Генератор псевдослучайной м-последовательности

 

Изобретение может быть использовано в имитационной или контрольноизмерительной аппаратуре для формирования псевдослучайных испытательных сигналов и является дополнительа т Ю 43 ным к авт.св. СССР № 924898. Цель изобретения - повьшгение точности формирования вьЕходной псевдослучайной последовательности и быстродействия . Генератор содержит генератор 4 тактовых импульсов, управляемый формирователь 5 пачек импульсов, регистры 6 и 7 сдвига, коммутатор 8 и блок 9 сумматоров по модулю два. Введение элемента И 1, элемента 2 ЗАПРЕТ и элемента 3 задержки блокирует повторную подачу сигнала Запрос во время формирования пачек импульсов и обеспечивает стабильное значение длительности формируемой S пачки импульсов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. //X i1 11 :

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 К 3/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 924838 (21) 3876139/24-21 (22) 02.04.85 (46) 30. 10.86. Бюл. Р 40 (72) В.С. Батраченко и Б.Г. Стоянов (53) 621.373.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР к- 924838, кл. Н 03 К 3/84, 1980. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ

M-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (57) Изобретение может быть использовано в имитационной или контрольноизмерительной аппаратуре для формирования псевдослучайных испытательных сигналов и является дополнительным к авт.св. СССР Р 924898. Цель изобретения — повьппение точности формирования выходной псевдослучайной последовательности и быстродействия. Генератор содержит генератор

4 тактовых импульсов, управляемый формирователь 5 пачек импульсов, регистры 6 и 7 сдвига, коммутатор 8 и блок 9 сумматоров по модулю два.

Введение элемента И 1, элемента 2

ЗАПРЕТ и элемента 3 задержки блокирует повторную подачу сигнала "Запff рос во время формирования пачек импульсов и обеспечивает стабильное значение длительности формируемой пачки импульсов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1? 67595

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэонано н имитационной или контрольно-измерительной аппаратуре для формирования псевдослучайных испытательных сигналов, а также в системах связи с адресными фазовыми пусками, и является дополнительным к авт.св.

Ф 924838.

Целью изобретения является повышение точности формирования выходной псевдослучайной последовательности за счет бпокирования понторнсй подачи сигнала запроса во время формирования пачки импульсов и повьппение быстродействия за v÷åò сбеспечения стабильного значения длительности формируемой пачки импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема генератора псевдослучайной М-последовательности; на фиг. 2 — пример выполнения управляемого формирователя пачек импульсов; на фиг. 3 — временные диаграммы работы генератора.

Генератор псевдослучайной М-последовательности содержит (фиг. 1) элемент И 1, элемент ЗАПРЕТ 2, элемент 3 задержки, генератор 4 тактовых импульсов, управляемый фсрмиро-. ватель 5 пачек импульсов, регистр 6 сдвига, регистр 7 сдвига, коммутатор

8, блок 9 сумматоров по модулю два, шину 10 "Запуск", шины 11 управления, выходные шины 12, выходную шину 13.

Шина 10 "Запуск" .соединена с объединенными первым входом элемента И 1 и прямым входом элемента ЗАПРЕТ ?., шины 11 подключены к соответствующим управляющим входам управляемого формирователя 5 пачек импульсов, первый выход которого соединен с входом синхронизации регистра 6 сдвига, второй выход управляемого формирователя

5 через элемент 3 задержки соединен с объединенными вторым входом элемента И i, инверсным входом элемента

ЗАПРЕТ 2 и входом генератора 4 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом синхронизации управляемого формирователя 5, выход элемента ЗАПРЕТ 2 соединен с объединенными входом запуска управляемого формирователя 5 и входом синхронизации регистра ?, разрядные выходы которого соединены с соответствующими выходными шинами 12, разрядные выходы регистра 6 сдвига соединены с соответствующими разрядными входами регистра 7 и через коммутатор 8 с входами блока 9 сумматоров по модулю два, выход которого соединен с входом D регистра 6 сдвига, выход элемента И 1 подключен к шине 13.

Управляемый формирователь 5 пачек импульсов содержит (фиг. 2) RS-триггер 14, элемент И 15, счетчик 16 импульсов, формирователь 17 импульсов.

10 Первый вход элемента И 15 является входом синхронизации управляемого: формирователя 5 пачек импульсов, выход элемента И 15, являющийся первым выходом управляемого формирователя 5, 15 соединен с суммирующим входом.счетчика 16 импульсов. Вход S RS-триггера

14, являющийся входом запуска управляемого формирователя 5, соединен с входом С счетчика 16 импульсов, вхо20 ды D которого являются управляющими входами управляемого формирователя

5, выход переполнения счетчика 16 импульсов через формирователь 17 импульсов соединен с входом R RS-триг25 .гера 14, прямой выход которого, являющийся вторым выходом управляемого формирователя 5, соединен с вторым входом элемента И 15.

Генератор 4 тактовых импульсов

50 может быть реализован на элементах

И-НЕ и обеспечивает совпадение переднего фронта первого импульса, формируемого генератором, с началом управляющего сигнала, что необходимо для обеспечения постоянства длительности огибающей пачки импульсов, вырабатываемой управляемым формирователем 5, генератор 4 вырабатывает короткий импульс длительностью с, с периодом

1 0 следования Т. т

Коммутатор 8 может быть выполнен на тумблерах, реле или переключателях любым способом, обеспечивающим

45 подключение заранее выбранных выходов регистра 6 сдвига к входам сумматоров по модулю два блока 9 в соответствии с правилами кодирования.

В качестве формирователя 17 им50 пульсов может быть использован форми рователь коротких импульсов по срезу входного сигнала.

Генератор псевдослучайной И-последовательности работает следующим образом.

Перед началом работы с помощью коммутатора 8 осуществляется выбор одного из допустимых (для п-разрядного регистра 6 сдвига) вариантов ос126 новной М-последовательности, затем на шины 11 подается код К, определяющий число импульсов К в пачке, вырабатываемой управляемым формировате— лем 5. Величина К выбирается из соотношения К = 2" — К (на фиг. 3 приведены эпюры для К =3) . В регистр 6 сдвига заносится одно из значений кода в диапазоне от 1 до 2 -1 (любое или конкретное значение, если требу- 10 ется формирование М-последовательности, начинающейся с заданного значения кода К,). Предварительная установка регистра б сдвига необходима для предотвращения записи "нулей" во все разряды регистра, которая может произойти при включении устройства.

Предварительную установку регистра

7, RS-триггера 14 и счетчика 16 производить не требуется, так как через 20 некоторое время (не превышающее длительности пачки) после включения устройства RC -триггер 14 будет находиться в "нулевом" состоянии — устройство будет подготовлено к работе (если 25 при включении устройства RC-триггер

14 установится в "единичное" состояние, то генератор 4 тактовых импульсов включен, счетчик 16 подсчитывает тактовые импульсы до момента переполнения, после чего RC-триггер 14 устанавливается в нулевое" состояние; во всех разрядах счетчика 16 при этом записаны "нули")..

Соотношение частот f, генератора

4 тактовых импульсов и f по шине

10 должно быть следующим — (бй + K5f ).

f з К з т

Сигнал запроса (фиг. За), посту- пающий на шину 10 "Запрос", проходит через элемент ЗАПРЕТ 2 и осуществляет перепись кода с регистра 6 сдвига (фиг. 3 д ) в регистр 7 (фиг. 3 ), 45 состояние разрядов которого не меняется до прихода следующего сигнала запроса (на фиг. Зд,е приведены временные диаграммы для одного из разрядов регистров б и 7 соответст50 венно, например, для и-го; на фиг.3 0 представлен фрагмент основной М-последовательности для и = 5 ...1010111011..., определяемый последовательностью состояний регистра 6 сдвига — кодов К„, а на фиг. 3 Р для выбранного значения К=Ç представлен соответствующий фрагмент

7595 4 выходной последовательности ....101...). Одновременно сигналом запроса осуществляется запись кода

К . в счетчик 16 и установка триггера

14 в единичное состояние (фиг. Зо).

Сигнал единичноге уровня с прямого выхода-триггера 14, задержанный элементом 3 задержки на время, (фиг.ЗЬ), запускает генератор 4, вырабатывающий тактовые импульсы (фиг. Зг), которые через элемент И 15 поступают на суммирующий вход счетчика 16. С приходом К-гд тактового импульса происходит переполнение счетчика t6 при этом на выходе формирователя 17 импульсов появляется короткий импульс, устанавливающий триггер 14 в нулевое состояние. Таким образом, на первом выходе управляемого формирователя 5 формируется пачка, состоящая из К импульсов (фиг. 3 ), а на его втором выходе — огибающая этой пачки (фиг.38) °

Спустя время, после переполнения счетчика 16 на выходе элемента 3 задержки появляется сигнал нулевого уровня (фиг. Зв), выключающий генератор 4. Каждый из импульсов пачки, поступающий на вход синхронизации регистра б сдвига, осуществляет сдвиг основной М-последовательности на один шаг.

Следующий сигнал запроса записывает в регистр 7 значение кода К., отстоящее от записанного ранее на К шагов в основной М-последовательности. Таким образом, на выходных шинах

12 формируется новая М вЂ последовательность.

Изменение вида выходной последовательности осуществляется изменением значения кода К на управляющих входах управляемого формирователя 5 пачек импульсов или переключением с помощью коммутатора 8 цепей обратной связи.

При выборе значений числа К раве

Э ных 2, где = О, 1, 2, 3,... формируются M-ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, совпадающие с основной М-последовательностью, но отличающиеся от нее сдвигом фаз.

Кроме того, при значениях числа К, равных простому числу, кроме числа 2 и чисел, кратных длине М-последовательности, из одной основной М-последовательности Формируются все виды других возможных M-последовательностей, которые можно использовать, ! например, в системах с фазовым адрес5 1? 67 ным пуском. В этом случае генератор позволяет формировать все виды пос-. ледовательностей из одной М-последовательности, генерируемой по одному из правил кодирования, без изменения выбранного варианта подключения цепей обратной связи. Если в процессе использования устройства не требуется осуществлять коммутацию цепей обратной связи, то в качестве основной М-последовательности выбирается такая М-последовательность, для формирования которой требуется минимальное число сумматоров по модулю два .(например, один), а регистр 7 выполняется одноразрядным. Скорость выходной последовательности равна частоте сигналов запроса — f, с

Последовательности максимальной длины на выходных шинах устройства 2р формируются только в том случае, если число К не кратно длине М-последовательности, равной L = 2 — 1. При невыполнении этого условия в выходной последовательности имеются не все 25 значения кода К, (возможные для разности — п), т.е. получаются последовательности немаксимальной длины.

В случае нарушения соотношения частот f и f> сигнал запроса появляется на шине 10 "Запрос" во время формирования пачки импульсов формирователем 5 (помечено « на фиг. За), перепись кода К, с регистра 6 сдвига в регистр 7 не произво35 дится, управляемый формирователь 5 завершает формирование пачки, состоящей из К импульсов, а на шине 13 устройства появляется сигнал (фиг.3 к), предупреждающий о возникновении сбойной ситуации (например, через триггер включается индикаторное табло).

Для обеспечения максимального быстродействия устройства (при выб4j5 ранной элементной базе) необходимо использовать генераторы импульсов, имеющие малые значения Sf и бй а также выбирать минимально допустимое значение 1 обеспечивающее за9

5Î вершение переходных процессов в регистре 7 при переписи в него кода К, с регистра б сдвига (длительность переходных процессов в основном оЙре595 Ь деляется временем переброса разрядных триггеров регистра).

Для правильного функционирования устройства необходимо, чтобы длительности сигнала запуска — 1 и импульсов на выходе формирователя 17 — р удовлетворяли условиями, и (i - cp

Формулаизобретения

1. Генератор псевдослучайной Мпоследовательности по авт. св.

Р 924838, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него дополнительно введены элемент И, элемент ЗАПРЕТ и элемент задержки, элемент ЗАПРЕТ включен между шиной "Запрос - и входом записи второго регистра сдвига, первый вход элемента И соединен с шиной Запрос", второй выход управляемого формирователя пачек им пульсон соединен через элемент задержки с вторым входом элемента И, инверсным входом элемента ЗАПРЕТ и входом генератора тактовых импульсов, выход элемента И является дополнительной выходной шиной устройства.

2. Генератор по п. 1, о т л и " ч а ю шийся тем, что управляемый формирователь пачек импульсов содержит RS-триггер, элемент И, счетчик импульсов и формирователь импульсов, первый вход элемента И является входом синхронизации управляемого формирователя пачек импульсов, выход элемента И, являющийся первым выходом управляемого формирователя пачек импульсов, соединен с суммирующим входом счетчика импульсов, вход

S RS-триггера, являющийся входом запуска управляемого формирователя пачек импульсов, соединен с входом

С-счетчика импульсов, входы D которого являются управляющими входами управляемого формирователя пачек импульсов, выход переполнения счетчика импульсов через формирователь импульсов соединен с входом R RS-триггера, прямой выход которого, являющийся вторым выходом управляемого формирователя пачек импульсов, соединен с вторым входсм элемента И.

1267595 я

Фив. й

Фив. 3

Составител В. Чижов

Техред И.Попович

Корректор. Е, Рошко

Редактор А. Гулько

Заказ -5831/56

Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4