Устройство для определения номеров элементов двоичных кодовых последовательностей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ДВОИЧНЫХ КОДОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащее регистр сдвига, первьй вход которого является первым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей устройства, в него введены регистр памяти, счетчик, блок ключей, блок сравнения, состоящий из сумматоров , элементов НЕ и элемента И, и блок управления, состоящий из генератора импульсов, элементов Н, элементов ИЛИ, элемента НЕ, элементов задержки и триггера, выход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки. выход соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И подклюjieH к выходу элемента НЕ, выход - к I первому входу триггера, выход третьего элемента И соединен с первым вхо ,дом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера , выход триггера соединен с. вторым входом первого элемента И, в блоке сравнения вьрсоды сумматоров соединены через соответствующие элементы НЕ с входами элемента И, первые входы регистра памяти и счетчика объе динены с входом второго элемента заi держки и вторым входом второго элемента ИЛИ блока управления и подклю (Л С чены к первому входу устройства, вторые входы регистра памяти являются вторыми входами устройства,выходы соединены с первыми входами соответствующих сумматоров блока сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам регистра со сдвига, выход элемента И блока срав00 нения соединен с входом элемента НЕ и с вторым входом третьего элемента И блока управления, вторые входы :счетчика и регистра сдвига объединены и подключены к выходу первого элемента И блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующи-; ми первыми входами блока ключей, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И блока управления , выходы блока ключей являют ,ся выходами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

yr:.; -11AqK q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 .. 1В

46 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3570520/18-24 (22) 28.03.83 (46) 15.06.84. Бюл. У 22 (72) А.С.Косолапов (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (53) 621.398(088.8) (56) 1. Iopg. Различение псевдошумовык сигналов методом последовательной оценки. — "Зарубежная радиоэлект. роника", 1966, Ф 8, с. 23, рис. 2.

2. Tanaka Н., Kasahara M. Совриtation over galois fields using

ishiftregisters . Information and

Control, 1968, vol. 13„.N 1, р. 81, fig. 3. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НОМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ДВОИЧНЫХ КОДОВЫХ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащее регистр сдвига, первый вход которого является первым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены регистр памяти, счетчик, блок ключей. блок сравнения, состоящий из сумматоров, элементов НЕ и элемента И, и блок управления, состоящий из генератора импульсов, элементов И, элементов ИЛИ, элемента НЕ, элементов задержки и триггера, выход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен через первый элемент задерж" ки с первым входом первого элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, „.Я0„„1098100 А зШ Н 03 К 3/00, С 08 С 19/28 выход — соединен с первыми входами. второго и третьего элементов И, вто рой вход второго элемента И подключен к выходу элемента НЕ, выход — к первому входу триггера, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ выход кото» рого соединен с вторым входом триггера, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, в блоке сравнения выходы сумматоров соединены через соответствующие элементы

НЕ с входами элемента И, первые входы регистра памяти и счетчика объе динены с входом второго элемента задержки и вторым входом второго элемента ИЛИ блока управления и лодклю- ф чены к первому входу устройства, вторые входы регистра памяти являются С„ вторыми входами устройства, выходы соединены с первыми входами соответствующих сумматоров блока сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим выкодам регистра сдвига, выход элемента И блока сравнения соединен с входом элемента НЕ М и с вторым входом третьего элемента

И блока управления, вторые входы („„) счетчика и регистра сдвига объедине- (,",") ны и подключены к выходу первого элемента И блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующими первыми входами блока ключей, второй вход которого подключен к,фЭ» выходу третьего элемента И блока управления, выходы блока ключей являют,ся выкодами устройства.

1 10

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в блоках синхронизации систем передачи информации.

Известно устройство для различения псевдошумовых сигналов, содержащее генератор импульсов, фильтры, ограничитель амплитуды, элемент задержки, сумматоры, умножители, пороговый .элемент, блок стробирования, счетчик, управляемый генератор, регистр сдвига и ключ (11.

Недостатком известного устройства является большое время установления .синхронизации, что является результатом последовательной оценки поступающих на вход элементов двоичной кодовой комбинации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для выполнения операций над полями Галуа, содержащее первый регистр сдвига, вход которого является первым входом устройства, выход соединен с первым входом второго регистра сдвига, второй вход и выход которого являются соответственно вторым входом и выходом уетройства(2).

Это устройство позволяет получать координаты любого ненулевого элемента поля Галуа при известном начальном состоянии регистра сдвига. Однако возможность получения координат любого элемента поля Галуа не позволяет установить строгое соответствие этих координат определенному номеру элемента, т.е. не позволяет обеспечить синхронизацию в системе передачи информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей,,заключающееся в обеспечении соответствия координат определенному номеру элемента.

Указанная цель достигается тем,что в устройство для определения номеров элементов двоичных кодовых последовательностей, содержащее регистр сдвига, первый вход которого является первым входом устройства, введены регистр памяти, счетчик, блок ключей, блок сравнения, состоящий из сумматоров, элементов НЕ и элемента

И, и блок управления, состоящий из генератора тактовых импульсов, элементов И, элементов ИЛИ, элемента НЕ, элементов задержки и триггера, выход генератора тактовых импульсов соеди98100 нен с первым входом первого элемента

И, выход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, выход — соединен, с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И подключен к выходу элемен1О та НЕ, выход — к первому входу триггера, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, в блоке сравнения выходы сумматоров соединены через соответствующие элементы НЕ с входамн элемента И, первые входы регист2О ра памяти и счетчика объединены с входом второго элемента задержки и вторым входом второго элемента ИЛИ блока управления и подключены к первому входу устройства, вторые входы

25 регистра памяти являются вторыми входами устройства, выходы соединены с первыми входами соответствующих сумматоров блока сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам регистра сдвига, выход элемента И блока сравнения соединен с входом элемента НЕ и с вторым входом третьего элемента И блока управления, вторые входы счетчика и регист-, ра сдвига объединены и подключены к выходу первого элемента И блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующими первыми входами блока ключей, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И блока управления, выходы блока ключей являются выходами устройства.

На чертеже представлена структур ная схема устройства для определения номеров элементов двоичных кодовых

45 последовательностей.

Устройство содержит регистр 1 памяти, блок 2 сравнения, регистр 3 сдвига, блок 4 управления, счетчик

5, блок 6 ключей. Блок 2 сравнения содержит сумматоры 7, элементы 8 НЕ, элемент 9 И. Блок 4 управленку содержит генератор 10 тактовых импульсов, элемент 11 И, элементы 12 и 13 задержки, элемент 14 НЕ, элемент

15 ИЛИ, триггер 16, элементы 17 и

18 И, элемент 19 ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

1098100 4

Любому элементу кода на входе устройства можно поставить в строгое соответствие вектор его координат.

Устройство определяет номера элементов двоичных кодовых последователь- 5 костей, описываемых первообразными неприводимыми над полем 5 F f23 многочленами f (х) = С + С1х + ... +

+ С„х", по заданному вектору координат элементов, принадлежащих полю

QP. Определение номеров элементов основано на последовательном сравнении

\ заданного вектора координат некоторого элемента со всеми возможными значениями векторов координат элементов принимаемой кодовой последовательности, формируемыми в регистре 3 сдвига.

Количество сменяемых векторов координат в регистре 3 сдвига подсчитывается счетчиком 5, причем к моменту тож- 0 дественности векторов координат, записанных к регистре 1 памяти и в регистре 3 сдвига, на счетчике 5 накалливается число, равное номеру искомого элемента. Структура устройства и принцип его работы остаются неизменными для элементов любого поля и различных многочленов F(x). В регистр 1 памяти, число разрядов которого равно h, гrд е !й — степень 30 многочлена (х), в двоичном коде записывается вектор координат некоторого элемента, номер которого необходимо определить. Вектор координат элемента поступает на вход 2 и записывается в регистр 1 памяти при появлении импульса записи на его входе.

Одновременно этот импульс устанавливает в нулевое состояние счетчик 5 и регистр 3 сдвига, кроме первого 40 младшего разряда, который устанавливается в единичное состояние. Таким образом, в регистре 3 сдвига первона-.„ чально записывается -разрядный вектор координат нулевого по счету эле- 45 мента: 100 ...О. Кроме того, импульс запуска поступает на блок 4 управления и, пройдя элемент 19 ИЛИ, устанавливает триггер 16 в нулевое состояние.

С этого момента времени в блоке 2,0 сравнения происходит поразрядное срав" нение двух двоичных и -разрядных чисел, поступающих на два его входа с выходов регистра 1 памяти, регистра 3 сдвига. Блок 2 сравнения построен у таким образом, что на его выходе формируется "1", в том случае, если двоичные h-разрядные числа идентичны, и

"0" — в противном случае. Если блок

2 сравнения не сработал (на выходе—

"0"), то в блоке 4 управления срабатывает элемент 17 И, на один из входов которого через элемент 15 ИЛИ поступает задержанный в элементе 12 задержки импульс запуска, при этом триггер 16 устанавливается в единичное состояние и через элемент 11 И от генератора 10 тактовых импульсов проходит короткий импульс, поступающий на вход элемента 13 задержки, на счетный вход счетчика 5 и на тактирующий вход регистра 3 сдвига. В результате однократного сдвига в регист. ре 3 сдвига записывается вектор координат следующего по счету элемента кодовой последовательности. Это происходит из-за того, что обратные связи в регистре 3 сдвига однозначно определяются сопровождающей матрицей соответствующей многочлену f (х)

0 1 0 О ......О

0 0 1 0 ......О

0 О О 0 ......1

0 1 2 Э Ср1

"1" в. -ой строке и j-ом столбце матрицы F означает, что выход i-ro разряда регистра 3 сдвига соединен с входом j-го разряда, "0" показывает на отсутствие соединения. Число, записанное в счетчик 5, в случае, если блок 2 сравнения не сработал, не поступает на выход устройства, так как ключи 6 закрыты из-за отсутствия разо решающего импульса с выхода элемента

18 И блока 4 управления. При этом на один вход элемента 18 И поступает

"0" с выхода блока 2 сравнения, а на другой вход поступает импульс от генератора 10, прошедший через эле:мент 15 ИЛИ и задержанный в элементе

13 задержки, который одновременно поступает на вход элемента 17 И и проходит на его выход, подтверждая единичное состояние триггера 16, так как на другой вход элемента 17 И поступает в этом случае разрешающий уровень с выхода элемента 14 fK, Элементы 12 и 13 задержки необходимы для того, чтобы в случае срабатывания блока 2 сравнения ключи 6 открывались после окончания переходных процессов в регистре 1 памяти, регистре 3 сдви1098 100 га и счетчике 5. Время задержки в элементах 12 и 13 задержки могут быть одинаковыми и равными 0,5 Т, где Т— период повторения импульсов генератора 10. Таким образом, сравнение 4 — 5 разрядного вектора координат некоторого элемента, записанного в регистре

1 памяти, и М -разрядного вектора координат, формируемого на каждом такте работы в регистре 3 сдвига, будет происходить до тех пор, пока на некотором такте они не станут тождественны. К этому моменту времени счетчик

5 отсчитывает число импульсов генератора 10, поступивших на его вход со 5 времени появления импульса запуска.

Это число будет равно номеру элемента, вектор координат которого был записан в регистр 1 памяти. При этом на выходе блока 2 сравнения формиру- 20 ется "1" и через элемент 18 И проходит последний задержанный и уже подсчитанный импульс генератора 10 который перебрасывает триггер 16 блока

4 управления в нулевое состояние, прекращая дальнейшее прохождение импульсов генератора 10 через элемент

11 И. Одновременна этим же задержанным импульсом открываются ключи 6, через которые на выход устройства поступа- 30 ет номер элемента в двоичном коде, подсчитанный в счетчике 5. Необходимое количество разрядов счетчика 5 определяется общим количеством ненулевых элементов поля G F, т. е. числом

2 — 1. Так как нумерация элементов

tl начинается с О, то наибольший номер !

l равен 2 — 2. Поз гому количество разрядов счетчика. 5 всегда равно

Предлагаемое устройство определяет наибольший номер элемента, равный п fl

2 — 2, за 2 — 1 такта работы. Среднее время определения номера элемента и-1 равно 2 тактам. Один такт работы устройства равен периоду Т импульсов генератора 10 блока 4 управления.

Устройство определяет номер элемен<та принимаемой последовательности и таким образом устанавливает синхронизацию в системе передачи информации, т.е. оценивает фазу принимаемой двоичной кодовой последовательности. Так как частота тактовых импульсов устройства не зависит от частоты поступления элементов кодовой последовательности на вход устройства, то она мо" жет быть существенно выше частоты поступления элементов (на порядок и более в пределах быстродействия используемых интегральных схем). Следовательно, ср днее время определения номера элемента будет не более времени поступления на вход системы передачи информации 57 или менее одного ( общего числа элементов, содержащихся в одном периоде кодовой последовательности. Таким образом, предлагаемое устройство наряду с возможностью обеспечения синхронизации в системе передачи информации обладает и высоким быстродействием, что является существенным достоинством, так как время установления синхронизации цолжно быть, как правило, минимальным.

Составитель М.Никуленков

Редактор Л.Повхан Техред М.Кузьма Корректор О.Тигор

Заказ 4222/45 Тираж 862 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

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