Применение ЛРР

Благодаря уникальным свойствам, ЛРР нашли широкое применение в специальной аппаратуре. На их основе строятся:

- формирователи квазислучайной импульсной последовательности;

- датчики временных интервалов (счетчики с произвольным целым коэффициентом деления);

- схемы кодирования и декодирования помехоустойчивых кодов;

- установление синхронизма между взаимодействующими на канале связи аппаратами.

Детерминированность процессов в ЛРР, хорошие статистические свойства последовательности максимальной длины (ПМД) позволили ис­пользовать ЛРР в качестве источников квазислучайной импульсной последовательности. Они используются в специальной технике в качестве: датчиков испытательных сигналов (ДИС).

В качестве ДИС в соответствии с МККТТ используется ЛРР с n =9. По своим свойствам выходная последовательность приближается к рабочему сигналу. По испытательному сигналу осуществляется проверка достоверности передаваемой информации перед вхождением в связь, а при необходимости и корректировка канала связи. Схема ДИС реализованого в аппаратуре имеет вид изображенный на рис.2.

ЛРР с n =3 используются для поиска неисправностей в аппаратуре, так как при таком периоде повторения сигнал легко наблюдать на осциллографе. С помощью такого ДИС производится испытание цифровых каналов. В вокодерах для синтеза шумовых звуков в качестве сигнала возбуждения используется шумовой сигнал. В некоторых типах вокодеров этот сигнал формируется с помощью ЛРР.

В соответствии со свойством детерминированности состояния ЛРР изменяются в строго определенном порядке. Если произвести начальную установку разрядов ЛРР, то можно точно определить их состояние на любом такте работы. Данный принцип положен в основу построения счетчиков с произвольным целым коэффициентом деления, датчиков временных интервалов(временных распределителей). Такой счетчик(датчик) состоит из ЛРР, схемы установки исходного состояния и анализаторов. На рисунке 3показан датчик временных интервалов, который формирует команды на 200, 1000, 1242, 1298 и 4000-ом тактах работы.

Рис. 3

 

С помощью ЛРР производится умножение и деление многочленов. Эти операции выполняются при помехоустойчивом кодировании. Формирование кода 7.4 показано на рисунке 4.

Рис. 4

Деление последовательности кода 7.4 поступающейиз канала связи с помощью ЛРРпредставлено на рисунке 5.

Рис. 5

Синхронизация взаимодействующих в канале связи аппаратов осуществляется путем передачи синхронизирующей посылки (СП), которая представляет собой выходную последовательность ЛРР. Для приема этой последовательности на приемной стороне устанавливается точно такой же ЛРР, однако работает он в режиме приема СП с отключенной обратной связью. Если последовательность приходит из канала связи без искажений, то после поступления 2 n элементов, в цепи обратной связи обоих ЛРР будет формироваться одна и та же последовательность. Контроль за идентичностью последовательностей осуществляет сумматор по модулю два. Результат сравнения подсчитывается счетчиком. Как только счетчик заполниться, формируется команда на перевод ЛРР в автономный режим работы (включение обратной связи ЛРР).

Синхронизация по вышеприведенному принципу получила название метода зачетного отрезка (ЗОТ). Схема поясняющая указанный принцип синхронизации показана на рисунке 6.

Рис. 6

Минимальная длина безошибочно принятой последовательности, при которой ЛРР переходит в автономный режим работы, называется зачетным отрезком. Величина его равна

n ₀= n + m

где: n -длина ЛРР;

m -емкость счетчика.

 

4. Вопросы к домашним заданиям

1. Структура шифрсистемыгаммирования.

2. Требования к управляющему блоку.

3. Требование к шифрующему блоку.

4. Свойства псевдослучайных последовательностей на основе ЛРР.

5. Основные подходы, используемые при криптоанализе поточных шифров.

Сущность статистического, аналитического и комбинаторного подходов в криптоанализе поточных шифров.

Особенности криптоанализа блочных шифров.