JP2005318136A - Variable type random noise generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可変型ランダムノイズ発生装置に関し、特にランダムノイズを発生するランダムノイズ発生装置に関する。 The present invention relates to a variable random noise generator, and more particularly to a random noise generator that generates random noise.
この種のランダムノイズは、特定用途、例えば音声や画像の符号化処理、あるいは暗号化処理等に用いられており、その発生方法としては、アナログ方式やディジタル方式等の様々な方法が提案されている。 This type of random noise is used for specific applications, such as voice or image encoding processing or encryption processing, and various methods such as analog and digital methods have been proposed for its generation. Yes.
上記のランダムノイズ発生方法としては、アドレス指定可能な波形メモリに固定データを入力しておき、そのデータにしたがってランダムノイズを出力する方法(例えば、特許文献1参照)やリング発振器構造で構成される複数の低電流差動増幅器を利用した方法(例えば、特許文献2参照)等が提案されている。 As the above random noise generation method, a fixed data is input to an addressable waveform memory, and a random noise is output according to the data (for example, see Patent Document 1) or a ring oscillator structure. A method using a plurality of low current differential amplifiers (see, for example, Patent Document 2) has been proposed.
上述した従来のランダムノイズ発生方法では、例えば特許文献1に記載の方法の場合、設定された波形データについてノイズ成分の周期及び振幅がどのように設定されているかが判断しにくいため、特定のノイズ成分のみ、周期や振幅を変更することが困難である。
In the conventional random noise generation method described above, for example, in the case of the method described in
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、実フィールドに近いノイズ環境を実現することができる可変型ランダムノイズ発生装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable random noise generator capable of solving the above problems and realizing a noise environment close to a real field.
本発明による可変型ランダムノイズ発生装置は、ランダムノイズを発生する可変型ランダムノイズ発生装置であって、
複数のノイズ成分を含んだクロック信号を予め設定された振幅及び周期で出力する出力手段を備えている。
A variable random noise generator according to the present invention is a variable random noise generator that generates random noise,
An output means for outputting a clock signal including a plurality of noise components with a preset amplitude and period is provided.
本発明による他の可変型ランダムノイズ発生装置は、電圧制御発信器から出力されるクロック信号を基にランダムノイズを発生する可変型ランダムノイズ発生装置であって、
予め設定された複数のノイズ成分の周期及び振幅を保持する保持手段と、前記保持手段に設定された複数のノイズ成分を合成する合成手段と、前記合成手段にて合成されたノイズ成分を前記クロック信号に付加するように制御する制御手段とを含むランダムノイズ発生回路を備えている。
Another variable random noise generator according to the present invention is a variable random noise generator that generates random noise based on a clock signal output from a voltage controlled oscillator,
Holding means for holding periods and amplitudes of a plurality of preset noise components; combining means for combining a plurality of noise components set in the holding means; and combining the noise components combined by the combining means with the clock And a random noise generating circuit including control means for controlling to add to the signal.
すなわち、本発明の可変型ランダムノイズ発生装置は、複数の周波数成分と振幅成分とを含みかつ周波数成分と振幅成分とが変化するノイズ信号を発生可能としたことを特徴とする。 That is, the variable random noise generator of the present invention is characterized in that it can generate a noise signal that includes a plurality of frequency components and amplitude components, and in which the frequency components and amplitude components change.
本発明の可変型ランダムノイズ発生装置では、電圧制御発信器から出力されるクロック信号をランダムノイズ発生回路にて制御し、ランダムノイズ発生回路がノイズ成分の周期と振幅とを複数設定可能とし、設定された複数のノイズ成分を合成したノイズ成分をクロック信号に付加するように制御している。 In the variable random noise generating device of the present invention, the clock signal output from the voltage control oscillator is controlled by the random noise generating circuit, and the random noise generating circuit can set a plurality of periods and amplitudes of the noise component. Control is performed such that a noise component obtained by synthesizing the plurality of noise components is added to the clock signal.
本発明の可変型ランダムノイズ発生装置では、上記のように、ランダムノイズ発生回路にて、設定された複数のノイズ成分の周期及び振幅の値を変化させることで、クロック信号に付加された複数のノイズ成分の周波数成分と振幅成分とを変化させている。 In the variable random noise generation device of the present invention, as described above, the random noise generation circuit changes the period and amplitude values of a plurality of set noise components to thereby change the plurality of noise components added to the clock signal. The frequency component and amplitude component of the noise component are changed.
実フィールドでは複数の周波数成分を含んだノイズ成分が存在し、またそのノイズ成分が温度、使用環境、負荷等の要因にて変化する。本発明の可変型ランダムノイズ発生装置では、ユーザによって設定された複数の振幅と周期とを変動させることが可能であり、その各々のノイズ成分を合成したクロック信号を出力することが可能であるため、周期と振幅とが変化するクロック信号が出力可能となり、実フィールドに近いノイズ環境が実現可能となる。 In the actual field, there are noise components including a plurality of frequency components, and the noise components change due to factors such as temperature, usage environment, and load. In the variable random noise generator of the present invention, a plurality of amplitudes and periods set by a user can be changed, and a clock signal obtained by synthesizing each noise component can be output. A clock signal whose period and amplitude change can be output, and a noise environment close to a real field can be realized.
従来のノイズ発生器では、振幅と周期とを変更するために、手動で設定を行う必要があるが、本発明の可変型ランダムノイズ発生装置では、上記のように、ユーザによって設定された複数の振幅と周期とを変動させることが可能であり、その各々のノイズ成分を合成したクロック信号を出力することが可能であるため、周期と振幅とが変化するクロック信号が出力可能となり、出力ノイズの振幅及び周期の変更を手動で行わなくてよく、ノイズ付加試験の手動での設定時間が短縮可能となる。 In the conventional noise generator, it is necessary to manually set in order to change the amplitude and period. However, in the variable random noise generator of the present invention, as described above, a plurality of values set by the user are required. It is possible to vary the amplitude and period, and it is possible to output a clock signal that combines the respective noise components. It is not necessary to manually change the amplitude and period, and the time for manually setting the noise addition test can be shortened.
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、実フィールドに近いノイズ環境を実現することができるという効果が得られる。 The present invention has an effect that a noise environment close to a real field can be realized by adopting the configuration and operation described below.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による可変型ランダムノイズ発生装置の構成を示すブロック図である。図1において、本発明の一実施例による可変型ランダムノイズ発生装置はディジタル制御電圧を出力するランダムノイズ発生回路1と、ディジタル制御電圧をアナログ制御電圧に変換するD/A(ディジタル/アナログ)コンバータ2と、入力されたアナログ電圧に対応する周波数のクロック信号を出力する電圧制御発信器3とから構成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a variable random noise generator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a variable random noise generator according to an embodiment of the present invention includes a random
ランダムノイズ発生回路1は複数のノイズ制御信号を出力しかつノイズ設定部12内部に複数有しているノイズ成分の周期及び振幅の値をそれぞれ個別に制御するノイズデータ制御部11と、複数のノイズ成分の周期及び振幅の値を有しかつそれらの値をクロック変動算出部13へ出力するノイズ設定部12と、入力された複数のノイズ成分の周期及び振幅の値についてノイズ成分のクロック幅変動を算出して複数のノイズのクロック幅変動データを出力するクロック変動算出部13と、入力された複数のノイズのクロック幅変動データを合成してその合成したクロック幅変動データを出力する合成部(ノイズ#1〜ノイズ#n)14と、発信器の特性データを出力する発信器特性データ記憶部15と、入力された発信器の特性データと合成したクロック幅変動データとからディジタル制御電圧を制御する制御電圧設定部16とから構成されている。
The random
尚、ノイズ設定部12には複数のノイズ成分の周期及び振幅が設定するために、ノイズ#1設定部121、ノイズ#2設定部122、・・・、ノイズ#n設定部12nを備えている。同様に、クロック変動算出部13もノイズ#1クロック幅変動算出部131、ノイズ#2クロック幅変動算出部132、・・・、ノイズ#nクロック幅変動算出部13nを備えている。
The
図2は本発明の一実施例によるノイズ成分の周期及び振幅からクロック幅の変動を算出する例を示す図であり、図3は本発明の一実施例によるノイズ#1〜#3のクロック幅変動の合成例を示す図であり、図4は本発明の一実施例によるディジタル制御電圧値の時間変化を示す図である。これら図1〜図4を参照して本発明の一実施例による可変型ランダムノイズ発生装置の動作について説明する。 FIG. 2 is a diagram showing an example of calculating the variation of the clock width from the period and amplitude of the noise component according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a variation example of fluctuation, and FIG. 4 is a diagram showing a time change of a digital control voltage value according to an embodiment of the present invention. The operation of the variable random noise generator according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ランダムノイズ発生回路1はディジタル制御電圧を出力し、そのディジタル制御電圧はD/Aコンバータ2によってアナログ制御電圧に変換され、電圧制御発信器3はD/Aコンバータ2から入力されるアナログ制御電圧に対応した周波数のクロック信号を出力する。これによって、ランダムノイズ発生回路1は電圧制御発信器3から出力されるクロック信号を制御することが可能となる。
The random
次に、ディジタル電圧をランダムノイズ発生回路1にて制御することで、電圧制御発信器3から出力されるクロック信号に複数の周波数成分と振幅成分とを含み、かつ周波数成分と振幅成分とが変化するノイズ信号を付加させる方法について説明する。図1では、ノイズ設定部12とクロック変動算出部13とにノイズ#1、ノイズ#2、・・・、ノイズ#nと記載しているが、各ノイズ毎の動作は同じであるため、以下、ノイズ#nについてのみ説明する。尚、ノイズ#1、ノイズ#2、・・・、ノイズ#nはそれぞれ周期及び振幅の値が異なる。
Next, by controlling the digital voltage with the random
ノイズ#n設定部12nの周期#n及び振幅#nは、ノイズデータ制御部11から出力されるノイズ#n制御信号によって決定する。ノイズ#n設定部12nは周期#nと振幅#nとをノイズ#nクロック幅算出部13nへ出力する。ノイズ#nクロック幅算出部13nは入力された周期#nと振幅#nとからノイズ#nのクロック幅変動を算出する。
The period #n and the amplitude #n of the noise #
次に、クロック幅の算出方法について説明する。クロック幅はノイズ成分の周期及び振幅、制御時間を用いると、
クロック幅=(振幅)×sin(2π×(制御時間)/(ノイズ周期))
・・・(1)
という式にて算出することができる。
Next, a method for calculating the clock width will be described. The clock width uses the period and amplitude of the noise component and the control time.
Clock width = (amplitude) × sin (2π × (control time) / (noise period))
... (1)
It can be calculated by the following formula.
図2に、上記の(1)式を用いてノイズ成分の周期及び振幅からクロック幅の変動データを算出する例を示す。図2に示す例では、制御時間の間隔を「1秒」、ノイズ周期を「10秒」、ノイズ振幅を「10」にそれぞれ設定している。図2に示すように、(1)式を使用すると、制御時間に対応するクロック幅について算出することができるため、クロック幅の変動データを得ることができる。 FIG. 2 shows an example in which clock width variation data is calculated from the period and amplitude of the noise component using the above equation (1). In the example shown in FIG. 2, the control time interval is set to “1 second”, the noise period is set to “10 seconds”, and the noise amplitude is set to “10”. As shown in FIG. 2, when the equation (1) is used, the clock width corresponding to the control time can be calculated, so that the clock width variation data can be obtained.
このクロック幅の変動データが、ノイズ#nクロック幅算出部13nから出力される。よって、クロック変動算出部13はノイズ#1〜ノイズ#nそれぞれについてのクロック幅の変動データを算出して合成部14へ出力する。
The fluctuation data of the clock width is output from the noise #n clock width calculation unit 13n. Therefore, the clock
合成部14では入力されたノイズ#1〜ノイズ#nのクロック幅の変動データを制御時間毎に加算することで、合成したクロック幅変動データを算出する。図3にはノイズ#1〜#nのクロック幅の合成例を示す。図3に示す例では、ノイズ#1(振幅:10、周期:40s)と、ノイズ#2(振幅:10、周期:20s)と、ノイズ#3(振幅:5、周期:10s)との時間に対するクロック幅の変動と、ノイズ#1〜#3を合成したクロック幅変動とのグラフを示している。よって、制御電圧設定部16には合成部14にてノイズ#1〜#3を合成したクロック幅変動データが入力される。
The synthesizing
一方、発信器特性データ記憶部15にはディジタル制御電圧に対応した発信器から出力されるクロック幅の特性データが記憶されており、そのデータは制御電圧設定部16へ出力される。
On the other hand, the oscillator characteristic
制御電圧設定部16では発信器の特性データからディジタル制御電圧に対応した発信器から出力されるクロック幅を判断することができるため、「ノイズ#1〜#nを合成したクロック幅の変動データ」を実現するディジタル制御電圧を出力することができ、その結果、電圧制御発信器3から複数の周波数成分と振幅成分とを含んだクロック信号を出力することができる。
Since the control
図4にディジタル制御電圧値の時間変化の例を示す。図4に示す例では、ディジタル電圧値を「1」変化させた時、クロック信号のクロック幅が「1」変動するように設計されたシステムにて、ディジタル制御電圧を「100」とした場合を基準周波数として、図3にて算出したクロック幅変動例を適用している。 FIG. 4 shows an example of the time change of the digital control voltage value. In the example shown in FIG. 4, the digital control voltage is set to “100” in a system designed so that the clock width of the clock signal changes by “1” when the digital voltage value is changed by “1”. The clock width variation example calculated in FIG. 3 is applied as the reference frequency.
本実施例では、図4に示すように、ディジタル制御電圧を制御することで、クロック信号のクロック幅が変動し、その結果、図3に示すようなノイズ#1〜ノイズ#3を含むクロック信号が出力される。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the clock width of the clock signal varies by controlling the digital control voltage, and as a result, the clock signal including
上述した例では、説明の都合上、各ノイズ成分の周期及び振幅を固定しているが、ノイズデータ制御部11にて、ノイズ設定部の各ノイズ成分の周期及び振幅を変動させるようにプログラムしておけば、周波数成分と振幅成分とが変化するノイズ成分を含んだクロック信号を出力することができる。
In the example described above, the period and amplitude of each noise component are fixed for convenience of explanation, but the noise
実フィールドには複数の周波数成分を含んだノイズ成分が存在し、またそのノイズ成分が温度、使用環境、負荷等の要因にて変化する。本実施例では、ユーザによって設定された複数の振幅及び周期の値を変動させることができ、その各々のノイズ成分を合成したクロック信号を出力することができるので、周期及び振幅が変化するクロック信号を出力することができ、実フィールドに近いノイズ環境を実現することができる。 In the actual field, there are noise components including a plurality of frequency components, and the noise components change due to factors such as temperature, usage environment, and load. In this embodiment, a plurality of amplitude and period values set by the user can be varied, and a clock signal in which the respective noise components are synthesized can be output. Can be output, and a noise environment close to a real field can be realized.
従来のノイズ発生器では、振幅及び周期を変更するために、それらを手動で設定する必要がある。しかしながら、本実施例では、ユーザによって複数の振幅及び周期を設定し、その値を変動させることができ、その各々のノイズ成分を合成したクロック信号を出力することができるので、周期と振幅とが変化するクロック信号を出力することができ、出力ノイズの振幅及び周期の変更を手動で行わなくてよく、ノイズ付加試験の手動での設定時間を短縮することができる。 In conventional noise generators, in order to change the amplitude and period, they need to be set manually. However, in this embodiment, a plurality of amplitudes and periods can be set by the user, the values can be varied, and a clock signal in which the respective noise components are synthesized can be output. A changing clock signal can be output, and it is not necessary to manually change the amplitude and period of the output noise, and the time required for manually setting the noise addition test can be shortened.
1 ランダムノイズ発生回路
2 D/Aコンバータ
3 電圧制御発信器
11 ノイズデータ制御部
12 ノイズ設定部
13 クロック変動算出部
14 合成部
15 発信器特性データ記憶部
16 制御電圧設定部
121 ノイズ#1設定部
122 ノイズ#2設定部
12n ノイズ#n設定部
131 ノイズ#1クロック幅変動算出部
132 ノイズ#2クロック幅変動算出部
13n ノイズ#nクロック幅変動算出部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数のノイズ成分を含んだクロック信号を予め設定された振幅及び周期で出力する出力手段を有することを特徴とする可変型ランダムノイズ発生装置。 A variable random noise generator that generates random noise,
A variable random noise generator comprising output means for outputting a clock signal including a plurality of noise components with a preset amplitude and period.
予め設定された複数のノイズ成分の周期及び振幅を保持する保持手段と、前記保持手段に設定された複数のノイズ成分を合成する合成手段と、前記合成手段にて合成されたノイズ成分を前記クロック信号に付加するように制御する制御手段とを含むランダムノイズ発生回路を有することを特徴とする可変型ランダムノイズ発生装置。 A variable random noise generator that generates random noise based on a clock signal output from a voltage controlled oscillator,
Holding means for holding periods and amplitudes of a plurality of preset noise components; combining means for combining a plurality of noise components set in the holding means; and combining the noise components combined by the combining means with the clock A variable random noise generating apparatus comprising a random noise generating circuit including control means for controlling to add to a signal.
前記合成手段は、前記クロック幅算出手段からのクロック変動幅を制御時間毎に加算して合成したクロック幅変動を算出することを特徴とする請求項3または請求項4記載の可変型ランダムノイズ発生装置。 A clock width calculating unit that calculates a clock width variation of the noise from a period and an amplitude value of a plurality of noise components set in the holding unit;
5. The variable random noise generation according to claim 3, wherein the synthesizing unit calculates a clock width variation obtained by adding the clock variation ranges from the clock width calculating unit for each control time and synthesizing. apparatus.
前記制御手段は、前記特性データから前記電圧制御発信器から出力されるクロック幅を判断し、前記合成したクロック幅変動を実現するためのディジタル制御電圧を出力することことを特徴とする請求項5記載の可変型ランダムノイズ発生装置。
Storage means for storing characteristic data of the clock width output from the voltage controlled oscillator;
6. The control means determines a clock width output from the voltage control oscillator from the characteristic data, and outputs a digital control voltage for realizing the synthesized clock width fluctuation. The variable random noise generator described.
Priority Applications (1)
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JP2004132321A JP2005318136A (en) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Variable type random noise generating device |
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