Устройство для контроля генератора м-последовательностей

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля генераторов псевдослучайных последовательностей максимальной длины с перестраиваемой структурой. Целью.изобретения является расширение функциональных возможностей за счет контроля М-последовательностей, получаемых при изменении структуры обратных связей генератора . Устройство содержит п-разрядный регистр сдвига, первый, второй и третий сумматоры по модулю два, группу из k сумматоров по модулю два (k 5: 1 - число дополнительно контролируемых М-последовательностей), блок коммутации, элемент задержки, элемент И-НЕ и триггер. В основу контроля правильности формирования псевдослучайных последовательностей максимальной длины положено их иддитивно-циклическое свойство: сумма по модулю два циклических сдвигов М-последовательности является циклическим сдвигом той же М-последовательности. Устройство обе :печивает контроль любого наперед заданного количества различных М-последовательностей и вьщает сигнал ошибки при наличии сбоя, ведущего к нарушению указанного свойства М-последовательности. 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСГЪБЛИН (5)) 4 G 06 F 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3906380/24-24 (22) 07.06.85 (46) 23. 12.86. Бюл. М- 47 (72) В.В.Богданов и В.С.Лупиков (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 824212, кл. G 06 F 11/08, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 945958, кл. Н 03 К 3/84, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕНЕРАТОРА M-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля генераторов псевдослучайных последовательностей максимальной длины с перестраиваемой структурой. Целью. изобретения является расширение функциональных возможностей за счет контроля M-последовательностей, получаемых при из„SU, 12?8850 А 1 менении структуры обратных связей генератора. Устройство содержит и-разрядный регистр сдвига, первый, второй и третий сумматоры по модулю два, группу из k сумматоров по модулю два (k 1 — число дополнительно контролируемых M-последовательностей), блок коммутации, элемент задержки, элемент

И-НЕ и триггер. В основу контроля правильности формирования псевдослучай-. ных последовательностей максимальной длины положено их иддитивно-циклическое свойство: сумма по модулю два циклических сдвигов M-последовательности является циклическим сдвигом той же М-последовательности. Устройство обеспечивает контроль любого наперед заданного количества различных

M-последовательностей и выдает сигнал ошибки при наличии сбоя, ведущего к нарушению указанного свойства

M-последовательности. 3 ил.

12

Изобретение относится к вычислителытой технике и может быть использовано для контроля генераторов псевдослучайных последовательностей максимальной длины, применяемых для формирования тестовых воздействий в контрольно-диагностической аппаратуре, для имитации каналов связи в системах передачи и обработки информации для кодирования информации в устройствах автоматики и телемеханики.

Цель изобретения — расширение функциональных Boçìoæiiостеи за счет контроля М-последовательностей, по— лучаемьг при изменении структуры об— ратной связи генератора.

На фиг. представлена функциональная схема устройства для контро-. ля генератора И-последoBa I. ельностей; на фиг.? и 3 — пригтерьт технической реализации блбка коммутации.

Устройство,цля контроля генератора М-последовательностей содер>кит и-разрядный регистр 1 сдвига, группу 2 сумматоров по модулю два, включающую сумматоры 2-1 2-2...2-k (1 .

1 числО дополнительгтО контроли руемых И-последовательностей) блок

3 коммутации., первый 4„ второй 5 и . третий 6 сумматоры по модулто дтха, элемент 7 задержки, элемент И-HE 8, триггер 9, вход !0 началььтой устаHoBKII устро1тства и вход 1 1 сгптхронтт зации устройства. На фттг.1 приведен конкретный пример выполнения устройства при и = 75 и Р = 3. КотттролтттpyemiA генератор М-послецовательностей выполнен Iia 75-разрядном регистре 1 сдвига с сумматором 4по модулю два в обратной связи. Б предлагаемом примере генератор М-последовательностей может формировать, а схема контроля контролирова I ü четыре возможных И вЂ” посхтедовательности, образованных обратными связями: для первой последовательности с !4- и 15-Io разрядов, для второй последовательности — с 3-, 12-, 14-- и 15-го. раз-рядов, для третьей последовательнос-. ти - с 5-, 10-.. 14- и 1 -го разрядов, для четвертой последовательности — с

-5-, 70-, 17-Д 13-, 14- и 15-го раз- рядов регистра 1 сдвига. При этом выход 15-го (и-го) разряда регистра

1 сдвига соединен с входами сумматоров 4 и 5 по модулю два. Первая груп" па выходов.регистра 1 сцвига, нкгпочающая выход 14-го разряда, соел1тн

2 а с первой гругтпой входов сумматоров 4 и 6 по модулю два. Вторая группа выходов регистра 1 спвига, включающая выходы 1 вЂ, 2 вЂ, 4 вЂ, 6-, 7-, 8и 9-го разрядов, подкл:очеса к первой группе входов сумматора 5 го модулю два. Третья группа выходов регистра

1 сдвига, включающая выходы 3- и

12-го, 5- и 10-го, 11 в и 13-го разрядов, подключена к входам сумматоров 2-1, 2-2 и 2-3 по модулю два группы 2.

Блок 3 коммугации может быть реализован в нескольких вариантах. Первый из них (фиг.2) содержит 1с сдвоенных переключагелей 12-1, 12-2...

12-k.

Второй I>apиа:.т реализации блока 3 комттутацтти (фиг. 3) содержит 1с-разрядный регистр 13, первуто группу элементов И 4-1, 1 4-2... 4-1<, вторую группу элементов И 75-1, 15 — 2...

15-k группу информационных входов

16 и вход 77 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

В основу контроля правильности формирования псевдослучайных последовательностей максигтальной длины (И последОттательтт Остей) положено их аддпт HBBо-.циклическое сгойство: сумма по модулто два циклических сдви-. готз И-последова.гельностей является цикличеcêèi"i сдвигом той же И-после,цопательности. Следовательно, суммирование по модулто два можно использовать в качестпе операции контроля структуры If-последовательностей. ,!0 Пусть Š— М-поплецовательность, формируемая иа выходе сумматора 4 по модулю два, 1> - опер тор задерлтки на один такт, D — - огтератор задержки

IIa i тактов. Сттп гтальт на выходах ре,т;-, гистра 1 сдвига являтстся задер>канными Iig > 2, „. и TQK i oB т" Отптями И пос ледовательности Z, т. е. D Z q Bäå т. — 1,2..., n. 1 -последовательность Е мох;ет быть представлена как сумма го модулю два сигналов обратнои связи с соответствующих разрядов регистра 1 сдвига, Для И-последовательностей, формируеьтьтх устройством з приведенном на фиг.1 примере, имеем: Z, „=D КО D Z; 2;,=-В ZOD ZO+ D ZO+D Z;

Zq=D ZO+D ZO+D ZQ D Z; Zq=D ZO+ D ZO+

0 0 7 O+D ZO+ D ZQ+ D

Сумматор 5 пс модулю два формирует сумму сигналсв с выходов всех раз12788зО

П-I П

D Z0+ ZCiD Z= рядов регистра 1 сдвига, кроме тех, которые входят в обратную связь генератора II-последовательности, не считая п-го разряда, т,е. !Ьорыирует

n-! 5 сумму S„- =! 0 2Я Z. Элемент 7 задержки осуществляет задержку на один такт сигнала с выхода сумматора 5, т.е. на

n-I его выходе формируется DS, =QD Z@DZ=

i =1

=ZD Z. На входы сумматора 6 по мо-

j I дулю два поступают сигнал S с выхода сумматора 5, сигнал DS с выхода элемента 7 задержки и сигналы с выхо †. дов тех разрядов регистра 1 сдвига, которые входят в обратную связь генератора М-последовательности, кроме и-ге разряда, т.е. ZO+ D Z. На выходе

П сумматора 6 формируется сумма S

=S,O+DS,Q+ZQ+ D Z=2:О Z О+2 .

> -\ )=!

О.

Таким образом, при правильной структуре контролируемой М-последовательности на выходе сумма", îð,à 6 устанавливается сигнал логического "О".

Итак, для осуществления контроля пра--" вильности формирования М-последова— тельности необходимо, чтобь: к входам сумматора 5 были подключены выходы всех разрядов регистра 1 сдвига, кроме тех, которые заведены на входы 35 сумматора 4, не считая п-го разряда (и-й разряд, хотя и участгует в формировании обратной связи, подключается к входу сумматора 5). К входам сумматора 6 должны быть подклочевы выходы разрядов регистра i сдв-!га, включенные в цепь обратной св-.зи генератора, кроме п-го разряда.

Рассмотрим работу устройства, когда. блок 3 коммутациивыполнен на сдвоенных переключателях (фиг. 2) . Перед началом работы сигналом по входу 10 начальной установки устройства в регистр 1 сдвига записывается исход= ная кодовая комбинация (например, 50

11...1) и обнуляется триггер 9. С помощью переключателей 12-1, 12 — 2...

12-k блока 3 коммутации выбирается одна из возможных М-последовательностей. Для представленного на фиг.1 55 случая (и = 15, k = 3) с помощью блока 3 коммутации можно выбрать одну из четырех возможных М-последовательностей, При выключенных переключателях 12-1, 12-2, 12-3 выбирается М-последовательность Zi к второй группе входов сумматора 5 подключаются выходь! сумматоров 2-1, 2 — 2, 2-3, а к второй группе входов сумматоров 4 и

6 — шина логического "О". При включенном переключателе 12-1 и выключен ных переключателях 12-2, 12 — 3 выбирается М-последовательность Z< при включенном переключателе 12 — 2 и выключенных переключателях 12 — 1, 12 3

М-последовательность Z при включенHbIx переключателях 12-2, 12-3 и выключенном переключателе 12-1 — М-последовательность Z<. При подаче на вход 11 синхронизации устройства тактоьых импульсов на выходах регистра

1 сдвига формируются псевдослучайные сигналы. Сдвиг кода в регистре 1 происходит по заднему фронту (из 1 в О) тактового импульса. При правильном формировании М-последовательности на выходе сумматора 6 установлен сигнал логического "0" который вызывает на выходе элемента И-НЕ 8 сигнал логической " 1". Триггер 9, сброшенный при начальной установке в нуле— все состояние, не меняет своего состояния. При сбое генератора М-последовательности на выходе сумматора 6 появляется сигнал логическои "1". С приходом следующего тактового импульса на выходе элемента И-НЕ формируется сигнал логического О, который устанавливает триггер 9 в единичное состояние. На выход устройства выдается сигнал ошибки.

Если блок 3 коммутации выполнен как показано на фиг.3 то выбор

М-последовательности осуществляется путем загрузки управляющего кода в регистр 13. Управляющий код подается на информационные вхоцы 16 и записывается в регистр 13 импульсом по входу 17 синхронизации. При загрузке в i-й (i = 1,2...k) разряд регистра

13 выход сумматора 2 — i группы 2 подключается через элемент И 15-i к входу сумматора 5, а при загрузке 1 через элемент И 14-) к входу сумматора 4. Для рассматриваемого примера последовательность Z формируется и контролируется при зайиси в ре-: гистр 13 кода 000, Z — 100, Zд—

010, Е„ — 0 11. Такая реализация блока 3 коммутации позволяет в процессе формирования псевдослучайных сигналов по заданной программе изменять

1278850 структуру последовательности путем загрузки управляющих кодов в регистр

13. При этом устройство автоматически перестраивается на контроль соответствующей M-последовательност

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для контроля генератора М-последовательностей, содержащее первый, второй и третий сумматоры по f0 модулю два, элемент задержки и Tl-ðàçрядный регистр сдвига, информационный вход, входы установки и синхронизации которого соединены соответственно с выходом первого сумматора 15 по. модулю два, с входами начальной установки и синхронизации устройства, п-й выход и-разрядного регистра сдвига соединен с входами первого и второго сумматоров по модулю два, пер- 20 вая группавыхадов и-разрядного регистра сдвига соединена с первыми группами входов первого и третьего сумматоров по модулю два, вторая группа вьгходов и-пазрядного регистра сдвига. 25 соединена с первой группой входов второго сумматора по модулю два, вход элемента задержки соединен с выходом второго сумматора по модулю два и первым входом третьего сумматора по 30 модулю два, выход элемента задержки соединен с вторым входом третьего сумматора по модулю два, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет контроля М-последовательностей> получаемых при изменении структуры обратной связи генератора, оно содержит группу из k сумматоров по модулю два (k 1 — число дополнительно контролируемых М-последовательностей), блок коммутации, элемент И-НЕ и триггер, причем входы сумматоров по модулю два соединены с третьей группой выходов т.-разрядного регистра сдвига, а выходы — с входами блока коммутации, первая:группа выходов которого соединена с вторыми группами входов первого и третьего сумматоров по модулю два, вторая группа выходов блока коммутации соединена с второй группой входов второго сумматора по модулю два, выход третьего сумматора по модулю два соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом синхронизации устройства, а выход ,с единичным входом. триггера, нулевой вход которого соединен с входом начальной установки устройства, а выход является выходом ошибки устройства.

1278850

Составитель С.Старчихин

Техред B.Кадар Корректор Е.Рошко

Редактор Н.Тупица

Заказ 6839/47 Тираж 671 Подписн се

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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