產生復雜碼序列的新LFSR基電路

然而，這些新穎技術的大多數的LFSR反饋電路是固定的，因此容易發現密碼或干擾機。本文給出一種更保密的m序列產生器，其反饋支路保持在偽隨機狀態下變化，使得所產生的碼相當復雜。除產生的碼復雜外，電路的簡單性使此電路吸引著低成本、保密消息通信應用。

電路描述

圖3示出所提出的電路。用一個8位LFSR產生255位碼序列的16個不同的集合，這依賴于16個有效反饋支路集合：{8，4，3，2}，{8，6，5，4}，{8，6，5，3}，{8，5，3，2}，{8，6，5，2}，{8，6，3，2}，{8，5，3，1}，{8，7，4，3}，{8，6，5，1}，{8，7，3，2}，{8，7，6，1}，{8，7，2，1}，{8，7，6，5，2，1}，{8，7，6，3，2，1}，{8，6，4，3，2，1}，{8，7，6，5，3，2}。

圖3 新的m序列產生器

一次可以用這些反饋支路集合的任一個，這樣，LFSR輸出的一個特定組合，經1個模2加法器連接回到其輸入。因此，根據所選反饋保持連接的時間，在某一時刻可以選擇上面所述反饋連接的任一種連接產生部分或全部相應的碼序列。

若這些反饋連接在隨機狀態下同步改變，則輸出序列(圖3的Y)也相應改變。這可用圖3所示電路實現。為了說明簡單化，在此僅選用7個反饋連接集合：{8，4，3，2}，{8，6，5，4}，{8，6，5，3}，{8，5，3，2}，{8，6，5，2}，{8，6，3，2}和{8，6，5，1}。XOR LFSR的不同輸出得到這些反饋連接集合，這借助于另一個PN序列產生的3位字控制的8：1多路轉換器(MUX)(見圖3)。

由于避免000做為MUX控制字，所以，根據控制字僅選擇MUX的7個輸入。因此，隨機變化反饋支路，在某一時間選擇出7個不同集合中的1個。根據N值(電路中分頻因數)、碼產生器初始狀態和MUX初始狀態，可以產生復雜碼序列并在輸出Y得到(圖3)。

用下列IC可組裝圖3所示電路：用IC74151做多路轉換器，IC7486做為實現反饋網絡的XOR門，IC74LS76(J-K觸發器)與IC7400(NAND門)組合做為移位寄存器和N分頻計數器。

電路所需的輸入時鐘信號來自函數發生器。從此電路的反饋移位寄存器的不同級可獲得PN碼信號。

圖4 反饋網絡

結語

采用具有隨機變化反饋連接的LFSR設計PN序列的方法對于流加密/解密是非常有用的。N計數分頻決定LFSR輸出的1個特定PN序列(對應特定選擇的反饋支路集合)的長度。N最大值是255。也可以采用4位PN序列(替代3位PN序列)為MUX提供控制字，這將增強復雜性，從而產生碼字保密。此種情況下，采用16：1 MUX，在其輸入有16個可能的反饋組合的集合。