超晶格真随机数产生技术

本书主要研究真随机数固体化、芯片化，使用我国科学家国际首先发现的常温超晶格随机噪声作为真随机数发生器的混沌熵源，针对超晶格作为混沌熵源时所涉及的器件设计、混沌信号分析、随机数提取等问题进行研究，从理论上对超晶格混沌产生自激振荡的机理进行研究，从实践上实现了基于超晶格混沌熵源的随机数发生器设计并利用国际通用标准对产生的真随机数进行了评估，实现从基础理论、器件再到应用技术的完全自主可控。

刘延飞，陕西咸阳人，工学博士，火箭军工程大学基础部副主任，教授，博导，全国研究生电子设计竞赛常务评审专家，陕西省教学名师，省实验示范中心——工程创新实践中心负责人，

第1章 概述 1.1 信息安全 1.1.1 密码学与信息安全 1.1.2 密码系统的安全性 1.2 伪随机数与真随机数 1.2.1 伪随机数产生的研究现状 1.2.2 真随机数产生的研究现状 1.3 超晶格密码技术 1.4 混沌学分析方法 1.4.1 混沌信号降噪 1.4.2 混沌信号状态空间重构技术 1.4.3 状态空间结构特征提取 1.5 混沌学在超晶格真随机数发生器研究中的应用 第2章 超晶格理论基础 2.1 弱耦合超晶格 2.2 弱耦合超晶格输运的基本建模 2.3 弱耦合超晶格作为高速噪声源的物理机理分析 2.4 弱耦合超晶格的数学建模 第3章 超晶格器件制备技术 3.1 材料生长、器件制备和测试 3.1.1 常温自发混沌振荡器件的材料设计 3.1.2 材料MOCVD生长 3.1.3 超晶格器件制备 3.2 器件性能测试 3.2.1 测试系统 3.2.2 测试结果 3.3 超晶格器件稳定性 3.3.1 超晶格温度稳定性实验测试 3.3.2 超晶格输出信号分析 3.3.3 温度对超晶格混沌振荡的稳定性分析 第4章 切线空间平滑降噪算法 4.1 超晶格测量信号中的噪声来源分析 4.1.1 不同噪声的影响 4.1.2 噪声对超晶格混沌态分析的干扰 4.1.3 混沌降噪与基于频域降噪算法的不同 4.2 切线空间平滑映射降噪算法 4.2.1 映射局部子空间 4.2.2 平滑正交分解 4.2.3 平滑子空间辨识及数据映射 4.2.4 数据填充及边缘效应的消除 4.3 平滑降噪算法 4.4 仿真实验 4.4.1 相空间吸引子比较 4.4.2 噪声强度分析 4.4.3 关联维分析 4.4.4 对降噪前后最大李雅普诺夫指数的比较 4.4.5 吸引子预测误差 4.5 基于切线空间平滑映射的超晶格输出混沌信号降噪 第5章 直流偏置下超晶格输出特性 5.1 超晶格简化模型