如何利用线性反馈移位寄存器(LFSR)构造一个周期为63且具有优良伪随机特性的m序列生成器,并给出具体实现步骤?
时间: 2024-11-26 08:13:14 浏览: 6
要构造一个周期为63且具有优良伪随机特性的m序列生成器,我们可以选择一个合适的本原多项式作为LFSR的反馈函数。本原多项式意味着它在模2算术下是不可约的,并且可以生成最大周期的序列。针对长度为6位的LFSR(因为2^6-1=63),一个常用的本原多项式是x^6+x+1。我们将根据这个多项式构造LFSR,并详细说明如何实现这一过程:
参考资源链接:[线性移位寄存器一元多项式表示与序列密码解析](https://wenku.csdn.net/doc/1z2nsdfgzb?spm=1055.2569.3001.10343)
1. 初始化LFSR的状态寄存器,例如选择一个全为1的初态(不推荐全0,因为这会产生一个全0的输出序列)。所以初始状态可以是[1 1 1 1 1 1]。
2. 从左到右,将寄存器中的位依次表示为b5, b4, b3, b2, b1, b0。
3. 生成下一个输出位,它将是b5和b0的异或结果。即输出位 = b5 ⊕ b0。
4. 更新寄存器的状态,将输出位放入b0,并将b5移入b4,b4移入b3,依此类推。然后计算新的b0,它是根据本原多项式得到的结果。
5. 重复步骤3和步骤4,直到寄存器的状态重复出现,此时周期为63,输出了完整的m序列。
这个m序列具有良好的统计特性,包括平衡性和低自相关性。这使得它在序列密码中非常有用,因为它为每个明文位提供了一个接近随机的密钥位,难以预测和破解。
为了深入理解LFSR和m序列的构造,推荐阅读《线性移位寄存器一元多项式表示与序列密码解析》。这本书详细讲解了线性移位寄存器的理论基础,包括一元多项式的运算规则,以及如何将理论应用于实际的序列密码生成中。通过学习这本书,你不仅能够掌握如何构造特定周期的m序列生成器,还能对序列密码的设计和安全性分析有一个全面的认识。
参考资源链接:[线性移位寄存器一元多项式表示与序列密码解析](https://wenku.csdn.net/doc/1z2nsdfgzb?spm=1055.2569.3001.10343)
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