Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано при статическом моделировании и в качестве генератора тестовых последовательностей . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора. Он. содержит генератора 1 т-последовательности, группу мультиплексоров 2.1-2.h, задающий регистр 3. Введение коммутатора 4, образование новых функциональных связей позволяет достичь поставленную цель. В устройстве обеспечена возможность получения зависчмых псевдослучайных последовательностей с исключением наличия в ни,одновременно любых заданных запрещенных комбинаций сигналов..1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1282316 А1 (5g 4 Н 03 K 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

И АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3955342/24-21 (22) 17.09.85 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (72) В.Г. Тоценко, Д.В. Ершов, А.В. Александров и А.П. Вишняков (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 443366334400, кл. G 06 Е 1/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 744529, кл. G 06 F 1/02, 1980. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ДВО, ИЧНЪ|Х ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано при статическом моделировании и в качестве генератора тестовых последовательностей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора. Он содержит генератора 1 m-последовательности, группу мультиплексоров 2. 1-2.h, задающий регистр 3. Введение коммутатора 4, образование новых функциональных связей позволяет достичь поставленную цель. В устройстве обеспечена возможность получения завис жмых псевдослучайных последовательностей с исключением наличия в них,одновременно любых заданных запрещенных комбинаций сигналов. 1 ил.

1282316

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при статическом моделировании и в качестве генератора тестовых последовательностей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения воэможности получения зависимых псевдослучайных последовательностей с исключением наличия в них одновременно любых заданных запрещенных комбинаций сигналов.

На чертеже пр ведена структуРная схема генератора псевдослучайных двоичных последовательностей.

Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей содержит генератор 1 m-последовательности, группу мультиплексоров 2,1-2.И, первые группы входов которых соединены с соответствующими группами выходов задающего регистра 3, коммутатор 4, входы которого соединены с выходами генератора 1 m-ïîñéåäîâàòåëüíoñòè, а выходы — со вторыми группами входол группы мультиплексоров 2.1-2.п .

Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей работает 30 следующим образом.

При формировании независимых псевдослучайных последовательностей (в случае отсутствия запрещенных комбинаций двоичных сигналов на некоторых выходах устрой тва) различные группы выходов генератора 1 m-последовательности с помощью коммутатора

4 подключаются к вторым группам адресньм входов мультиплексоров группы. 1(1

Генератор 1 m-последовательности, обеспечивая выдачу на каждом своем выходе нулевого или единичного сигнала с вероятностями, равными 1/2, формирует на любых m выходах m-разрядные псевдослучайные коды, причем вероятности появления каждого из

1ъ

Вф

2 кодов равны 1/2 . Если удерживать один какой-либо вход мультиплексора 2,1 в единичном состоянии, то на выход этого муль:иплексора единичный сигнал будет проходить только в том случае, когда на адресные входы этого мультиплексора 2.i поступит с соответствующих выходов генератора l m-последовательности через коммутатор 4 код адреса данного входа (канала). Так как данный адрес в любой момент времени может появиться случайно с веростностью

1-и

1/2,, то на выходе мультиплексора

2.i будет формироваться псевдослучайная последовательность с вероятностью единичного сигнала, равной 1/2 . Записывая в соответствующую группу разрядов задающего регистра 3 необходимое число единиц, можно удерживать необходимое число входных каналов мультиплексора 2.1 в единичных состояниях и тем самым обеспечить задание вероятности появления на выходе единичного сигнала в пределах от О до 1 с интервалом дискретности

1/2 — всего 2 различных значений.

1ъ т

Поскольку случайные m-разрядные коды подаются в этом случае на адресные входы различных мультиплексоров группы с различных групп до

m выходов генератора 1 m-последовательности и задающий регистр 3 содержит свою группу иэ 1 разрядов на каждый мультиплексор 2.i, то устройство позволяет получить п независимых псевдослучайных последовательностей. При этом вероятность появления единичного сигнала на любом из выходов устройства может быть выбрана независимо от вероятностей единичных сигналов на других его выходах.

В случае, когда на определенных выходах устройства требуется исключить одновременное появление в псевдослучайных последовательностях заданной запрещенной комбинации двоичных сигналов (в случае взаимной зависимости псевдослучайных последовательностей на данных выходах устройства), адресные входы мультиплексоров группы, соответствующих данным выходам устройства, при помощи коммутатора 4 подключают к соответствующим ш выходам одной и той же группы выходов генератора 1 m-последовательности. Адресные входы остальных мультиплексоров группы, соответствующих выходам устройства, на которых требуется сформировать независимые случайные последовательности, коммутируются на различные группы выходов генератора 1 m-последовательности. Например, пусть на втором и третьем выходах устройства требуется исключить одновременное появление запрещенной комбинации

" 10". Для определенности будем полагать, что каждый мультиплексор груп3 12823 пы имеет ло 8 входных каналов, т.е.. .з

m=3, k=2.=8.

Необходимо скоммутировать адресные входы первого мультиплексора 2.1 группы на первую, например, группу из выходов генератора 1 m-последовательности, соответствующие адресные входы второго 2.2 и третьего 2.3 мультиплексоров группы — на одну и ту же, например на вторую, группу fp их 3 выходов генератора 1 m-последо. вательности, адресные входы четвертого 2.4, пятого 2.5 ... и-го 2-и мультиплексоров группы — соответственно на четвертую, пятую ..., п-ю 15 группы по три выхода генератора 1

m-последовательности. При этом на первом, четвертом, пятом, ... n-ì выходах устройства будут формироваться независимые случайные последова- 20 тельности с произвольными независимыми друг от друга вероятностями появления единичного сигнала, соответствующими кодам, заданным в первой, четвертой, пятой ... n-й груп- 25 пах выходов ло 8 разрядов задающего, регистра 3.

Рассмотрим работу второго 2.2 и третьего 2.3 мультиплексоров группы и порядок выбора кодов во второй 3р и третьей группах выходов по 8 разрядов задающего регистра 3 °

На адресные входы второго 2.2 и третьего 2.3 мультиплексоров группы в силу их коммутации на одну и ту же группу выходов генератора 1

m-последовательности в каждом такте работы устройства поступают одинакоЯ вые случайные трехразрядные коды адреса канала. 40

При поступлении на адресные входы мультиплексора 2.i некоторого кода адреса на выходе этого мультиплексора 2.i появляется тот двоичный сигнал, который удерживается на входе канала мультиплексора 2.i, соответствующего данному адресу. Поэтому для того, чтобы исключить одновременное появление на выходах второго

2.2 и третьего 2.3 мультиплексоров группы комбинации "10" соответственно, необходимо, чтобы на тех кодах адреса канала, на которых выходной сигнал второго мультиплексора 2.2 принимает единичное значение, выходной сигнал третьего мультиплексора

2.3 был бы отличен от нуля. Для этого необходимо исключить подачу на входы кайалав второго 2.2 и третьеI

1б 4 га 2.3 мультиплексоров группы, имеющих одинаковые адреса, сигналов "1" и 0 соответственна. Например, если путем подачи единичных сигналов на входы каналов с адресами: нуль, один и два и нулевых сигналов на остальные входы каналов второго мультиплексора .2.2 на его выходе обеспечивается появление единицы при поступлении на адресные входы кодов

"000", "001" и "010", то на выходе третьего мультиплексора 2.3, при появлении на его адресных входах кодов "000", "001" и "010", не должен появляться нулевой сигнал (т.е. должен появляться единичный сигнал), что соответствут запрету подачи нулевого сигнала на входы каналов с адресами: нуль, один и два третьего мультиплексора 2.3. При этом на входы других каналов третьего мультиплексора 2.3 могут быть поданы произвольные сигналы, позволяющие задать требуемую вероятность пбявления единицы на третьем выходе устройства.

Подача сигналов иа канальные входы мультиплексоров группы осуществля" ется установкой в "0" или 1 требуемых разрядов из соответствующей данному мультиплексору 2.1 группы разрядов задающего регистра 3.

Выбор вероятностей появления единичных сигналов на выходах устройства в случае завйсимых последовательностей уже не является произвольным, так как здесь имеют место условные вероятности, при задании которых необходима учитывать их взаимное влияние. Рассмотрим пример задания условных вероятностей для следующего случая. Пусть на некоторых трех выходах i j u k устройства требуется получить зависимые случайные последовательности, в которых необходимо исключить одновременно появление комбинации "101". Все остальные комбинации сигналов являются допустимым и должны встречаться в случайных последовательностях на данных выходах устройства. Тогда при задании в i-й, j-й и k-й группах разрядов задающего регистра 3 кодов

"11100000", "01111100" и "00101110" соответственно на выходах 1 j u k устройства единичные значения сигналов будут появляться с вероятностями 3/8, 5/8 и 4/8 соответственно, причем одновременное появление ком1282316 бинации "101" на данных выходах при этом будет исключено, так как эта комбинация сигналов не может быть получена ни при каких значениях кода адреса выхода генератора 1 m-последовательности.

Составитель Ю.Бурмистров

Редактор В.Данко Техред Л.Олейник Корректор В. Бутяга

Заказ 7285/57

Тираж 899 Подписное

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

Формула изобретения

Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей, содержащий генератор m-последовательности, группу мультиплексоров, первые группы входов которых соединены с соответствующими группами выходов задающего регистра, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения возможности получения зависимых псевдослучайных последовательностей, в него введен коммутатор, входы которого соединены с выходами генератора ш-последовательности, а выходы соединены со вторыми группами входов группы мультиплексоров.