Генератор псевдослучайной последовательности
Иллюстрации
Реферат
Совхоз Советскик
Социалистическик — Республик
© И С- А Н И Е ()744685 изобеитения
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 12.09.77(2l) 2523941/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет
Опубликовано 30.06.80. Бюллетень №24
Дата опубликования описания 02.07.80 (5! )М. Кл.
G 07 С 15/00
5 06 Г1/02
Государственный комитет
Il0 делам изобретений и отирытий (53) ЛК 681. .325(088,8) (72) Автор изобретения
Г. Л. Рубинштейн (7I) Заявитель
i (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при моделировании случайных процессов.
Известен генератор псевдослучайной последовательности, содержаший генератор тактовых импульсов, и рекуррентный регистр сдвига fl) . Однако этот генератор имеет малую длину периода псевдослучайной последовательности.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор псевдослучайной последовательности,. содержапцтй генератор тактовых импуль- сов, генератор ттт. -последовательности, блок сумматоров по модулю два, дополнительный рекуррентный регистр сдвига (2).
Недостатком этого генератора являеч ся неравномерность спектра формируемого сигнала, что ограничивает его функциональные возможности.
Бель изобретения - расширение функ пиональных возможностей генератора за счет повышенич равномерности спектра формируемого сигнала.
Для достижения поставленной цели генератор содержит функциональный преобразователь и согласованный фильтр, вы5 ход которого является выходом генератора, первый вход согласованного фильт ! ра соединен с выходом генератора tH.— последовательности, вход которого объединен со вторым входом согласованного фильтра и подключен к выходу функционального преобразователя, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов.
Кроме того, функциональный преобра15 зователь содержит блок задания закона изменения тактовой частоты, элемент
И и элемент НЕ, вход которого объединен с первым входом элемента И и яв20 ляется входом функционального преобразователя, а выход элемента НЕ соединен со входом блока задания закона изменения тактовой частоты, выход которого сое.динен со вторым входом элемента И, вы-
4685 4
25 эр
3 74 ход которого является выходом функционального преобразователя.
Кроме того, функциональный преобразователь содержит блок задания закона изменения тактовой частоты, элемент
HE и управляемый делитель частоты, вход которого является входом функционального преобразователя, а управляющие входы управляемого делителя -.àñòîòû соединены с выходами блока задания закона изменения тактовой частоты соответственно, вход которого подключен к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты и с выходом функционального преобразователя.
На фиг. 1 приведена блок-схема генератора, на фиг. 2 — второй вариант исполнения функционального преобразователя, на фиг. 3 — .диаграмма работы генератора, Генератор содержит последовательно соединенные генератор 1 тактовых импульсов, функциональный преобразователь 2, генератор tn -последовательности 3 и согласованный фильтр 4. Функциональный преобразователь 2 содержит соединенные последовательно элемент 5 И, блок 6 задания закона изменения тактовой частоты и элемент 7 HE вход которого объединен с первым входом элемента И и является входом функционального преобразователя. Вместо элемента 5 И может быть применен управляемый делитель 8 частоты, выход которого является выходом функционального преобразователя 2 и подключен ко входу элемента 7 HE.
Генератор работает следующим образом.
После поступления на вход преобразователя 2 импульсов с выхода генератора 1 начинает работать блок 6 задания закона изменения тактовой частоты, который срабатывает от задних фронтов .импульсов генератора 1, что обеспечивается с помощью элемента 7 (фиг. З,б)
Блок 6 вырабатывает 1И -последовательность периода Ь . Период W. -последовательности 4 =15. Сигналы с выхода блока 6 являются управляющими для элемента 5 И. В общем случае может использоваться любая линейная или нелинейная комбинация ."от 1 до К выходов блока 6, В денном примере для управления элементом 5 И используется один выход блока 6. Меняя количество ис-- пользуемых выходов блока 6 и внд их взаимодействия, можно изменить закон изменения тактовой частоты, Через элемент 5 И проходят только те импульсы генератора 1, которые совпадают с "1" сим волами П1. -последовательностями (фиг. 3, в). Импульсы, прошедшие через элемент 5 И, являются тактовыми для генератора 3 щ-последовательности периода М и фильтра 4, согласованного с
10 другой t>I. -последовательностью того же периода. Сформированная генератором 3 Ф1" -последовательность вводится в фильтр
4 и в каждом такте N -последовательности на выходе устройства выделяется очередное значение формируемой последовательности. Генератор {фиг. 3, г ) BbIрабатывает 1 -последовательность периода М -7.
Соответственно, формируемая многоуровне иная после дова тель ность име ет период M=7 (фиг. 3, g ). Причем в каждом такте .двоичной 1st -последовательности в фильтре 4 в согласованном масштабе формируются сигналы, пропорциональные количеству кек совпавших, так и несовпавших элементов, и второй сигнал вычитается из первого.
Генератор 1 формирует t?t -последовательность, удовлетворяющую характеристическому полиному Х -x, +l, а фильтр
4 согласован с 111. -последовательностью удовлетворяющей полиному Х + )< Ф 1.
В результате вырабатываемая последовательность имеет переменный тактовый интервал, изменяющийся в пределах от . Г до 5 7 и переменный период, который изменяется с циклом, равным L hh7.
Соответственно и спектр сигнала по40 лучается более равномерным.
При использовании преобразователя блока 2, после подачи импульсов с задающего генератора 1 начинает работать де-, литель 8 частоты, коэффициент деления
g5 которого определяется кодом, поступающим на входы управления делителя 8 частоты с выходов блока 6, От заднего фронта каждого выходного импульса делителя 8 частоты меняется состояние блока 6 и, соответственно, коэффициент деления делителя 8. Поскольку в процессе работй блока фиксируемый на его выходах двоичный код пробегает в определенном порядке все значения от 1 до Ь, то и коэффициент деления делителя 8 частоты, при использовании для управления всех К выходов блока 6, так же имеет 4 ррааззллииччнныых х ззннааччеенниийй, т.е.
5 7446 все l4 значений тактового интервала присутствуют с равной вероятностью.
Меняя систему соединений выходов блока 6 со входами делителя 8 частоты
l можно реализовать К различных законов изменения частоты. В принципе для управления делителем можно использовать g< g выходов блока 6. При равномерном законе изменения тактовых интервалов спектр формируемой последова- 10 тельности получается наиболее равномер- нйм в соответствуюшей полосе частот.
Формула изобретения
1... .Генератор . псевдослучайной последовательности, содержащий генератор тактовых импульсов, генератор tat-последовательности, отличающийся . тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет повышения равномерности спектра формируемого сигнала, он содержит функциональный преобразователь и согласованНый фильтр, выход которого является вы- 25 . ходом генератора, первый вход согласованного фильтра соединен с выходом генератора -последовательности, вход которого объединен со вторым входом согласованного фильтра и подключен к выходу 50 функционального преобразователя, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов.
2. Генератор по п. 1, о т л и ч а— .ю шийся тем, что функциональный 35
&5 6 преобразователь содержит блок задания закона изменения тактовой частоты, эги-, мент И и элемент НЕ,. вход которого объединен с первым входом элемента И и является входом функционального преобразователяя, а выход элеме нта Н E соединен со входом блока задания закона изменения тактовой частоты, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход которого является выходом функционального преобразователя.
3. Генератор по п. 1, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что функциональный преобразователь содержит блок задания
/ закона изменения тактовой частоты, элемент НЕ и управляемый делитель частоты, вход которого является входом функционального преобразователя, а управляющие входы управляемого делителя частоты соединены с выходами блока задания закона изменения тактовой частоты соотг ветственно, вход которого подключен к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты и с выходом функционального преобразователя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Бобнев М. П. Генерирование случайных сигналов. М., "Энергия", 1971, с. 200.
2. Яковлев В. В., Федоров Р. Ф. Стохастические вычислительные машины, Л., Машиностроение", 1974, с. 263 (прототип) .
Составитель А. Карасов
Редактор O . Долинич Техред Э. Фечо Корректор Г. Назарова
Заказ 3821/17 Тираж 641 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д, 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4