Tengo un circuito que genera ruido aleatorio que he medido con un ADC de 10 bits. La siguiente es la distribución de la muestra: -
Observaráquesetratadeunadistribuciónnormalderegistro,característicadeundiodoZenereneldesglosedeavalanchas.Lalecturamáximapuedeserde1023unidadesanalógicas.Tambiénnotaráquenotodalaescalahorizontalseutiliza,yaqueelvoltajedereferenciamáximoparaelADCfuede2.5V.EntonceselADClee0=0VyelADClee1023=2.5V.Puedoalterarestatensióndereferenciay,alhacerlo,elhistogramaseensanchayseestrechaproporcionalmente.Elsegundohistogramaesparaunatensióndereferenciade1.1V.Puedeverqueaproximadamente14,000muestrasteníanunvalorde1023osuperior.Amboshistogramasmuestran10millonesdemuestrascadauno.(Creoquepodríahaberrarezasconelconteodegnuplot).
Amedidaquesetomanlasmuestras,sonefectivamenteunafuentedeentropíaaleatoria.EstoconduceaunatasadeentropíadeShannonpormuestra,en,porejemplo,bits/muestra.Entonces,porejemplo,enVref=2.5V,laentropíasegeneróa0.98bits/muestra.Paramaximizarlaeficienciadeestegeneradordeentropía,deseomaximizarlatasadeentropíaqueproducealalterarelvoltajedereferencia.
Trasuncomentario:veráqueenelprimerhistograma,unadesviaciónestándardelosresultados(68%,lamayoría)sedistribuyeenquizás100unidadesanalógicas.Enelsegundo,seextiendealolargode250.Esosignificamásentropía,peroalgunaslecturasserecortanen1023.Creoquehayunpuntodulceporelcualladistribuciónsepuedeescalar(reduciendoVref)paramaximizarlaentropía,queluegocaeráapartirdeentoncescomoVrefdisminuyehacia0V.
Q.¿Quévoltajedereferenciamaximizarálatasade
Nota: No estoy preguntando cómo construir un generador de números aleatorios. No estoy preguntando cómo construir un generador de números aleatorios. Lo escribo dos veces para que las respuestas no consistan en volcados cerebrales sobre cómo construir generadores de números aleatorios, debiasing o que un generador de números pseudoaleatorios sería mejor. Estoy buscando una maximización de la fórmula de la información de Shannon (o min. entropy (que sería mejor para propósitos criptográficos) específica para esta pregunta. Ningún TRNG comercial crea su salida final solo del hardware. Todos utilizan el procesamiento de software y la extracción aleatoria en las fases de blanqueo de distribución. Estoy preguntando acerca de la fase de hardware para maximizar la entropía. Es importante distinguir entre la entropía y los números aleatorios distribuidos uniformemente. Ellos no son los mismos. ¿Por qué tengo que decir esto? Esta es la tercera vez que hago esta pregunta en 3 foros diferentes y no recibí una respuesta relevante. Esta es una pregunta de matemáticas y voltaje en la que la respuesta consistirá de un solo número singular de voltios. ¿Podría ser que las preguntas multidisciplinarias no sean adecuadas para SE?
