[发明专利]数据处理设备和用于运行数据处理设备的方法

说明书

提供一种用于求取随机化数字数据流(dr)的方法，其中，所述方法包括：根据模拟的输入数据流(a)求取第一比特流(b1)；根据所述第一比特流(b1)求取第二随机化比特流(b2)，其中，以非周期性时间序列求取所述第二随机化比特流(b2)；根据所述第二随机化比特流求取第一数字数据流(d1)；求取包括伪随机数的第二数字数据流(d2)；以及根据所述第一数字数据流(d1)并且根据所述第二数字数据流(d2)求取所述随机化数字数据流(dr)。

技术领域

本发明涉及一种用于求取随机化数据流的数据处理设备和一种用于运行数据处理设备的方法。

背景技术

不同的传感器系统(例如加速度传感器、转速传感器、压力传感器等)大多提供以牺牲准确性为代价扩展测量范围的可能性。

这意味着传感器数据再处理中增加的开销，因为对于不同的宽度必须根据数据值的宽度保持不同的算法，以便考虑较低准确性的数据值的数字量化噪声。

为了规避该问题，大多使用抖动(Dithering)，即，使产生的误差消失，其方式为：将降低的传感器信号的“缺失宽度”的值范围中的随机值添加至该值范围。常常使用线性反馈移位寄存器作为这些随机值的来源，这些线性反馈移位寄存器根据深度生成统计上良好的随机数。

发明内容

本发明所基于的技术问题通过根据权利要求1所述的数据处理设备以及用于运行数据处理设备的方法解决。在从属权利要求和以下示例描述中可以找到有利的扩展方案。

本说明书的第一方面涉及一种用于求取随机化数字数据流的数据处理设备，其中，该数据处理设备包括：噪声源，其配置用于求取第一比特流；提取器电路，其配置用于根据第一比特流求取第二随机化比特流，其中，提取器电路以非周期性时间序列求取第二随机化比特流；寄存器电路，其配置用于根据第二随机化比特流求取第一数字数据流；伪随机发生器电路，其配置用于求取包括伪随机数的第二数字数据流；以及关联电路(Verknüpfungsschaltung)，其配置用于根据第一数字数据流以及根据第二数字数据流来求取随机化数字数据流。

有利地，所提供的数据处理设备能够实现在计算能力以及存储器消耗方面低开销的实现方式。例如，数据处理装置能够比具有相应长度的线性反馈移位寄存器更紧凑地构型。更确切地说，所使用的伪随机电路的必需的比特的数量可以降低并且位于例如所产生的随机化数据流的范围内。因此，降低数据处理设备的空间需求和电流需求。特别地，能够有利地在没有软件和没有微控制器的情况下实现数据处理设备，这使得能够集成到集成电路中、尤其是ASIC中。

此外，第一比特流中的最小的变化已经导致随机化数字数据流中的不同的随机数。所生成的随机化数据流是非确定性的(nicht-deterministisch)。

因此，所提供的数据处理设备表示真正的随机发生器，其能够实现新的应用，例如对数据进行加密保护以防止操纵。有利地，不需要附加的部件作为该随机生成器的熵源，而是可以共同使用已经存在于系统中的部件。这意味着，数据处理装置能够实现得更小并且提供更好的结果，众多应用程序受益于此。如此，例如可以简化加密密钥、尤其是加密会话密钥的生成。

一个有利的示例的特征在于，噪声源包括转换器电路，该转换器电路配置用于根据模拟的输入数据流求取比特流。有利地，已经存在的或所需要的转换器电路可以用于生成第一比特流。因此，使用转换器电路的量化噪声，以便求取随机化数据流。

因此，省去诸如(例如呈环形振荡器形式的)专用噪声源和提供随机数的相应复杂的处理电路之类的部件。因此进一步降低所需的硬件资源。

一个有利的示例的特征在于，提取器电路配置用于，根据具有与第二比特率相比更高的平均第一比特率的第一比特流来求取具有第二平均比特率的第二比特流。有利地，伪随机发生器电路和关联电路使得能够实现如下：尽管第二比特流的比特率不固定，但是能够产生随机化数字数据流。