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其中:u+v+1=m,权bin∈(1,O),i=1,2,3,…,m。量化的一种方法是选取式(3)中的一个变量,如xn,抽取其小数部分的某一二进制位随时间变化时的序列作为PN序列。
2 电路模块的设计与PN序列的FPGA实现
电路模块的设计基于Altera公司开发的Quartus Ⅱ6.1和DSP Builder 6.1。该平台的优势是能够在Simu—link平台上直接调用DSP Builder库中的各个库单元完成电路设计,如延时单元、并行加法器、流水线乘法器、总线单元和放大器等,并便于FPGA硬件实现。在Simu—link环境中设计的式(3)的电路模型如图2所示,并建立相应的MDL文件。为验证电路模型的精度,需进行仿真验证与修改。
在Simulink中,通过DSP Builder 6.1自带的Sig—nal Compiler模块可将已建立的MDL文件转换成VHDL文件和QPF文件。通过对QPF文件进行分析、综合和编译,把在线编程与配置后的文件下载到FPGA芯片中。
硬件实验是在康芯公司的开发板上实现的(图3(a))。该开发板的核心芯片为Altera公司的Cy-clone Ⅱ EP2C35F484C8,系统晶振为20 MHz。芯片输出的PN序列数字波形如图3(b)所示。
4 结 语
基于FPGA技术,提出一种PN比特序列发生器的设计与实现方法。该方法以一个连续的超混沌系统为PN序列的随机信号源,其离散模型和量化方法反映了超混沌系统的特性。与离散混沌系统和低维混沌系统相比,连续超混沌系统具有更复杂的结构、更多的参数和初始值,因而具有较大的密钥空间,使其应用于保密时具有更好的安全性。