已知原根多项式和寄存器初始值时求LFSR的简单例子

news/2024/5/6 9:59:26/文章来源:https://blog.csdn.net/Chahot/article/details/130121945

线性反馈移位寄存器(LFSR)是一种用于生成伪随机数序列的简单结构。在这里,我们有一个四项原根多项式 p(x)=1+x+0x2=1102p(x) = 1 + x + 0x^2 = 110_2p(x)=1+x+0x2=1102 和初始值 S0=100S_0 = 100S0=100。我们将使用 LFSR 动作过程来生成一个伪随机序列。

LFSR 的动作过程如下:
在这里插入图片描述

将初始值加载到寄存器中。
对于每次时钟周期:
a. 将寄存器中的当前值与原根多项式的非零项进行异或(XOR)操作。
b. 将结果右移一位,然后将异或(XOR)操作的结果放入最高位。
现在,我们将详细描述 LFSR 的动作过程:

加载初始值:S0=100S_0 = 100S0=100
时钟周期 1:
a. 异或操作:1⊕0=11 \oplus 0 = 110=1, 作用目标是寄存器从左到右的第一第二位
b. 右移并更新最高位:S1=110S_1 = 110S1=110
时钟周期 2:
a. 异或操作:1⊕1=01 \oplus 1 = 011=0
b. 右移并更新最高位:S2=011S_2 = 011S2=011
时钟周期 3:
a. 异或操作:0⊕1=10 \oplus 1 = 101=1
b. 右移并更新最高位:S3=101S_3 = 101S3=101
时钟周期 4:
a. 异或操作:1⊕0=11 \oplus 0 = 110=1
b. 右移并更新最高位:S4=110S_4 = 110S4=110。从这一位开始进入循环
在时钟周期 4 后,寄存器的值回到了初始值运算后的第一个计算值 S1=110S_1 = 110S1=110,因此序列将开始重复。所以,LFSR 生成的伪随机序列为:
100,110,011,101,110,…

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