Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей

 

Изобретение может быть использовано при моделировании случайных процессов и полей, а также при построении аппаратуры тестирования и контроля оборудования цифровых систем связи и является Дополнительным изобретением к авт. ев, № 1200392. Целью изобретения является расшир е

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Н 03 КЗ 84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1200392 (21) 3932828/24-21 (22) 23.07.85 (46) 15 01 87. Бюл. Р 2 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) M.Í,Солощук и A.ß.Øïèëüáåðã (53) 621.374.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1200392, кл. Н 03 К 3/84, 1984. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение может быть использовано при моделировании случайных процессов и полей, а также прй построении аппаратуры тестирования и контроля оборудования цифровых систем связи и является дополнительным изобретением к авт. св. Р 1200392.

Целью изобретения является расшире1 283950,ми входами элементов И и п групп 7 по m двухвходовых элементов. Выходы,соответствующих разрядов регистров 1 сдвига групп 11 — 13 регистров 1 сдвига соединены с соответствующими втоние функциональных возможностей.Для достижения этой цели в генератор псевдослучайнык двоичных последовательностей введен: блок 9 задания начального состояния. Генератор также содержит n + m — 1 регистров 1 сдвига, m и-входовых сумматоров 2 по модулю два, и m-входовык сумматоров 3 по модулю два, генератора 4

Изобретение относится к импульс.ной технике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора псевдослучайных двоичных последовательностей за счет управления параметрами генерируемых последовательностей.

Йа фиг. 1 представлена структурная схема генератора псевдослучайных двоичных последовательностей; на фиг. 2 — функциональная схема блока задания начального состояния.

Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей (фиг. 1) содержит n+m-1 регистров 1 сдвига, m n-входовых сумматоров 2 по модулю два, п m-вхоцовых сумматоров 3 по модулю два, генератор 4 тактовых импульсов, блок 5 управлейия, m групп

6 по и двухвкодовых элементов И, п групп 7 по т двухвходовых элементов

И, группу 8 из и-т двухвходовых элементов И, блок 9 задания начального . ! состояния, шину 10 "Установка". Регистры 1 сдвига объединены в первую

11, вторую 12 и третью t3 группы по п-1, m-и+1 и п-1 регистров 1 сдвига соответственно. Выходы m и-входовых

2 и и ш-входовых 3 сумматоров по модулю два соединены с первыми входами соответствующих регистров 1 сдвига. Выход генератора 4 тактовых импульсов соединен со вторыми входами регистра 1 сдвига. Первые входы двухвходовых элементов И группы 8 из и ш элементов ссединены с соответствующими выходами регистров 1 сдвига.

Вторые входы двухвходовых элементов

И группы 8 из п ш элементов соединены с соответствующими выходами первой группы выходов блока 5 управ20

40 тактовых импульсов, блок 5 управления, m групп 6 по п двухвходовых элементов И, и групп 7 по m двухвходовых элементов И, группу 8 из m п двухвходовых элементов .И. Данный генератор позволяет управлять параметрами генерируемых последовательностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ления, вторая группа выходов которого соединена с соответствующими первыми входами элементов И m групп 6 по п двухвходовых элементов. Третья группа выходов блока 5 управления соединена с соответствующими первырыми входами элементов И групп 6 и

7 по п и m двухвходовых элементов И соответственно, выходы элементов И которых соединены с соответствующими

m n-входовык 2 и n m-входовых 3 сумматоров по модулю два.

Блок 9 задания начального состояния (фиг. 2), содержит клавишный регистр 14, группу 15 элементов И-НЕ> группу 16 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент НЕ 17, вход которого является входом блока 9 задания начального состояния и соединен с первыми входами тумблеров клавишного регистра 14, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И-НЕ группы 15 вторые входы элементов И-НЕ которой соединены между собой, со вторыми входами тумблеров клавишного регистра 14, выходом элемента НЕ 17 и первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 16, вторые входы соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ которой соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ группы 15 и являются соответствующими выходами первой группы выходов блока 9 задания начального состояния, выходами второй группы выходов которого являются выходы соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

1283950

S (i+1)=A Sfi) B, т,е., (qS,2 (13 ° ° ° S (1)

) 822 (.) ° 21)! (. - )

„(i) S„)ij... S,„ ti),1 0

В„О 1

0 а„ 2 ° ° .а!ао а.1

0. ..0 0 ...0 0

1 0

S(+1j=

0 1

0 0

0 0

Eicos„, (i)...S„„Ci) 0

0 0 к И :"-. И :а,,8., М " ., 8.,К

8„ )

s„Pii),2:В„, S, (Ц

) РВ3 !) В Я (i)

) ж!

o ° o ° a ° ° ,р. В . S„, jij ()1- 1)-1, !

S „(i)

8„И... 8,„.,Г 3... S,, (iJ

s„, (i) S„,, ji3

ИЛИ группы 1б элементов ИСКЛЮЧАЦ!Ц12Е

ИЛИ.

Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей работает следующим образом. 5

Перед началом работы на тумблерах клавишного регистра 14 блока 9 задания начального состояния набирается код начального состояния. По команде, подаваемой по шине 10 "Установка", осуществляется запись кода начального состояния в регистр 1 п сдвига группы 12 регистров сдвига.

В результате этого в r разрядах этого регистра будет установлен уровень логической единицы, а в n-r разрядах — уровень логического нуля. Одновременно все разряды остальных ре20 где матрицы А и В являются сопровождающими матрицами и содержат в явном виде коэффициенты своих характерис FHK IIoJIHHoMoB соответственно f А(Х)=

=Х +а, Х +...+а Х+а и f>(X) = 45

=Х +В„„, Х +...+В,Х+В„,коэффициенты

1. а, а,,...,а„, (и 1 В, В,,,В„, которых задаются с помощью блока 5 управления, знак суммы Я соответствует суммированию по модулю два. Оче-5д видно, что при переходе от >-ro состояния генератора к (i+1)-му информация в матрице состояния генератора

S сдвигается по диагоналям слева— .сверху вправо — вниз, а элементы пер- 55 вой строки и первого столбца находятся как линейные комбинации некоторых элементов матрицы S определяемые структурой обратной связи генегистров 1 сдвига групп 11 — 13 регистров сдвига устанавливаются в нулевое состояние. Затем с помощью тумблеров блока 5 управления задаются значения коэффициентов, которые поступают на соответствующие входы элементов И m групп 6 пои двухвходовых элементов И, и групп 7 по т двухвходовых элементов И и группу 8 иэ п m двухвходовых элементов И, определяя структуру генератора псевдослучайных двоичных последовательностей. Подачей команды "Пуск" обеспечивается выдача тактовых импульсов с выхода генератора 4 тактовых импульсов на регистры 1 сдвига, т.е. генерация псевдослучайных двоичных последовательностей в соответствии с матрицей ратора. Элементы первой . строки

$! (i+1) (j = 2, З...m) вычисляются по формуле и

S, (io1)= Q а„„Я„,) i (mod 2), (1) которая соответствует поэлементному умножению первой строки матрицы А, содержащей коэффициенты (а „ !, a),, ао) характеристического полинома f„(X) íà (j-1)-й столбец матрицы

S ii) и суммированию полученных результатов по модулю два.

Элементы столбца S„,(i+1),, (k

2, 3,..., и) вычисляются по формуле Я„, jr+1) = .В 8„, (Ц (тпод 2), которая соответствует поэлементному умножению первого столбца матрицы В, содержащего еоэффндненты (Вщ,, В

1283950

В, характеристического полинома Е (X) на (k-1)-ю строку матрицы

S (i) и суммированию полученных результатов по модулю два.

Элемент S<,(i+1) вычисляется по формуле

Щ и

Я„(i+1) = Z,В„, Е. а„Бк Ы (mod 2),, j=1 k=1 которая соответствует поэлементному умножению результатов вычислений по и формуле (1) и значения Q a„ „ S„„(i)

ki на первый столбец матрицы В и суммированию полученных результатов по модулю два. В каждом такте информации в регистрах 1 сдвига сдвигается на один разряд вправо, что соответствует сдвигу информации в матрице S на один разряд по диагонали. В первые разряды всех регистров 1 сдвига записываются сигналы, значения которых определяются в цепях обратной связи

m и входовых сумматоров 2 по модулю два, п m-входовых сумматоров 3 по модулю 2, m групп 6 по и двухвходовых элементов И и групп 7 по ш двухвходовых элементов И, что соответствует заполнению первого столбца и первой строки матрицы S причем последовательность состояний любого элемента матрицы S генератора представляет собой псевдослучайную последовательность.

Процесс генерации псевдослучайных 35 двоичных последовательностей прекращается после подачи команды "Останов", запрещающей прохождение тактовых импульсов на входы регистров 1 сдвига.

Формула изобретения

1. Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей по авт. св.

91200392, отлич ающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет управления параметрами генерируемых последовательностей, он дополнительно содержит шину "Установка" и блок задания начального состояния, соответствующие выходы первой группы выходов которого соединены с первыми установочными входами соответствующих разрядов n-ro регистра сдвига, вторые установочные входы соответствующих разрядов которого соединены с соответствующими выходами второй группы выходов блока задания начального состояния, вход которого соединен с шиной "Установка"..

2. Генератор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, блок задания начального состояния содержит клавишный регистр, группу элементов И-НЕ, группу элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент НЕ, вход которого является входом блока задания начального состояния и соединен с первыми входами тумблеров клавишного регистра, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И-НЕ группы, вторые входы элементов И-НЕ которой соединены между собой, с вторыми входами тумблеров клавишного ре» гистра, выходом элемента НЕ и первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, вторые входы соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ которой соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ группы и являются соответствующими выходами первой группы выходов блока задания начального состояния, выходами второй группы выходов которого являются выходы соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

1283950

"9с

Корректор И. Муска

Подписное

Э 1

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

Редактор И.Сегляник Техред Н.Глущенко

Заказ 7458/57 Тираж 899

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ь 3)

1-