Генерация случайных чисел 32 и 64 бит с 16 бит АЦП

@RadioHam433 · Регистрация: 17.12.2015

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Приветствую всех! И так АЦП будет 16 бит может даже сокращу до 14 бит что бы шум АЦП убрать. Собственно делаю несколько выборок скажем 48 бит из него получаю 32 бит посредством выделения остатка от деления. То есть мне нужно исключить вариант дотяга до верха.
Кто что скажет на счёт алгоритмов генерации случайных чисел еще? Мне нужна хорошая случайность бы никакие там алгоритмические неслучайности невлазили.

@vantfiles · 23.03.2023, 07:54

Почитайте Чехова - у него великолепный русский язык, а не Ваша каша.
Как можно так относиться к родному языку?
Ну это же черт знает что.

Добавлено через 7 минут

Сообщение от RadioHam433

И так АЦП будет 16 бит

И как? Так или не так?

Сообщение от RadioHam433

несколько выборок скажем 48 бит из него получаю 32 бит посредством выделения остатка от деления

Формула где?

Сообщение от RadioHam433

Кто что скажет на счёт

насчет
Скажу. Хао!

Сообщение от RadioHam433

Мне нужна хорошая случайность

Книжки не пробовали читать? Попробуйте.

@Eddy_Em · 23.03.2023, 09:25

Ну я вот такой алгоритм использую: забиваю четыре числа младшим битом с АЦП, а потом по xor128 вычисляю псевдослучайное число.
АЦП для этого нужно как можно более шумящий: т.е. желательно не просто, чтобы нога в воздухе висела, а и "антеннку" к ней приделать.

@RadioHam433 · 23.03.2023, 14:55 **[ТС]**

АЦП не шумит, как раз ШУМ АЦП я исключил сам АЦП 24Бит, вообще АЦП это звуковая карта, на 16 бит вроде нет шума но я хочу полностью шум АЦП исключить уже что потому что он не случайный да и зачем мне шум от других источников?

Да кстати работа в 2 канала у меня конечно же будет потому еще и пересечение каналов исключить то разрядность там оставлю не более 8 бит. Хотя там лучшее 60дБ развязка но лучше поменьше но без взаимосвязей.

Дело в том что мне нужен большой поток. Алгоритмом то куча можно по 1 биту собирать за одну выборку там всё чётко будет но это медленнее. Потому уже и использую звуковую карту 96кГц а так 192кГц будет лучше.

Сообщение от Eddy_Em

"антеннку" к ней приделать.

Да шо такое несёте! Это категорически запрещено! Источник отлично защищён от всего внешнего надо было конечно и термостатирование но попробую без него пока что но АРУ на есть так что амплитуда плавать не должна спектр тоже тоже не плавает так при комнатной температуре. Но и сам генератор отлично защищён от внешних воздействий по максимуму.

xor128 вычисляю псевдослучайное число.

Нет такое не надо! Надо истинно случайное что бы оно создавалось источником а алгоритм как раз должен правильно сделать бы сам он там ничего не чудил. И уникальный сигнал с источника должен формировать уникальное число без коллизий. Но то что я написал это так что придумалось но оно ясно дело глюк сплошной.

Но собирать по 1 биту это 100500% гарантия отсутствия участия алгоритма в формировании. Но всё же хотелось хотя бы 4 бит за выборку получить так будет в 4 раза быстрее. А для потребности в небольшом количестве там как раз побитная генерация с захлётом. Но разобью амплитуду на несколько значений ниже и выше 0 по столько бит и буду собирать.

Но конечно всё сделаю автонастройку измерит ШУМ АЦП и эти значения будут далеко исключены так что ШУМ АЦП должен крайне мало влиять.

А так по биту если тут всё просто значение на момент выборки выше или ниже всё просто.

А то можно получить лажу и сделать вывод что не работает или работает не так! Так что неслучайность как это то что надо гарантированно избежать!

Сообщение от vantfiles

Книжки не пробовали читать? Попробуйте.

Люцифер уберёг от такого.

Сообщение от vantfiles

Так или не так?

Сколько надо столько и будет.

@vantfiles · 23.03.2023, 15:02

Eddy_Em, очень хороший вариант.

@RadioHam433 · 23.03.2023, 15:07 **[ТС]**

Вариант может и хороший но точно не мой потому что мне псевдослучайность не нужна!

@Eddy_Em · 23.03.2023, 15:41

Сообщение от RadioHam433

Да шо такое несёте! Это категорически запрещено!

Ну-ну. Советую еще жидким гелием залить и пытаться там энтропию какую-нибудь потом найти!
Для истинно случайных чисел нужно нечто очень шумное. Нет шума — нет и энтропии!

P.S. Вспомните, как долго приходилось елозить мышкой и стучать по клавишам на компьютере, не подключенном к сети, чтобы нагенерировать более-менее энтропии и получить очередное случайное число через /dev/random. Это сейчас уже быстрей выходит (особенно если есть сеть и другие источники шума). Но таки /dev/urandom — вполне хороший вариант.
В том же исходнике, что я в качестве примера привел, случайные числа редко генерируются. Если бы мне нужно было это делать часто, я бы завел стандартный rand, который просто периодически бы реинициализировал при помощи srand от ГСЧ на АЦП.

@RadioHam433 · 23.03.2023, 16:13 **[ТС]**

Сообщение от Eddy_Em

Ну-ну. Советую еще жидким гелием залить и пытаться там энтропию какую-нибудь потом найти!

Я говорил термостатировании источника! Но его сейчас пока что нет, но даже при 0 град (а ниже 15 температуры не будет) он ахуенно работает и разницы в спектре я чёта не заметил! А амплитуда гулять не будет вполне можно без термостатирования обойтись на 1-е время, но на 2-е время будет термостатирование 60 град но опять такие АРУ как было так и будет.
Гена очень хорошо защищён от внешнего воздействия потому на него материальное что то влиять будет крайне мало!

Это еще 1 версия источника тестовая, а сейчас источник будет куда лучше.

А вообще усилитель надо заливать гелием что бы шумел поменьше мне ж не надо шумов усилителя и АЦП!

Вообще покурите тему о подобных генераторах и что они должны быть максимально защищены что бы материальное на них влияло по минимуму!!! А не хватать всё окружающее! Это уже будет приёмник а не генератор шума!

PS мне нужен белый шум а не детектор/датчик чего то.

@vantfiles · 23.03.2023, 17:38

Такое подойдет?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
// ------------------------------------------------------------------------------
//  Mersenne Twister 64-bit random number generator.
// ------------------------------------------------------------------------------
 
MersenneTwister64RNG::MersenneTwister64RNG()
{
    _mti = NN + 1;
}
 
void MersenneTwister64RNG::init( flag_type seed )
{
    int mti;
    _mt[ 0 ] = seed;
    for( mti=1; mti<NN; mti++ ){
        _mt[ mti ] = ( 6364136223846793005ULL * (_mt[mti-1] ^ (_mt[mti-1] >> 62)) + mti );
    }
    _mti = mti;
}
 
flag_type MersenneTwister64RNG::number()
{
    static flag_type mag01[ 2 ] = { 0ULL, 0xB5026F5AA96619E9ULL };
    int i;
    flag_type x;
 
    if( _mti >= NN )
    {
        if( _mti > NN )
            return 0; // ГСЧ не был проинициализирован
 
        for( i=0; i<NN-MM; i++)
        {
            x = (_mt[i]& UM) | (_mt[i+1] & LM);
            _mt[i] = _mt[i+MM] ^ (x>>1) ^ mag01[(int)(x & 1ULL)];
        }
 
        for( ; i<NN-1; i++)
        {
            x = (_mt[i] & UM) | (_mt[i+1] & LM);
            _mt[i] = _mt[i+(MM-NN)] ^ (x>>1) ^ mag01[(int)(x&1ULL)];
        }
 
        x = (_mt[NN-1] & UM) | (_mt[0] & LM);
        _mt[NN-1] = _mt[MM-1] ^ (x>>1) ^ mag01[(int)(x&1ULL)];
 
        _mti = 0;
    }
 
    x = _mt[_mti++];
 
    x ^= (x >> 29) & 0x5555555555555555ULL;
    x ^= (x << 17) & 0x71D67FFFEDA60000ULL;
    x ^= (x << 37) & 0xFFF7EEE000000000ULL;
    x ^= (x >> 43);
 
    return x;
}
 
int MersenneTwister64RNG::number_int()
{
    return (int)(number() >> 32);
}

Добавлено через 3 минуты
Подробности тут:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Вихрь_Мерсенна

@RadioHam433 · 23.03.2023, 18:22 **[ТС]**

А где у него настройки под АЦП, разрядность, дискритизацию, особенности источника? Ведь спектр он не равномерный чем выше частота тем уровень ниже это не сильно конечно всё же это отлично видно на спектре.

генерирует псевдослучайные последовательности

Точно нет!

Я же сказал что мне нужен алгоритм который не будет ничего придумывать а только собирать эти числа из сигнала!
Мне не нужны готовые алгоритмы! Мне нужно лишь сам метод. Например разбить амплитуду и генерить биты так, или наоборот по частоте использовать, скажем переходы через 0 с гистерезисом но или может спектрально. Но как вот о чём! Но по спектру врятли будет слишком много ресурсов отнимать. Может наоборот время от перехода от - до + измерять и из него генерить биты, то есть использовать не амплитуду а частоту.

Еще раз пишу что никакой алгоритм которые генерит что то псевдослучайное не применим! Алгоритм должен собирать число по битам что бы получить число с нужной разрядностью из сигнала и точка!
Алгоритм должен именно сигнал переводить в число но задача получить заданную разрядность, тупо взять амплитуду не покатит как там разрядность будет хз какая до максимума сигнал доходить не может и собрать более длинные числа надо.

Я как бы высказал несколько методов которые отлично работают как бы. Вопрос о том может ли быть что то лучше при условии что надо максимальную производительность.

@Eddy_Em · 23.03.2023, 18:44

Чувак, даже супер-пупер алгоритмы шифрования не парясь используют псевдослучайные числа. "Почти" случайные числа - лишь для инициализации srand.
И все твои "фи" совершенно противоречат изложенному в вопросе. Ты вообще ничего не сказал ни о том, что у тебя за железяка, ни о природе входящего сигнала. Если там реально звук, т.е. псевдослучайная последовательность, то можно любой алгоритм взять, где берутся последовательно несколько выборок и тем или иным образом "перемешиваются". Два варианта тебе уже дали. Есть еще уйма.
Если входящий сигнал практически лишен шума, а максимальная частота значительно меньше частоты семплирования, то придется набирать "случайное число" очень долго! И исключительно из 1-2 младших разрядов. Допустим, у тебя предельная входная частота - 100кГц. АЦП 14 разрядов. Сэмплируешь на мегагерце. В худшем случае ты попадешь симметрично вершине - сможешь лишь самый младший разряд использовать. В случае чуть получше (его и будем рассматривать) у тебя будет аж 7-8 младших разрядов. Т.о., если брать последовательно выборки по 8 разрядов (но с запасом: скажем, для uint16_t брать минимум три штуки), а потом их сдвигами и XOR'ами перемешать, вполне себе "почти случайное" число получим. "Истинно случайное" число ты никогда не получишь, используя математику. Да и вообще, как говорит квантовая физика, стоит экспериментатору влезть в ход эксперимента, как всякая случайность будет потеряна (и те же электроны перестанут дифрагировать через щель, ведя себя как будто частицы).

Короче говоря, просто посчитай по своей конкретной задаче, что у тебя там выйдет. Ну и почитай про алгоритмы получения "почти" случайных чисел из набора псевдослучайных.

@RadioHam433 · 23.03.2023, 22:26 **[ТС]**

Сообщение от Eddy_Em

Чувак, даже супер-пупер алгоритмы шифрования не парясь используют псевдослучайные числа.

Это не шифрование! Для шифрования я такое не использую!

тоит экспериментатору влезть в ход эксперимента, как всякая случайность будет потеряна (и те же электроны перестанут дифрагировать через щель, ведя себя как будто частицы).

Вот как и хорошо что бы это случилось! Если случилось то я бы тут не писал! Но пока увы.

Ты вообще ничего не сказал ни о том, что у тебя за железяка

Я же сказал АЦП 24бит 2 канала 92кГц, но я использую 16бит что бы снизить шум самого АЦП. 2 канала соответственно в 2 раза больше данных. Один хрен на 24 бит там только лишние шумы хватить а мне они не нужны, у меня нет задачи хватить шумы различные.

Сообщение от Eddy_Em

Сэмплируешь на мегагерце.

Ты там ничё не сделаешь с какими параметрами захватил звук с такими и обрабатывать а выше частоты дискритизации никакая звуковуха не даст захватывать да и что это за изврат! АЦП работает как АЦП он должен только сигнал цифровать что оно и делает. А дальше всё сделать из сигнала.
Вот спектр не совсем правильного гены он хорошо верх заваливает! Но это и не есть гена это просто модуль ГБШППИ для лабораторного усилителя, и модуль не экранированный и вот он 50Гц зацепил!!!!!!

"Истинно случайное" число ты никогда не получишь, используя математику.

Вот потому я не использую математику! А использую именно оцифровку сигнала!

Переименовать в wav как wav не позволило загрузить.

@RadioHam433 · 04.04.2023, 22:57 **[ТС]**

Кому интересно собственно абсолютная генерация чисто из сигнала без математики получается естественное распределение то есть такой горб миним и макс значения самые редкие но и самые частые это что ближе к середине. Но это не отличительная черта я нашёл кажется в сигнале признаки естественного.

Вот если извлекать младший байты посредством MOD там распределение намного ровнее прямо ровно можно сказать всё.
Так же работаю над алгоритмом что бы чётко отличить шум от транзисторого источника от программного генератора но кажется есть отличия чёткие и по мне заметные надо только дописать алгоритм. От газоразрядного источника шум немного отличается от транзистора в режиме обратного пробоя, а от стабилитрона вообще чёта невероятно я сам не понял попробую другие и прямое включение диода еще.
Если конечно получится чётко и качественно алгоритмически отличать от естественный от искусственного то будет вообще класс тогда получится сразу "заблокировать" любые искусственные источники.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Философия технологии iceja 01.02.2026 На мой взгляд у человека в технических проектах остается роль генерального директора. Все остальное нейронки делают уже лучше человека. Они не могут нести предпринимательские риски, не могут. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью SDL3_ttf 8Observer8 01.02.2026 Содержание блога В этой пошаговой инструкции создадим с нуля веб-приложение, которое выводит текст в окне браузера. Запустим на Android на локальном сервере. Загрузим Release на бесплатный. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка C/C++ проекта из консоли 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake для сборки C и C++ приложений в Wasm 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Для того чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. . . .
SDL3 для Android: Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .	SDL3 для Android: Загрузка PNG с альфа-каналом с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 28.01.2026 Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .	SDL3 для Android: Загрузка PNG с альфа-каналом с помощью SDL3_image 8Observer8 27.01.2026 Содержание блога SDL3_image - это библиотека для загрузки и работы с изображениями. Эта пошаговая инструкция покажет, как загрузить и вывести на экран смартфона картинку с альфа-каналом, то есть с. . .

@RadioHam433 -15 / 3 / 0 Регистрация: 17.12.2015 Сообщений: 296

	Генерация случайных чисел 32 и 64 бит с 16 бит АЦП 22.03.2023, 19:15. Показов 935. Ответов 12 Метки нет (Все метки) Приветствую всех! И так АЦП будет 16 бит может даже сокращу до 14 бит что бы шум АЦП убрать. Собственно делаю несколько выборок скажем 48 бит из него получаю 32 бит посредством выделения остатка от деления. То есть мне нужно исключить вариант дотяга до верха. Кто что скажет на счёт алгоритмов генерации случайных чисел еще? Мне нужна хорошая случайность бы никакие там алгоритмические неслучайности невлазили. 0

@Eddy_Em Windows must die 670 / 847 / 102 Регистрация: 23.11.2021 Сообщений: 4,918 Записей в блоге: 15
	23.03.2023, 09:25
	Ну я вот такой алгоритм использую: забиваю четыре числа младшим битом с АЦП, а потом по xor128 вычисляю псевдослучайное число. АЦП для этого нужно как можно более шумящий: т.е. желательно не просто, чтобы нога в воздухе висела, а и "антеннку" к ней приделать. 1

@vantfiles 1018 / 1914 / 177 Регистрация: 07.05.2013 Сообщений: 3,931 Записей в блоге: 12
	23.03.2023, 15:02
	Eddy_Em, очень хороший вариант. 0

@RadioHam433 -15 / 3 / 0 Регистрация: 17.12.2015 Сообщений: 296
	23.03.2023, 15:07 [ТС]
	Вариант может и хороший но точно не мой потому что мне псевдослучайность не нужна! 0

@Eddy_Em Windows must die 670 / 847 / 102 Регистрация: 23.11.2021 Сообщений: 4,918 Записей в блоге: 15
	23.03.2023, 18:44
	Чувак, даже супер-пупер алгоритмы шифрования не парясь используют псевдослучайные числа. "Почти" случайные числа - лишь для инициализации srand. И все твои "фи" совершенно противоречат изложенному в вопросе. Ты вообще ничего не сказал ни о том, что у тебя за железяка, ни о природе входящего сигнала. Если там реально звук, т.е. псевдослучайная последовательность, то можно любой алгоритм взять, где берутся последовательно несколько выборок и тем или иным образом "перемешиваются". Два варианта тебе уже дали. Есть еще уйма. Если входящий сигнал практически лишен шума, а максимальная частота значительно меньше частоты семплирования, то придется набирать "случайное число" очень долго! И исключительно из 1-2 младших разрядов. Допустим, у тебя предельная входная частота - 100кГц. АЦП 14 разрядов. Сэмплируешь на мегагерце. В худшем случае ты попадешь симметрично вершине - сможешь лишь самый младший разряд использовать. В случае чуть получше (его и будем рассматривать) у тебя будет аж 7-8 младших разрядов. Т.о., если брать последовательно выборки по 8 разрядов (но с запасом: скажем, для uint16_t брать минимум три штуки), а потом их сдвигами и XOR'ами перемешать, вполне себе "почти случайное" число получим. "Истинно случайное" число ты никогда не получишь, используя математику. Да и вообще, как говорит квантовая физика, стоит экспериментатору влезть в ход эксперимента, как всякая случайность будет потеряна (и те же электроны перестанут дифрагировать через щель, ведя себя как будто частицы). Короче говоря, просто посчитай по своей конкретной задаче, что у тебя там выйдет. Ну и почитай про алгоритмы получения "почти" случайных чисел из набора псевдослучайных. 0

@RadioHam433 -15 / 3 / 0 Регистрация: 17.12.2015 Сообщений: 296
	04.04.2023, 22:57 [ТС]
	Кому интересно собственно абсолютная генерация чисто из сигнала без математики получается естественное распределение то есть такой горб миним и макс значения самые редкие но и самые частые это что ближе к середине. Но это не отличительная черта я нашёл кажется в сигнале признаки естественного. Вот если извлекать младший байты посредством MOD там распределение намного ровнее прямо ровно можно сказать всё. Так же работаю над алгоритмом что бы чётко отличить шум от транзисторого источника от программного генератора но кажется есть отличия чёткие и по мне заметные надо только дописать алгоритм. От газоразрядного источника шум немного отличается от транзистора в режиме обратного пробоя, а от стабилитрона вообще чёта невероятно я сам не понял попробую другие и прямое включение диода еще. Если конечно получится чётко и качественно алгоритмически отличать от естественный от искусственного то будет вообще класс тогда получится сразу "заблокировать" любые искусственные источники. 0