Научно-образовательный IT-форум при КНИТУ-КАИ

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Научно-образовательный IT-форум при КНИТУ-КАИ » Доклады и заметки » Модуль оценки качества случайных последовательностей в ПЛИС


Модуль оценки качества случайных последовательностей в ПЛИС

Сообщений 1 страница 5 из 5

1

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
СЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В АРХИТЕКТУРЕ ПЛИС

А.И. Гумиров, С.Ф. Сулейманов, Д.Р. Ясавиев (КНИТУ-КАИ)

Представлен аппаратно-программный модуль оценки качества случайных последовательностей в архитектуре ПЛИС/FPGA. Алгоритм основан на оценке вероятностей двоичных комбинаций входной последовательности аппаратными средствами. Рассмотренные примеры расчетов критериев для двухразрядных комбинаций нацелены на статистический анализ вероятностных моментов второго порядка относительно соседних позиций временной развертки последовательности. Понимая под этими же комбинациями пары символов, разделенных двумя и более тактовыми интервалами, нетрудно ориентировать введенные критерии на выявление автокорреляционных связей при любом конечном лаге (аргументе корреляционной функции). Вводя параметр r>2 и задавая любую расстановку тактовых расстояний между символами в анализируемых комбинациях, предложенный подход допускает расширение функциональных свойств тестера до выявления статистических особенностей моментных функций любого r-го порядка.

МАТЕРИАЛЫ ДОКЛАДА

ВИДЕО ДОКЛАДА:

2

Вы говорите, что деление занимает больше всего тактов и расходует больше всего ресурсов. Но в конце доклада, вы сказали, что можно доработать этот алгоритм так, что он будет расходовать меньше элементов. О каких доработках идет речь?

3

Сергей Викторович Шалагин предлагал делить с помощью сдвига в регистре, но для данной схемы, возможно, это будет малоприменимо.

Пример работы операции сдвига 8 битного числа в прямом коде (из Википедии):
Пусть у нас есть 8 битное число: 0000 0010b = 2. (записанное в двоичной системе, в прямом коде).
Cдвиг влево на 1 бит, дает число: 00000100b = 4.
Сдвиг вправо на 1 бит, дает число: 00000001b = 1.

Можно вообще отказаться от деления, так как деление выполняет нормирующую функцию и для всех значений критерия в данной схеме будет один и тот же делитель. Нормировка оправданна, когда используется сравнение результатов критерия, полученных на разных выборках.

Зачем отказываться от деления? Быстродействие это особо не повысит, потому что в данной схеме блок накопления статистики (схема Дамира Ясавиева) расходует 128 тактов на сбор данных, в это время делитель может делить себе и вычислять формулу по предыдущей статистике (30 тактов примерно со сложениями-вычитаниями, т.е. хватает с лихвой).

Но плюс отказа от деления в экономии ценных ресурсов кристалла ПЛИС. Этот блок тратит на себя львиную долю ресурсов по сравнению с другими блоками схемы.

4

Как вы считаете, в случае с нормальным распределением, если брать по 3 бита в рандомных позициях, то есть уменьшив, например, в 2 раза количество сравнений, увеличится ли быстродействие модуля оценки качества? Так же не будет ли более случайна генерация, увеличив в разы длину последовательности, но при этом количество сравнений оставив, к примеру, таким же - 130(на рандомных позициях), то есть, как я понимаю, сложность вычислений тем самым не повысится, но при этом фактор случайности будет выше?

P.S. В докладе, где показан слайд с длиной последовательности 130, количество строк в таблице указано 14 вместо 128, верное замечание?

5

1) сам тест напоминает чем-то проверку серий (алгоритм №13) из тестов NIST
--

Критерий основан на оценке равновероятности встречаемости всех серий данного ранга
В идеальном белом шуме по идее должны присутствовать с равной вероятностью все возможные комбинации данного ранга, как в белом цвете присутствует палитра других цветов без преобладания какого то одного.

если я  правильно понял вопрос, то если начать химичить с битами и выдергивать их из рандомных позиций, а не в строгом порядке, в котором они идут в серии, то можно потерять сам смысл теста.

2) последовательность итак бесконечна, схема производит контроль время от времени, а именно 1 раз в 130 тактов примерно делает оценку качества. Больше выборка  = > реже проверки, но выше точность оценки в каждой проверке. Меньше выборка = > больше контрольных точек на временной оси, но хуже качество тестов.

3) Замечание верное, Вы внимательны. Но это скорее помарка, а не ошибка. Презентация собиралась в относительной спешке, суть разработки она отразила, но есть небольшие огрехи.


Вы здесь » Научно-образовательный IT-форум при КНИТУ-КАИ » Доклады и заметки » Модуль оценки качества случайных последовательностей в ПЛИС