Графические тесты

а) Гистограмма. Гистограмма позволяет определить равномерность распределения символов в тестируемой последовательности, а также оценить частоту появления конкретного символа. Данный тест незаменим при проверке последовательности на "случайность", а также при исследовании генераторов с произвольным законом распределения символов. Для того чтобы последовательность удовлетворяла свойствам случайности, необходимо, чтобы в ней присутствовали все символы, при этом разброс частот появления символов стремился к нулю. Рассматриваемый тест может принести пользу также в тех случаях, когда оценивается качество последовательности с законом распределения, отличным от равномерного, либо последовательности, в которой некоторые символы вообще отсутствуют, и т. д.

б) Распределение на плоскости. Тест позволяет оценивать равномерность и независимость распределения символов в исследуемой последовательности. Для построения графической зависимости на поле размером 256х256 наносятся точки с координатами

(Qi; Qi+1)

где Qi, - i-й элемент последовательности, , т - длина последовательности. Далее анализируется полученная картина. В случае некачественной последовательности точки распределены неравномерно, либо наблюдается некий узор.

Для последовательностей большой длины (порядка 700 Кб и выше) положительным результатом считается график, представляющий собой абсолютно черный квадрат.

в) Байтовая АКФ. Тест проверяет взаимонезависимость элементов изучаемой последовательности на основе анализа всплесков корреляции. Для расчета автокорреляционной функции последовательность нормируется. Пусть [q7…q1q0] -двоичная запись элемента последовательности длиной m, qj {0, 1}, . Тогда нормированное значение этого элемента вычисляется как

(3.1)

После этого вычисляются всплески корреляции

(3.2)

Нетрудно заметить, что при = 0 и = m значение К ()= 1. Во всех остальных случаях для качественной ПСП значения К() должны стремиться к нулю.

г) Битовая АКФ. Тест проверяет взаимонезависимость битов последовательности. Сначала двоичное представление последовательности нормируется: 1 1, 0 -1. Затем вычисляются всплески корреляции по формуле

(3.3)

где М - размер последовательности в битах, а - i-й бит нормированной последовательности. При =0 и = М значение К ()= 1. Во всех остальных случаях для качественной ПСП значения К () должны стремиться к нулю.

д) Проверка на монотонность. Тест проверяет равномерность распределения символов в изучаемой последовательности на основе анализа длин участков возрастания и убывания. В качественной ПСП разброс длин этих участков должен стремиться к нулю.

Читайте также

Одномодовые оптические волокна
В одномодовых оптических волокнах (SM ОВ) диаметр сердцевины соизмерим с длиной волны, и за счет этого в нем существует только одна основная направляемая мода LP01. Рис. 1. Р ...

Проект цифровой радиорелейной линии г. Волгоград – г. Астрахань
Связь всегда имела большое значение в жизни людей. Особенную важность связь приобрела в последние годы, поскольку многие сферы деятельности человека, например бизнес, напрямую зависят от ...

Проектирование системы автоматического управления очистки стекла спортивного самолета
Задачи по управлению тем или иным явлением или процессом, возникающие в повседневной практической деятельности человека обширны и многообразны. Управление можно определить как совоку ...