个输入端中的一个(6a,6b,6c)与功能组(2a,2b,2c)的随机序列发生器(3a,3b,3c)的随机序列信号－输出端(7a,7b,7c)连接,用其另一个输入端(8a,8b,8c)与功能组(2a,2b,2c)的存储器单元(5a,5b,5c)的数据输出端(9a,9b,9c)连接。每个功能组(2a,2b,2c)的异或－门(4a,4b,4c)的输出端(10a,10b,10c)分别与功能组(2a,2b,2c)的存储器单元(5a,5b,5c)的数据输入端(11a,11b,11c)连接。功能组(2a,2b,2c)的存储器单元(5a,5b,5c)为了移位它们的存储器内容而通过数据线(13)相互连接。
文档编号H03K3/84GK1343389SQ00804877
公开日2002年4月3日 申请日期2000年3月8日 优先权日1999年3月11日
发明者理查德·福格茨 申请人:理查德·福格茨