Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов

Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О т И С А Н К Е бв7457

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическими

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24,04.78 (21) 2607387/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (53)M. Кл.

G 07 С 15/00

G 07 F 1/02

Гощдврстввнньй номвтвт

СССР по двлам иэоорвтвний и открытий

Опубликовано 25.09 79. Бюллетень J% 35

Дата опубликования описания 25.09.79 (53) УДК

681.333 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. С. Бугаец и A. В, Шиняев (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

ИМПУЛЪС ОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования случайных процессов.

Известен генератор псевдослучайной последовательности импульсов, содержащий регистр сдвига с сумматором по модул*o два в цепи обратной связи .(1).

Однако этот генератор отличается невысоким быстродействием н невозможностью регулирования периода последовательности.

Известен также генератор псевдослучайной последовательности импульсов, содержаший двухфазный тактовый генератор, два регистра сдвига с обратными связями (в дальнейшем просто регистры сдвига) и модернизированный сумматор по модулю два (2), Цатпь и генератор по сравнению с классическим обладает в два раза большим быстродействием. Такое повышение быстродействия вытекает из свойства M-последовательностей, кото31 рое может быть сформулировано следующим образом: если суммировать по модулю два две М-последовательности с идентичной структурой, сдвинутые относительно друг друга

lIo фазе на полпериода, то получим М-последовательность с той же структурой, но с удвоенной тактовой частотой.

Однако данный генератор также не позволяет устанавливать периоды разной длины.

Наиболее близким техническим решением к изобретеvmo является renepaiop aeeapocriyчайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, счетный триггер, два регистра сдвига, сумматор по модулю два, делитель, коммутатор и шифратор (З).

Этот генератор обладает высоким быстродействием и позволяет автоматически подстроиться к периодам разной длины, однако дается это ценой значительного усложнения генератора.

С целью формирования псевдослучайных последовательностей с заданным фазовым сдвигом использу.ется принпит задержки- запуска одного из регистров сдвига (первого) . В результате применен делитель, который должен обладать высоким быстродействием, а выходная носледо вательность после пуска генератора является

3 687457 .полноценной только через время, равное одно ° му периоду последовательности, Целью изобретения является упрощение генератора.

Лля этого в генератор псевдослучайной последовательности импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера, единичный выход которого соединен. с первым входом первого регистра сдвига, второй вход которого 1О объединен с первым входом второго регистра сдвига и подключен к первому выходу коммутатора, второй выход которого соединен со входом шифратора, выходы первого и второго регистров сдвига соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора по модулю два, выход которого является выходом генератора, нулевой выход триггера соединен со вторым входом второго регистра сдвига, третий вход которого соединен с выходом шиф-20 ратора.

На чертеже дана структурная схема генератора, Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов содержит генератор 1 тактовых 25 импульсов, триггер 2, регистр 3 сдвига, сумматор 4 по модулю два, другой регистр 5 сдвига, коммутатор 6 и шифратор 7.

Выход сумматора по модулю два является выходом генератора. Выходы генератора 1 соедиЗО иены со входом триггера 2, выходы которого соединены со входами регистров З.и 5, выходы которого соединены со входом сумматора

4. Выходы коммутатора 6 соединены со входами регистров 3 и 5 и шифратора 7, выход 35 которого соединен со входом регистра 3.

В исходном состоянии с помощью коммутатора 6 регистры 3 и 5 сдвига перестраиваются для формирования одинаковых последовательностей с заданным периодом. Одновременно с этим во второй регистр 5 сдвига записывается постоянная исходная информация, например

1 1 1 1:, а в первый регистр 3 сдвига с помощью шифратора 7 записывается иная соответствующая информация. Например, при 45

M=3 (M — число разрядов в регистре сдвига)001, а при И=4 — 1001. Слово, записываемое в первый регистр 3 сдвига, задержано в М-по-H следовательности с периодом n = " — 1 относительно слова, записываемого во второй ре- 50 гистр 5 сдвига, на (и — 1)/2 бит. При подаче команды "Пуск" генератор 1 тактовых импульсов начинает работать и счетный триггер 2 вы-, дает сдвигающий сигнал типа "меандр". При

4 этом первый регистр 3 сдвига формирует Чпоследовательность, задержанную относительно последовательности второго регистра 5 сдвига на и/2 бит. Обе последовательности поступают на сумматор 4 по модулю два, с выхода которого снимается М-последовательность с удвоенной тактовой частотой. При необходимости изменения периода последовательности подается команда "Стоп", генератор 1 тактовых импульсов останавливается и весь процесс, описанный выше, повторяется.

Использование новых связей, реализующих принцип предварительной установки регистров сдвига в соответствующее (различное) исходное состояние, выгодно отличает предложенное устройство от известного,так как позволяет обойтись без быстродействующего делителя.

В результате генератор псевдослучайных последовательностей импульсов упрощается, снижается его стоимость, а выходная последовательность становится полноценной после пуска генератора через время, равное одному такту, Формула изобретения

Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера, единичный выход которого соединен с первым входом первого регистра сдвига, второй вход которого объединен с первым входом второго регистра сдвига и подключен к первому выходу коммутатора, второй выход которого соединен со входом шифратора, выходы первого и второго регистров сдвига соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора по модулю два, выход которого является выходом генератора, о т л и ч а,ю шийся тем, что, с целью упрощения генератора, нулевой выход триггера соединен со. вторым входом второго регистра сдвига, третий вход которого соединен с выходом шифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Яковлев В. В.р Федоров P. Ф. Стохастические. вьиислительные машины. — Л.:"Машиностроение", 1974, с. 240.

2. Кармайкл и др. Новый метод сложения ,по модулю два, обеспечивающий сверхвысокое быстродействие. — "ТИИЭР", 1975, N 3, 3. Авторское свидетельство СССР К 585513; кл. G 07 6 15/00, 1976 (прототип ).

687457

Корректор М Селехман

Редактор Т. Клюкина

Заказ 5731/45

Составитель A Карасов

Техред Н.Ковалева

Тираж 669 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4