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基于布尔混沌的物理随机数发生器 被引量：6
1
作者 张琪琪 张建国 +2 位作者 李璞 郭龑强 王云才 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期201-206,共6页
提出了一种利用布尔混沌熵源产生物理随机数的方法。采用二输入逻辑门构建无自反馈自治布尔网络,并详细分析了该网络动力学特性。在此基础上,利用FPGA实现了15节点无自反馈自治布尔网络,产生出带宽约680 MHz,最小熵接近于1的布尔混沌信... 提出了一种利用布尔混沌熵源产生物理随机数的方法。采用二输入逻辑门构建无自反馈自治布尔网络,并详细分析了该网络动力学特性。在此基础上,利用FPGA实现了15节点无自反馈自治布尔网络,产生出带宽约680 MHz,最小熵接近于1的布尔混沌信号。以该信号为熵源,结合熵提取电路完成了实时速率达100 Mbit/s的物理随机数产生。NISTSP800-22及DIEHARD随机数检测结果表明,利用布尔混沌熵源产生的物理随机序列可通过所有测试项,具有良好的随机统计特性。 展开更多
关键词 布尔混沌 自治布尔网络 物理随机数发生器 现场可编程门阵列
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布尔混沌系统的物理随机性分析 被引量：4
2
作者 龚利爽 侯二林 +2 位作者 刘海芳 李凯凯 王云才 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期190-195,共6页
为了分析布尔混沌系统的物理随机性,构建了基于自治布尔网络的电路混沌模型,建立了包含相位噪声特性的数学方程,研究了相位噪声对布尔混沌熵增长时间(记忆时间)的影响。研究结果表明,在相位噪声的影响下,布尔混沌输出将在有限的记忆时间... 为了分析布尔混沌系统的物理随机性,构建了基于自治布尔网络的电路混沌模型,建立了包含相位噪声特性的数学方程,研究了相位噪声对布尔混沌熵增长时间(记忆时间)的影响。研究结果表明,在相位噪声的影响下,布尔混沌输出将在有限的记忆时间(数十纳秒)后达到无法预测,且相位噪声越强,布尔混沌平均记忆时间越短。这证明了相位噪声是布尔混沌物理随机性的来源,且布尔混沌可以作为性能良好的真随机数物理熵源。 展开更多
关键词 自治布尔网络 布尔混沌 相位噪声 物理随机性
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面向车载应用的混沌激光成像雷达抑制交叉干扰实验研究 被引量：4
3
作者 张天舒 王冰洁 +2 位作者 徐航 刘丽 李静霞 《半导体光电》 北大核心 2021年第3期424-429,共6页
激光雷达已经成为无人智能车必备的环境感知设备。现有基于脉冲测距体制的车载激光雷达极易受到其他车载激光雷达的交叉干扰,导致雷达虚警和误判,引发交通事故。文章利用布尔混沌信号调制激光器产生的混沌激光作为雷达探测信号,结合扫... 激光雷达已经成为无人智能车必备的环境感知设备。现有基于脉冲测距体制的车载激光雷达极易受到其他车载激光雷达的交叉干扰,导致雷达虚警和误判,引发交通事故。文章利用布尔混沌信号调制激光器产生的混沌激光作为雷达探测信号,结合扫描成像技术,构建混沌激光成像雷达系统,实验实现了目标物体的三维成像,并对其抑制交叉干扰的能力进行了实验测试。实验结果表明,在不采取任何抑制干扰措施的前提下,基于布尔混沌雷达波形的正交性,仍可在高强度干扰下实现探测目标的三维重构,有效抑制交叉干扰的影响。 展开更多
关键词 混沌激光雷达 布尔混沌 交叉干扰 三维成像
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基于布尔电路直接调制的混沌光时域反射仪 被引量：3
4
作者 袁超 马珺 +2 位作者 徐航 刘丽 张建国 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2180-2186,共7页
研制了一种基于布尔混沌直接调制激光器的混沌光时域反射仪(COTDR),用于实现光纤故障的高精度诊断。仪器利用布尔混沌作为调制信号,经驱动电路直接调制分布反馈(DFB)激光器输出混沌激光;混沌光经光纤耦合器分为两路,一路作参考光,另一... 研制了一种基于布尔混沌直接调制激光器的混沌光时域反射仪(COTDR),用于实现光纤故障的高精度诊断。仪器利用布尔混沌作为调制信号,经驱动电路直接调制分布反馈(DFB)激光器输出混沌激光;混沌光经光纤耦合器分为两路,一路作参考光,另一路作探测光,注入到被测光纤中,由故障点反射的回波信号与参考光经光电转换后进行同步采样。最后对两组采样数据进行互相关处理,根据相关峰值判断故障点位置。实验结果表明,本文的COTDR能够检测到光纤的不匹配连接点和断点等反射事件,并在98km测量范围内可实现与距离无关的24cm空间分辨率。本文的COTDR结构简单、成本低,易于实现集成化和产品化,符合工程应用的实际需求。 展开更多
关键词 光时域反射仪(OTDR) 布尔混沌 相关测量 光纤故障诊断
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基于LabVIEW平台的高分辨率混沌导波雷达实现周界入侵探测 被引量：2
5
作者 乔俊 徐航 +2 位作者 刘洋 张建国 王冰洁 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第6期1511-1517,共7页
提出将混沌相关探测方法与泄漏电缆导波雷达技术相结合,设计实现了一种基于LabVIEW平台的混沌导波雷达样机,用于实现安全防护区域的高分辨率非法入侵探测。该雷达采用宽带布尔混沌信号作为探测信号,利用稀疏编织型泄漏电缆实现混沌信号... 提出将混沌相关探测方法与泄漏电缆导波雷达技术相结合,设计实现了一种基于LabVIEW平台的混沌导波雷达样机,用于实现安全防护区域的高分辨率非法入侵探测。该雷达采用宽带布尔混沌信号作为探测信号,利用稀疏编织型泄漏电缆实现混沌信号的发射与接收。基于LabVIEW平台实现雷达系统控制,包括控制数据采集卡采集参考信号与回波信号,对两路信号进行相关计算得到相关曲线,以及对比入侵前后的相关曲线从而确定入侵者沿泄漏电缆的入侵距离。实验结果表明,该雷达不仅可以实时监测入侵过程,还可同时定位多个入侵者。距离分辨率可以达到50 cm,优于现有导波雷达米量级的分辨率。测量的动态范围可以达到35 dB。因此,混沌导波雷达可以为安全防护区域的非法入侵探测提供一种高分辨率、大动态范围的新方法。 展开更多
关键词 导波雷达 布尔混沌 泄漏电缆 LABVIEW平台 相关算法
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布尔混沌调制激光雷达水下目标成像实验研究 被引量：1
6
作者 张鹏程 王冰洁 +2 位作者 徐航 刘丽 李静霞 《半导体光电》 CAS 北大核心 2022年第5期999-1004,共6页
在激光雷达的水下目标探测中,浑浊水体中悬浮颗粒对激光的吸收和散射作用,使得激光在水中的传输严重衰减。尤其是后向散射所造成的噪声会降低目标对比度甚至淹没信号回波。载波调制技术可以有效抑制后向散射,提高目标回波信号的信噪比... 在激光雷达的水下目标探测中,浑浊水体中悬浮颗粒对激光的吸收和散射作用,使得激光在水中的传输严重衰减。尤其是后向散射所造成的噪声会降低目标对比度甚至淹没信号回波。载波调制技术可以有效抑制后向散射,提高目标回波信号的信噪比。文章将布尔混沌信号作为载波调制信号,基于其内禀高频强度调制特性,构建了布尔混沌调制激光雷达水下成像系统,并在实验室水箱环境下,对衰减系数不同的浑浊水体中的目标物体进行了三维成像实验研究,对比了不同水质中的目标物体三维成像效果。 展开更多
关键词 激光雷达 布尔混沌 载波调制 水下目标 三维成像
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人体生命探测雷达的实现
7
作者 李莹 《电讯工程》 2022年第2期16-20,共5页
本文提出了一种正弦波调制的宽带布尔混沌雷达,可同时实现墙后人体定位和生命信号探测。该雷达采用经正弦波调制的布尔混沌信号作为发射信号,利用混沌相关技术和合成孔径技术实现人体定位,同时,通过探测正弦回波的相位变化确定人体的呼... 本文提出了一种正弦波调制的宽带布尔混沌雷达,可同时实现墙后人体定位和生命信号探测。该雷达采用经正弦波调制的布尔混沌信号作为发射信号,利用混沌相关技术和合成孔径技术实现人体定位,同时,通过探测正弦回波的相位变化确定人体的呼吸、心跳频率。实验结果表明,该雷达可穿透20cm厚的砖墙检测人体位置和呼吸、心跳频率。此外,电磁仿真研究了该雷达的抗干扰性能,结果表明,其对噪声、线性调频信号和布尔混沌信号具有良好的抗干扰性,可用于灾后复杂电磁环境下的被困人员搜救。 展开更多
关键词 生命探测雷达 布尔混沌 迈克尔逊干涉
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0.35μm高速真随机数芯片设计
8
作者 侯二林 朱翔 +2 位作者 冯纯益 张建国 王云才 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期842-846,共5页
设计了一种基于混合布尔网络的混沌真随机数发生器,其熵源由18节点自治布尔网络构成,用于产生高幅值(~3V)、大带宽(~780 MHz)的布尔混沌;利用同步布尔网络对布尔混沌进行采样、量化,最终实现了实时速率为100 Mbps的真随机数产生。同时... 设计了一种基于混合布尔网络的混沌真随机数发生器,其熵源由18节点自治布尔网络构成,用于产生高幅值(~3V)、大带宽(~780 MHz)的布尔混沌;利用同步布尔网络对布尔混沌进行采样、量化,最终实现了实时速率为100 Mbps的真随机数产生。同时完成了真随机数发生器的ASIC芯片设计,芯片采用中芯国际SMIC 0.35μm 3.3 V CMOS标准工艺,核心电路面积0.02 mm^2.利用Cadence Spectre仿真器,对芯片版图进行了后端仿真验证。仿真结果表明,该芯片可以在100 MHz时钟下输出满足随机性检测标准的真随机数序列。 展开更多
关键词 ASIC 布尔混沌 随机数发生器 随机性测试 自治布尔网络
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基于VMD的宽带混沌雷达多生命信号探测方法 被引量：3
9
作者 马铖 李静霞 +3 位作者 徐航 刘丽 张建国 王冰洁 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第6期1270-1283,共14页
提出并实验验证了一种基于变分模态分解(VMD)的宽带混沌雷达多生命信号探测方法。首先基于混沌相关测距获得原始回波矩阵,然后利用VMD方法抑制噪声和杂波并重构多生命信号,包括基于0 dB峰值噪声比(PNR)判决减小VMD运算量,通过中心频率... 提出并实验验证了一种基于变分模态分解(VMD)的宽带混沌雷达多生命信号探测方法。首先基于混沌相关测距获得原始回波矩阵,然后利用VMD方法抑制噪声和杂波并重构多生命信号,包括基于0 dB峰值噪声比(PNR)判决减小VMD运算量,通过中心频率分析优选K值以及利用3 dB峰值旁瓣水平(PSL)判决自动提取呼吸信号,最后结合快速傅里叶变换(FFT)和恒虚警率(CFAR)等,同时估计墙后多个人体目标的呼吸频率和距离。实验结果表明所提方法可以实现20 cm墙后二至五个人体目标的准确、快速探测,并且具有15 cm的高距离分辨率。 展开更多
关键词 布尔混沌雷达 多生命探测 变分模态分解
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