Генератор квазирегулярных последовательностей импульсов

Генератор квазирегулярных последовательностей импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<1 ц991 589

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву й" 866717

Союз Советски л

Социалистических

Респубпик (53jN. Кл. (22)Заявлено 02.04.81 (21) 3268150/18-21

Н 03 K 3/84 с присоединением заявки М

Гесядарстееилме кем«тат

СььР де делам лаебретелий и втерытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.01,83. Бюллетень № 3 (531УДК 621 ° .374,3 (088.8) Дата опубликования описания 23 О! .83 (72) Авторы изобретения

А. И. Волков, А. В. Филиппов и В. С. Котов;. т

1 (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР КВАЗИРЕГУЛЯРНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

ИИПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерации импульсов с произволь- ными длительностями и интервалами .между ними, в частности для проверки различных радиотехнических систем, 5 использующих принцип стробирования,,синхронизации, накопления и т.п.

По основному авт. св. 4 86671? из вестен генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, два делителя частоты с переменным коэффициентом деления, блок программирования, регистр сдвига с сумматором по иоду" лю два в цепи обратной связи, реверсивный счетчик, элементы И; ИЛИ, триггер, коммутатор j 1 ).

Известный генератор обеспечивает формирование последовательности им- щ пульсов с квазирегулярным периодом, но с постоянной дпител ьност ью, р ав- ной длительности импульсов на выхо;, дах реверсивного счетчика;

2:

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора- квазирегулярных последовательностей импульсов за счет возможности фор мрования импульса с переменной длительностью.

Поставленная цель достигается тем, что в ген ер атор к вазире гуля рных последовател ьностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, блок программирования, регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, элемент И, элемент

ИЛИ, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, эле-мент задержки, триггер, коммутатор и реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам коммутатора, первый вход ко" торого соединен с выходом сумматора

9915

3 . по модулю два, второй вход соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу nepaoro и входу второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, управляющие входы которых подключены к выходам блока программирования, а выход второго. делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с синхронизирующим входом регистра сдвига непосредственно и через элемент задержки с первым входом триг гера и установочным входом реверсивного счетчика, разрядные входы которого подключены к соответствующим разрядным выходам регистра сдвига, выходы реверсивного счетчика через элемент ИЛИ соединены со вторым входом триггера, выход которого подключен ко второму входу элемента И, дополнительно введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, триггер, элемент И, коммутатор, реверсивный счетчик, элемент

ИЛИ, причем вход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а управляющие входы соединены с дополнительными выходами блока программирования, а выход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом дополнительного триггера, первый и второй входы которого соответственно подключены к выходам основного и дополнител ьного элементов ИЛИ, суммирующий и вычитающий входы дополнительного реверсивного счетчика соединены с соответствующими выходами дополнител ьного коммут атор а, пер вый вход которого соединсн с выходом дополнительного элемента.И, установочный вход дополнительного реверсивного счетчика соединен с выходом элемента задержки, а раз. рядные входы соединены с соответствующими разрядными выходами регистра сдвига, при этом выходы дополнительного реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами дополнительного элемента ИЛИ, а второй вход дополнительного коммутатора соединен с выходом одного из разрядов регистра сдвига.Н а чер те же пре дст авле н а фу н кци ональная схема генератора квазирегулярных последовательностей импульсов.

Генератор квазирегулярных последо вательнбстей импульсов содержит генератор 1 тактовых импульсов, делители

2 и 3 частоты с переменным коэффициентом деления, регистр 4 сдвига с сумматором 5 по модулю два в цепи обратной связи, элемент 6 задержки, триггер 7, элемент И 8, коммутатор

9, реверсивный счетчик l0, элемент

ИЛИ 11, блок l2 программирования, дог. полнительный делитель 13 частоты с переменным коэффициентом деления, дополнительный триггер 14, дополнительный элемент И 15, дополнительный комму т а тор 16, до полни тел ьный ре версивный счетчик 17, дополнительный weмент ИЛИ 18.

Генератор квазирегулярных последовател ьностей импульсов работает следующим образом.

Импульсы с выхода генератора 1, следующие с частотой Г через делитель 2 поступают на вход делителя 3 и непосредственно на вход делителя l3. Частота импульсов на, выходе

I о делителя 2 равна F — на выходе о зо делителя 3 - F — = — ° а на

Ьи

I Å0 выходе делителя 13 - ъ= y . Коэффициенты деления делителей 2,3 и 13 m, и и о соответственно определяются кодами „формируемыми блоком 12. Код, присутствующий на первых выходах блока 12; определяет коэффициент деления m делителя 2, на вторых выходах блока 12 - коэффициент деления п делителя 3, а на дополнительных вы ходах блока 12 - коэффициент деления

q делителя 13.

Импульс с выхода делителя 3 переводит регистр 4. сдвига в очередное состояние, сдвигая информацию во всех его разрядах, начиная со второго и записывая в его первый разряд информацию, определяемую видом обратной связи, цепь которой содержит сумматор g по модулю два. Этот О же импульс, задержанный элемен",îì Ь

1 задержки на время Y —, проходит о на установочные Bxopbl реверсиBHbfx счетчиков 10 и 17, переписывая в их разряды содержимое соответствующих разрядов регистра 4 сдвига, и на первый вход триггера 7, устанавливая его в единичное состояние, На первом входе элемента И 8 с этого

99158 момента присутствует единичный потенциал и импульсы с выхода делителя 2 начинают поступать через элемент

И 8 на вход коммутатора 9. Эти импульсы коммутируются на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 10 в зависимости от того, какой потенциал - нулевой или единичный присутствует на управляющем входе коммутатора 9. î

Импульс на первом выходе реверсивного счетчика 10 формируется при

его переполнении по максимуму, а на в рром - по минимуму, Импульс с любо. го из этих выходов через элемент

ИЛИ 11 поступает на второй вход триггера 7 и, опрокидывая его, запирает элемент Й 8. Этот же импульс поступает на первый вход триггера 14, устанавливая его в единичное состояние. в

При этом на втором выходе триггера

14 форьмруется передний фронт выходного импульса и импульсы с выхода делителя 13 начинает поступать через коммутатор 16 на суммирующий g5 или вычитающий вход реверсивного счетчика 17. При его переполнении по любому из этих входов, импульс с одного из его выходов через элемент

ИЛИ 18 устанавливает триггер 14 в нулевое состо>".ние, При этом на вто. ром его выходе формируется задний фррнт выходного импульса.

2Р+ „фн.„)

" ач о

Так как распределение от 0 до ,(2 — 1) чисел, переписываемых в разряды реверсивного счетчика 10 являет" ся равномерным (одно и з фундаментальных свойств датчика псевдослучайных чисел на регистре сдвига), дисперсия периода Т импульсов квазирегупярной последовательности определяется как

Иаксимал ьная длител ьност ь Г„,„о импульса на втором выходе триггера 14 определяется частотой Е на выходе делителя 13 и разрядностью r реверсивного счетчика 1/.

Выходы разрядов регистра 4 сдвига соединены с разрядами реверсивных счетчиков 10 и 17 любым способом, исключая случай, когда выход первого разряда регистра Й сдвига соединен со входом первого разряда

4О реверсивного счетчика 10 или 17, второй - со вторыми и т.д. Номера соединенных между собой разрядов реверсивных счетчиков 10 и 17 также не совпадают в общем случае между собой. Это исключает элемент регулярности в последовательности двоичных чисел, переписываемых из регистра 4 сдвига в реверсивные счетчики 10 H 17, TBK KBK ecll> Ng ное число, присутствующее в разрядах регистра сдвига 4,1 а N „- следующее за ним двоичное число, то й„ =. 2 М„, или N 2 N„.+1 или N

2к+1 или =- 2 N- - 2к +l

1 a+a 1 у где k - количество разрядов регистра 4 сдвига. Поэтому очевидно, что целесообразно количест во разрядов реверсивных счетчиков 10 и 17

9 6 выбирать меньшим, чем количество разрядов регистра 4 сдвига.

Импульсная последовательность с выхода делителя 2 коммутируется на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 10, а с выхода делителя 13 - на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 17, после появления импульса на выходе элемента 6 задержки по псевдослучайному закону и определяется соответственно потенциалом на выходе сумматора

5 по модулю два и на соответствующем разрядном выходе регистра 4. Это так-, же снижает элемент детерминированности между двумя следующими друг за другом двоичными числами, переписываемыми в реверсивные счетчики 10 и 17.

Среднее значение периода Т квазире гул ярной последовательности импул ьсов равно периоду Т ..следования импульсов на, выходе делителя 3, т .е.

И(Т) = 7 = — = —,, а дисперсия

«1 тп и

° периода Т определяется частотой F следования импульсов на выходе дели" теля 2 и количеством разрядов ревер-. сивного счетчика 10. Максимальный: во времени интервал между импульсами на выходе реверсивного. счетчика ID и импульсом на выходе делителя 3 определяется выражением:. r+<

Так как числа от 0 до (2 — 1), переписываемые в реверсивный счет7, . 9915 чик 17, также распределены равномер", но, то математическое ожидание и дис

° персия и соответственно равны о .м(г„)= -")+ g 1 -Ы

ЖО i и 3F

Изменяя,.при помощи блока 12 значения коэффициентов деления m, n u

q делителей 2, 3 и 13 соответственно,. и, таким образом, значения .F, F и

F3 можно эффективно управлять статистическими параметрами кваэирегулярной последовательности импульсов, Таким образом, предлагаемый генератор позволяет получить квазирегулярную последовател ьност ь импульсов с заданными статическими параметрами с высокой стабильностью во времени последних, что характеризует также высокую надежность генератора, 20

Формула изобретения

Генератор квазирегулярных последо- 2S вательностей импульсов по авт. св.

И 866717, отличающийся тем, что, с целью. расаирения функциональных воэможностей, в него дополнительно введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, триггер, элемент И, коммутатор, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ, вход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления сое- 3g динен с выходом генератора, тактовых импульсов, а управляющие входы соединены с дополнительными выходаMH блока программирования, выход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с первым входом дополнительногоэлемента И, второй вход которого соединен с первым выходом дополнительного триггера, первый и второй входы которогосоответственно подключены к выходам основного и дополнительного элементов ИЛИ, суммирующий и вычитающий входы дополнительного реверсивного счетчика соединены с первым и вторым выходами дополнительного коммутатора, первый вход которого соединен с выходом дополнительного элемента И, установочный вход дополнительного реверсивного счетчика соединен с выходом элемента задержки, а разрядные входы соединены с боответствующиип разрядными выходами регистра сдвига, при этом выходы дополнительного реверсивного счетчика соединены с соответствующими sxoдами дополнительного элемента ИЛИ, а второй вход дополнительного коммутатора соединен с выходом одного из разрядов регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 866717, кл . Н 63 К 3/74, 1979 °