PRS, PRBS, PRN   Pseudo Random Sequence, Pseudo Random Bit Sequence, Pseudo Random Binary Sequence, Pseudo Random Noise, Pseudo Noise Signal   의사 랜덤 수열, 의사 난수열, 의사 랜덤 이진열, 의사 잡음, 의사 랜덤성, 의사 잡음 시퀸스

(2018-06-29)

PN Signal, PN 신호, Pseudo Random, 의사 랜덤, Pseudo Randomness, 의사 무작위, Pseudo Random Number, 의사 난수

1. PN, PRS, PRBS 이란?

  ※ 비록 완전한 랜덤이 아니지만, 길이가 아주 길고 순환(반복)적인 수열을 발생시키며,
     아주 긴 수열에서 거의 완벽한 랜덤(무작위) 수열에 가까운 통계적 특성을 보임

  ㅇ PN (Pseudo Noise Signal, 의사 잡음 신호, 擬似 雜音 信號) 
     - 랜덤하게 보이지만, 실제로는 결정신호

  ㅇ PRS (Pseudo-random Sequence, 의사 랜덤 수열), PRN (Pseudo Random Number, 의사 난수)
     - 완전히 랜덤수열은 아니지만, 의사적으로 랜덤하게 만들어진 패턴 수열

  ㅇ PRBS (Pseudo-random Bit Sequence, 의사 랜덤 이진열)
     - 완전히 랜덤비트열은 아니지만, 의사적으로 랜덤하게 만들어진 패턴을 갖는 비트
2. 의사 랜덤성(Pseudo Randomness)으로써 갖추어야 할 조건/특성통계적 균형성 (Balance property)
     - 한 주기에 `0` 과 `1`이 균형적으로 됨

  ㅇ 런 특성 (Run property)       
     - 한 주기 안에서 연속적으로 이어져 나오는 시퀸스의 특성
        . 00, 01, 10, 11의 갯수도, 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111의 갯수도 같음

  ㅇ 상관 특성 (Correlation property)
     - 예리한 자기상관 특성
     - 낮은 상호상관 특성

  ㅇ 주기가 길어질수록 무작위성이 강하다고 볼 수 있음  ☞ 최장 수열 참조

  ㅇ 발생의 용이성 (즉, 실시간적 발생 가능 등)
     - 의사 시퀸스의 발생 방법은,
        . 보통, 피드백이 있는 결정론적 과정(Deterministic Process)을 이용

  ※ 특히, 암호화용 난수 발생기는, 다음 3가지 성질이 필수적임
     - 무작위성 (통계적인 편중됨이 없도록 함)
     - 예측 불가능성 (과거로부터 미래를 예측할 수 없도록 함)
     - 재현 불가능성 (같은 수열을 재현/되풀이할 수 없도록 함)


3. 의사 랜덤 수열 발생 방법선형 합동에 의한 방법
     -  Xn = a Xn-1 + b mod m

  ㅇ LFSR(선형귀환이동레지스터)의한 방법
     -  PRBS를 발생시키는 가장 편리한 방법


4. PRBS(의사 랜덤 수열) 종류

  ㅇ QRSS (Quasi-random Sequence Signal)
  ㅇ 63 Pseudo-Random Sequence ( 26 - 1)
  ㅇ 511 Pseudo-Random Sequence (29 - 1)
  ㅇ 2047 Pseudo-Random Sequence (211 - 1)
  ㅇ PN Code
5. 응용 분야

  ※ PRBS는 디지털 시스템 설계 등  매우 다양한 분야에 적용됨
     - 보안, CDMA 코드(☞ 확산코드,PN 코드) 발생, 디지털 장비의 평가(디지털 회선에 대한
       비트 에러율 평가 등을 위해 의도적으로 만들어짐) 등

  ㅇ 일반적으로, 암호화/역암호화, 확산코드/역확산코드 등에서,
     - 송신자 및 수신자에게는,
        . 이미 알고있는 결정 신호(주기수열 신호)이나,
        . 백색잡음과 같은 확률적 특성을 갖게되어,
     - 인증되지 않는 중간자에게는,
        . 실질적으로 랜덤신호 처럼 보이게 함


[디지털 오류/성능] 1. 슬립 2. 제어슬립 3. 511 시험패턴 4. PRBS 5. Code 105 시험 6. 원더 7. 지터 8. 성능 목표치 9. 가상 기준 모델 10. 설계 목표치 11. 루프백 테스트
[비트 오류]

 
        최근수정     요약목록(시험중)     참고문헌