Датчик псевдослучайных последовательностей

Датчик псевдослучайных последовательностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (11) 615516 (61} Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.07.76 (21)2379397/18-24 с присоединением заявки №(23} Приоритет(43) Опубликовано15.07.78,Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания:15.06.78

2 (51) М. Кл.

С1 07 С 15/00

Я 06 P 1/02

Государственный ноютет

Совета Мнннстров СИР оа делам изобретений I н открытий (53) УДК 681 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. С. Каменецкий, А. А. Корбут, А. Ф. Терещатов и М. М. Юрцевич

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПСЕВДОСЛУЧА ИНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при формировании сложных радиосигналов.

Известен датчик псевдослучайных последовательностей, содержащий регистры сдвига с сумматорами по модулю два в цепи логической обратной связи. При поступлении иа тактовые входы регистров сдвига тактовых импупьсов состояния всех 10 разрядов регистров сдвига изменяются в соответствии с законом формирования импульсов за счет логической обратной связи, т.е. за счет суммирования соответствующего числа опорнь1х последовательностей им- д пульсов, снимаемых с выходов разрядов регистра сдвига и подаваемых на сумматоры дд мддушо два (1).

Однако этот датчик не может формировать многоуровневые псевдослучайные 2О последовательности, r.е. имеет узкие функциональные возможности.

Наиболее близким техническим рещени ем к данному изобретению является датчик многоуровневых псевдослучайных сигна- д пов, содержащий сумматор, выход которого является выходом датчика, s входы соединены с первой группой выходов блока регистров сдвига соответственно, вторая группа выходов которых подключена ко входам коммутатора, а первая группа входов » к первому выходу распределителя импульсов, второй выход которого соединен с тактовым входом коммутатора, а вход - с первым выходом генератора импульсов 2

Этот датчик формирует многоуровневые псевдослучайные последовательности.

Однако, период атих последовательностей не является максимальным.

Цепью изобретения является расшире ние функциональных возможностей датчи- ка за счет формирования многоуровневого псевдослучайного сигнапа максимальной длины.

Для достижения поставленной цели датчик содержит первый и второй регист ры сдвига, блок запрета, счетчик и блок сравнения, входы которого соединены с выходами коммутатора и первого регист

615516 ра сдвига соответственно, а выход — со счетным входом счетчика, с управляющим входом коммутатора и со входом сброс" первого регистра сдвига, информационный вход которого соединен с третьим выходом распредепитепя импульсов, вход S

"запрет" - с первым входом бпока запре1 та и с выходом счетчика, а тактовый вход - co вторым выходом генератора импупьсов и со вторым входом блока запрета, выход которого соединен со вхо- ig дом запрет" второго регистра сдвига, тактовый вход которого соединен со входом "сброс" счетчика и с первым выходом распределителя импупьсов, а выходы - со второй группой входов блока ре- 15 гистров сдвига соответственно.

На фиг. 1 приведена блок-схема дат» . чика, на фиг. 2 — диаграмма работы дат» чика.

Датчик содержит генератор импульсов 20

1, первый выход которого соединен со входом. распределителя импульсов 2, первый выход которого соединен с первылти входами блока 3 регистров сдвига 3

3,..., 3 .., выходы которых соединены оо входамй сумматора 4, выход которогD является выходом датчика. Разрядные выходы регистров сдвига 3, 3, ...,3 т соединены со входами коммутатора 5, тактовый вход которого соединен со вторым выходом распределителя импупьсов

2, а выходы — со входами блока сравнения 6, другие входы которого соединены с выходами первого регистра сдвига 7, а выход со входами коммутатора 5, первого регистра сдвига 7 и счетчика 8, выход которого соединен со входами первого регистра сдвига 7 и блока запрета 9, другой вход которого соединен со вторым выходол генератора импульсов 1 и сО входом первого регистра сдвига 7, другой вход которого соединен с третьил выходом распределитепя импульсов 2

Выход блока запрета 9. соединен со-входом второго регистра сдвига 10, другой вход которого соединен со входом счетчика 8 и с первым выходом распределителя импульсов 2, B выходы — cD вторыми входал и регистров сдвига 3<, 3 50

Зк ) °

Датчик многоуровневых псевдослучайных последоватепьностей работает следуюшил. об раз ом.

В первоначальный момент времени все К-1 q-разрядных регистров сдвига. э 5 блока 3 устанавливаются и гакое состояние, при которол на выходе хотя бы одного из цих допжен быть высокий чоовенв ня га не были одновременно в нулевом попожении. Генератор импульсов 1 формирует тактовые импульсы (см. фиг. 2a) и подает их на следующие функциональные элементы:

- на распредепитепь импульсов 2, кот оый вырабатывает импульс после

l1 ит =(к-ц,г а =1 импульсов тактовой частоты, где

О < -коэффициентпопинома,соответствующего формируемому сигналу, - на первый К -разрядный регистр сдвига 7, в котором синхронно с такто выми импупьсами осуществляется сдвиг информации, - на второй g -разрядный регистр сдвига 10 через блок запрета 9, кото-. рый прекращает подачу тактовых ил пупьсов после 1,=Х O числа совпадений а l

Э подсчитываемых в счетчике совпадений 8.

Особенностью блока К -1 и -разрядных регистров сдвига 3 является то, что на одном из однотипных разрядов каждого регистра может бы ть выс окий уровень напряжения. Это дает возможность срав ни тепьн о пегк о осуще с тви ть надежную обратную логическую связь выходов этих регистров с их входами. Для этой цели служат регистры сдвига 7 и 10, в которых только в этом случае можно осуществить сдвиг только одного высокогD уровня по замкнутому кольцу за время, равное длительности элементарного импульса форл ируемой псевдослучайной последоватепьности. Конец формирования и сдвига этого уровня зависит от коэффициентов попинома, описывающего последовательность. Поэтому в результате обработки выходных сигналов с блока g -1п -разрядных регистров сдвига 3 высокий уровень может быть остановпен в соответ» ствующем разряде второго К -разрядного регистра сдвига 10, инфорлыция с которого в последующий момент времени списывается (сдвигается) в соответствующий регистр сдвига блэка К-1 q -разрядных регистров сдвига. Тем самым обеспечивается поступление инфорл ации

D с ос тоянии импульса формируем ой и ос дед ова тепьн ости.

Таким образом, при подаче тактовых импульсов в первый К -разрядный регистр сдвига 7 в нем начинает сдвигаться положительный уровень напряжения до тех пор, 11DKQ в блоке сравнения 6 не совпадет информация, поступающая с коммута heal l Q v тт о и сы" гчъ ll — и о ъ и

6 15516 выр)абагмваег импупьс, который, Bo-IIepвых, возвращает первый К -разрядный регистр сдвига 7 в первоначапьное состояние, во вторых, осуществпяег перекпю- чение в коммутаторе 5, а в -гретьих, подсчитывается в счетчике совпадений 8, где подсчитывается опредепенное количество совпадений (Q ), после выпадения которого выдается команда на блок запрета 9 на запрещение тактовой частоты, и на первый К -разрядный регистр

10 сдвига, в котором прекращается продвижение высDKDI 0 уровня до поступпения команды с распредепигепя импульсов 2.

В результате проведенных операций формирование инфорл1ации о состоянии эпементарного импульса заканчивается и на выходе сумматора 4 просуммируются HMпупьсы с соответствующих выходов бпока К -1 г(-разрядных регистров сдвига 3, 20 что образует значение одного уровня многоуровневой псевдоспучайной поспедоватепьности. Далее операция повторится до реэупьтата формирования второго, третьего и т.д. уровней.

B качестве прил ера рассмотрим процесс форл1ирования пятиуровневой псевдоспучайной поспедоватепьности максимапьной длительности, если Н =2, К "-5.

П опин ом, описывающий и редпагаемую и ослед DBB тепьн ость имее т вид

ЬХ + Хg-1-07 где учитывается, что все арифметические действия производятся по модупю5.

В таком случае блок К -1 г -разряд- 35 ных регистров сдвига 3 должен содержать 5-1=4 двухразрядных регистров сдвига. Допустим, что в первоначапьный момент времени регистры сдвига находились в таком положении, которое coor- 40 ,ветствует записи уровней Х =З и Х =1. . Тогда весь период пягиуровневой псевдоспучайной поспедоватепьносги с 5—

l =24 эпелюнгарными импульсал и будет иаэс гь вид

131033212011424022343044.

ФормирОЬание каждого из поспедующих за первоначапьныл1и илп1ульсами ïðo исхОДит сл(.Дую!.)им Образом

После записи начального состояния, 1.".. уровней v = 3 и Х =- ), состояния регистров сдвига будут гакил и, что первый . разряд первого, третьегo и второй разряд топько первого регистров сдвига блока 3 будут иметь и» выходе высокий

Если выходы первых разрядов всех регистров подключены к сумматору 4, го в данный момент будут сумлшровагься гри высокие уровня напряжения и на его выходе образуется первый из указанных на фиг. 2 д уровень, соответствующий трем.

После записи начального кода распределитель импульсов 2 подает команду через сформированные импульсы (см. фнг.2б) на начало работы второго 10 и первого

7 пятиразрядных регистров сдвига, а такке коммутатора 5, который поочередно подключает выходы соответствующих разрядов блока К -1И -разрядных регистров сдвига 3 ко входам блока сравнения 6.

Если сначала подключены все вторые разряды регистров сдвига, ro дпя совпадения информации в первом пятираэрядном регистре сдвига 7 потребуется только один такт. В связи с тем, что согпасно попинома второй уровень необходилю умножить на три, ro необходимо совершить гри такта, как показано на фиг. 2, в первые три такта. Далее подключается первый разряд каждого регистра сдвига.

Дпя совпадения информации в допопнитепьном регистре сдвига потребуется только три такта, так как.в данный момент X =3.

После окончания этих тактов операция формирования состояния на входе блока К-1 и. -разрядных регистров сдвига 3 заканчивается, так как в таком случае во втором регистре сдвига 10 импульс продвийется на пять, г.е. осуществится операция суммирования по модулю 5. Сформированная информация переносится в первые разряды регистров сдвига блока 3 и операция формирования следующей поспедовагепьносги повторяется. Диаграммы формирования показаны дпя первого

l(-разряднorо регисrpa сдвига 7 на фиг.2в, дпя второго К -разрядпого регистра сдвига — на фиг. 2 г и дпя сумматора 4 — на фиг. 2 д.

Таким образ Ол, датчик сравни гепьн о просто и надежно осуществпяег логическую операцию пре образ ования информации по любому из модулей и позволяет формйровать псевдоспучайные поспедоватепьносгн со сколь угодно большим чиспол ,ровн) й. Тем с..мым предлагаемое изоб ретение обеспечивает бопее широкие функционапьные возможности по сравнению с извес гны ми формирова гепями псевдоспучайных сигнапов.

Формула из обре гения

615516 торого является выходом датчика, а входы соединены с первой группой выходов блока регистров сдвига соответственно, вторая группа выходов которых подключена ко входам коммутатора, а первая группа входов «к первому выходу распредепитепя импульсов, второй выход которого соединен с тактовым входом коммутатора, а вход - с первым выходом генератора импульсов, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что,с цепью расширения функциональных возможностей датчика за счет формирования многоуровневого псевдоспучайного сигнала максимапьной . длины, он содержит первый и второй регистры сдвига, блок запрета, счетчик и блок сравнения, входы которого соединены с выходами коммутатора и первого регистра сдвига соответственно, а выходсо счетным входом счетчика, с управпяю-, щим входом коммутатора и со входом сброс" первого регистра сдвига, инфор .1ационный вход которого соединен с гретьим выходом распределитепя импульсов, вход "запрет" - с первым входом бпока запрета и с выходом счетчика, а тактовый вход — co вторым выходом генератора импульсов и со вторым входом блока запрета, выход которого соединен со входом запрет второго регистра сдвига, тактовый вход которого соединен со входом "сброс счетчика и с первым выходом распределителя импульсов, а выходы - со второй группой входов бпсм ка регистров сдвига оответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 301834, кп. Н 03 К 3/82 ° 1969 °

2, Авторское свидетельство СССР № 328442, кп.,@06 F 1/02, 1969.

615516

Составитель A. Карасов

Редактор Н. Каменская Те,сред А. Алатырев Корректор Н, Тупица

Заказ 3913/40 Тираж 730 Il одписн ое

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

i if> делам из обре тания и открытий.1 13035, Москва, Ж-35, Рчушская наб., д. 4/5