[发明专利]真随机数产生方法及其装置

权利要求书

1. 一种随机数产生方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤1.将噪声产生模块输出的噪声信号通过求和模块进行求和后，再放大处理，然后送至采样保持模块；

步骤2.将采样保持模块输出的模拟信号一路再输出至求和模块进行求和；另一路通过模数转换器转换成数字信号，然后再将该数字信号通过级联的数模转换器转换成模拟信号；

步骤3.将数模转换器输出的模拟信号与送入模数转换器的输入信号送至求和模块进行相减，并与引入的噪声信号相加，得出求和数据；

步骤4.将步骤3输出的求和数据送入放大模块进行放大；

步骤5.将放大模块输出的信号一路送至采样保持模块重复步骤2至步骤4，另一路送入比较器进行正负属性比较，然后将比较得出的随机序列数0，或1作为随机数输出。

2. 如权利要求1所述的随机数产生方法，其特征在于：所述放大模块采用的放大系数k取值小于，且大于1，N的取值至少为2。

3. 如权利要求1所述的随机数产生方法，其特征在于：所述的模数转换器的输入以差分对称的-Fs/2, +Fs/2为区间，噪声放大的效果是以0为中心呈正态分布的噪声幅值的标准偏差向正负两个方向延伸。

4. 如权利要求1所述的随机数产生方法，其特征在于：所述放大模块的量化且放大的过程不改变噪声电压关于零点对称的分布特性，且比较器输出高低值的概率近似等于1/2。

5. 一种真随机数产生装置，其特征在于包括：

噪声产生模块；

采样保持模块，用于对放大模块处理后送入的噪声信号进行采样并保持；

模数转换器，将采样保持模块输入的模拟信号转换成数字信号；

数模转换器，与所述模数转换器级联，用于将模数转换器输入的数字信号转换成模拟信号；

求和模块，用于将所述模数转换器的输入与所述数模转换器的输出进行求差计算，然后与输入的噪声信号以及采样保持模块输入的信号进行求和计算；

放大模块，用于将求和模块输出的结果进行放大；

比较器，用于将放大模块输出的信号进行正负属性比较，然后将比较得出的随机序列数0，或1作为随机数输出。

6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述放大模块输出通过一个反馈电路作为所述采样保持模块的输入。

7. 如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述模数转换器采用快闪结构，由开关电容、分压电阻、比较器构成，分压电阻将基准电压分压成参考电压，通过开关电容输入到比较器进行比较后，输出到温度计二进制编码单元。

8. 如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述数模转换器、求和模块及放大模块采用开关电容采样保持放大器结构，具有减法、求和、放大及采样保持功能。

9. 如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的噪声产生模块采用独立的单元结构，或与数模转换器、求和模块及放大模块相结合，或利用电路本身产生的热噪声。

10. 如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的模数转换器，数模转换器、比较器和采样保持模块的电路采用电压型电路或电流型电路。