(2)流密码产生

在数据流密码中,每一步都用不同的函数把明文的字符序列变换为密码序列的加密算法。为了克服密钥的产生和分配问题,系统应按照“一次插入”原则创建流密码。同时,系统使用所谓的伪随机数序列来取代真正的随机序列,伪随机序列由伪随机数发生器产生。

伪随机数发生器是由状态自动机产生的,它由二进制存储单元即所谓的触发器组成。使用伪随机发生器产生流密码的基本原理:由于流密码的加密函数可以随着每个符号随机地改变,因而此函数不仅依赖于当前输入的符号,而且还应当依赖于附加的特性,即其内部状态M。内部状态M在每一加密步骤后随状态变换函数g(K)而改变。伪随机数发生器由部件M和g(K)构成。密文的安全性主要取决于内部状态M的数量和状态变换函数g(K)的复杂性。对于流密码的研究,主要是对伪随机数发生器的研究。另一方面,加密函数f(K)本身通常是很简单的,可能仅包括了加法或“XOR”逻辑门。

伪随机数发生器是由状态自动机实现的。它由二进制存储单元(即所谓的触发器)组成。如果一个状态自动机具有n个存储单元,则它可取2n个不同的内部状态M。状态变换函数g(K)可表示为组合逻辑。如果仅限于使用线性反馈移位寄存器(LFSR),则可大大简化伪随机数发生器的研制与实现。移位寄存器由触发器串联(输出n与输入n+1相连接)组成,所有的时钟输入是并联在一起的。对每一个时钟脉冲来说,触发器随时钟脉冲均向前移一位,最后触发器的内容即为输出。

(3)PLL合成器部分

PLL合成器部分采用AD公司的ADF4106,它主要由低噪声数字鉴相器、精确电荷泵、可编程分频器、可编程A、B计数器及双模牵制分频器等部件组成。数字鉴相器用来对R计数器和N计数器的输出相位进行比较,然后输出一个与二者相位误差成比例的误差电压。鉴相器内部还有一个可编程的延迟单元,用来控制翻转脉冲宽度,这个脉冲保证鉴相器传递函数没有死区,因此降低了相位噪声和引入的杂散。