الضجيج المزيف

مقدمة

إن سلاسل الضجيج المزيف كثيرة الاستعمال في العديد من مجالات معالجة الإشارات الرقمية (الرادار، تصحيح الخطأ، أنظمة تحديد المواقع العالمية GPS، محطات الأقمار الصناعية)، وتستعمل في أغلب الأحيان لتوليد ضوضاء لأي نوع من اختبارات الأجهزة الرقمية. إن الطريقة الأكثر مثالية لتطبيق سلاسل الضجيج المزيف في الأجهزة تتم من خلال استعمال مسجلات إزاحة تغذية عكسية خطية LFSR بينما تطبيق الدارات التكاملية يتم باستخدام أجهزة المنطق القابل للبرمجة.

إن الطريقة المعتادة لبناء مثل هذه الدارات بهذه الوسيلة تتم باستخدام لغة وصف العتاد الصلب HDL وتشفيرها بمستوى نقل المسجل RTL

إن تطوير التصميم بمستوى نقل المسجل يتضمن إنتاجا واختباراً وإن تخفيض وقت التطوير يزيد الرغبة بالحصول على دارة عامة تلائم أي كثير حدود، إن هذا النوع من التصميم يتطلب جهداً حيث يستهلك مصادر المنطق الإضافية ليحدد للمستخدم كثير الحدود الذي يجب اختياره، إن هذه التقنية تقدم بنية مبتكرة لمستوى نقل المسجل على أساس الضجيج المزيف على خلاف التصاميم الحالية.

حيث هذه البنية لا تملك شيفرة صلبة لكثير الحدود داخل الدارة ولكن تأخذ كثير الحدود ودرجته كمداخل لتوليد دارة منطقية بدون جهد إضافي حيث يتم التصميم للحصول على كثيرات حدود مختلفة ومتعددة الدرجة (من 2 وحتى حد يفرضه حجم السليكون) بسبب هذه البنية يتم تحقيق مثالية للدارة المنطقية حيث سنبين أن كان استخدام السليكون مشابهاً تماماً فيما لو كانت الدارة تشفر يدوياً وحسب كثير الحدود المعطى

تطبيقات مولد الضجيج المزيف

نظرية

تطبيقات مولد الضجيج المزيف: نظرية : ان مسجلات ازاحة التغذية العكسية الخطية اعتمدت مولد الضجيج المزيف لاستنتاج n مرحلة من سلسلة الخرج الدورية ان الشرط الأولي لمسجل الازاحة سيعاد انتاجه بعد عدد من دورات الساعة( ان الفترة يجب ان تكون أكبر من 2^n) فبسبب البنية المعمارية لهذا النوع من الدارات :ان كل صفر لايحدث الااذا وضع كشرط اولي في هذه الحالة المولد سيبقى في نفس الحالة الىالابد . لذافان عدد الحالات المحتملة (2^n-1 ان ناتج المولد في هذه الفترة يدعى سلسلة الطول الاعظمي,ان العدد الاكبر و السلسلة الاطول سوف يظهران بشكل عشوائي لذلك السبب يدعى ذلك مولدات الضجيج المزيف ان لكل سلسلة ضجيج مزيف يمكن ان توصف بكثير الحدود المتعذر الانقاص بداءي ثنائي  :

هناك طريقتان مختلفتان من اجل التطبيقات على الاجهزة باستخدام مسجل ازا حة تغذية عكسية خطية :

1-مولد مسجل ازاحة بسيط ssrg الشكل)1)

2-مولد مسجل إزاحة جزئي [[Image:Msrg conf.JPG|إعدادات مولد مسجل إزاحة جزئي]

مكننةعامة لكثير الحدود المتعذرالانقاص

باستخدام النمط MSRG: إن مكننة كثير الحدود المتعذر الإنقاص باستخدام عناصر تخزين ثنائية كما في الشكل 2 إن عناصر التخزين الثنائية لمسجل الإزاحة العكسية الخطية هي: خطأ رياضيات (خطأ في الصيغة): R_1,R_2,\cdots ،R_{n }

إن خطأ رياضيات (خطأ في الصيغة): C_1,C_2,\cdots ،C_{n }

تلعب دور مفاتيح.

حيث ان ناتج المرحل الأخيرة لا يضاف إلى المرحلة R_i. فإذا كانت C_i = 1 فان الخرج للمرحلة R_n, يكون مزاحا إلى المرحلة التالية R_{i + 1} وإذا كانت C_i = 1 فان ناتج المرحلة R_i يضاف إلى R_n والى المرحلة التالية R_{i + 1}. (فقط دخل المرحلة الاولى R₁ مرتبط مباشرة بخرج المرحلة الأخيرة R_n. ان لكل مرحلة للمسجل R_i تكون مرتبطة بتعبير كهربائي Xⁱ لكثير الحدود متعذر الإنقاص. وان ناتج سلسلة الخرج تأخذ من أخر مرحلة R_n وهي تكون سلسلة الضجيج المزيف بطول لتوضيح ذلك لنأخذ كثير الحدود من الدرجة الخامسة التالي:

f(x) = 1 + x³ + x⁵

C₁ = C₂ = C₄ = 0

C₃ = C₅ = 1

يمكن أن تعبر عن كثير الحدود هذا بمجموعة معاملات ثنائية C₅C₄C₃C₂C₁

10100

الشكل 3 إن كل عناصر تخزين ثنائي يطبق باستخدام قلا بات )Dعددها 5), وتجمع مع بعضها وتطبق مع بوابة xor. علينا إن ننتبه إلى أمرا هاما فإذا كان التصميم يحتاج إلى مولدات ضجيج مزيف عديدة وكثير حدود ذو درجات مختلفة سوف يستهلك زمنا طويلا لأداء مثل هذه المهام .بينما في لغة وصف الأجهزة HDLسيكون ذلك أسهل للمصمم بسبب التعليمات الفريدة لهذه اللغة فانه يحتاج فقط إلى إدخال كثير الحدود ودرجاته فيكون بذلك قد وفر في الوقت مع( الأخذ بعين الاعتبار الحجم والعدد ) . وبالتالي فان الدارة المقترحة ستصبح مفيدة جدا. أخيرا إن مولدات الضجيج المزيف أصبحت تطبق في مجالات أخرى عديدة الأنظمة الخلوية, تصحيح الخطأ.