Генератор псевдослучайной последовательности

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

Н 03 К 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ (2 1) 41 68 108/24-21 (22) 25. 12.86 (46) 07.09.88. Бюл. 9 33 (71) Новгородский политехнический институт (72) В.Е.Гантмахер и И.Л.Чернова (53) 621,374.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1262701, кл. Н 03 К 3/84, 1984.

Свердлик М. Б. Оптимальные дис-. кретные сигналы. — М.: Сов. радио, 1975, с.90, 91. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПО-

СЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

-(57) Изобретение может быть использовано в информационно-измерительной технике и радиотехнике. Цель изобретения — расширение функциональ ных возможностей генератора. Генератор содержит регистр, блок логической обратной связи и дешифратор.

Введение второго дешифратора, ключа, двух блоков управления и образование новых функциональных связей обеспечивают возможность изменения периода и структуры формируемой последовательности и улучшают корреляционные характеристики. В описании приведен пример реализации первого блока управления. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1422372

Изобретение относится к импульс° ной технике и может быть использова- но в информационно-измерительной технике и радиотехнике.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности изменения периода и структуры формируемой последовательности и улучшения ее корреляционных характеристик.

На чертеже представлена функциональная схема генератора псевдослучайной последовательности.

Генератор псевдослучайной последовательности содержит регистр 1, соответствующие выходы которого со единены .с входами блока 2 логической обратной связи, перьый дешифратор 3, первый блок 4 управления, первая 20 группа входов которого соединена с соответствующими выходами второго дешифратора 5, соответствующие выходы которого соединены с входами второго блока б управления, выход которого 25 соединен с входом управления ключа

7, шину 8 тактовых импульсов, соединенную с входом синхронизации регистра 1, первая группа выходов которого соединена с второй группой входов первого блока 4 управления, вход которого соединен с выходом блока 2 логической обратной связи. Соответству-, ющие выходы регистра 1 соединены с входами первого дешифратора 3. Инфор- 35 мационный вход ключа 7 соединен с. соответствующим выходом регистра

1, вторая группа выходов которого соединена с соответствующими входами второго дешифратора. 5. Выходы первого g0 блока 4 управления соединены с соответствующая входами регистра 1. .Первый блок 4 управления содержит пя гь элементов И 9-13,четыре. элемента ИЛИ-HE 14-17, два элемента HE 18 и 19. Выходы элементов И 9-13 и второго элемента НЕ 19 являются выходами первого блока 4 управления, первая группа входов которого соединена с соответствующими первыми и вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ 14-17, с третьим входом третьего элемента ,ИЛИ-HE 16 и с входом первого элемента

HE 18,Выходы первого,второго„третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ

14-17 соединены с первыми входами соответственно первого, третьего, четвер т ого и пятого элементов И 9„ 11—

13, Выход первого элемента HP 18 соединен с первым входом второго элемента И 10. Второй вход первого элемента И 9 является входом первого блока 4 управления, вторая группа входов которого соединена с вторыми входами второго, третьего, четверrîãî и пятого элементов И 10-13. Выход четвертого элемента И 12 соединен с входом второго элемента HE 19, Генератор псевдослучайной последовательности работает следующим образом, В верхнем положении ключа 20 на элементы И 21-26 второго дешифратора

5, каждый из которых дешифрирует состояния 11100, 01011, 11110, 11010, 01101 и 00110 соответственно регистра 1, подается разрешающий потенциал. Пока регистр 1 устройства не окажется в одном из указанных состояний, на выходах первого и второго дешифраторов 3 и 5 нулевые сигналы и генератор работает как генератор

К-последовательности. Иаличие единичного сигнала на выходе одного из элементов И 21-24 второго дешифратора

5 обеспечивает изменение диаграммы (с помощью первого блока 4 управления) состояний генератора, а наличие единичного сигнала на выходе одного из элементов И 22,24,25,26 второго дешифратора 5 переводит (с помощью второго блока 6 управления) ключ

7 в третье состояние (состояние высокого выходного сопротивления элемента ИЛИ ключа 7). В таблице представлена диаграмма состояний блоков генератора, в графе 4 — структура последовательности Х на информационном входе кпюча 7, в графе 5 — элементы

И бпоков 3-5 генератора, обеспечивающие его необходимые переходы, в графе 6 — структура троичной последовательности, формируемой генератором, в графе 7 — элементы И, обеспечивающие формирование нулевого символа последовательности.

Рассмотрим процесс формирования последовательности, задаваясь начальным состоянием триггеров регистра

00111. В этот момент на выходе первого дешифратора 3 сигнал логической единицы,индицируюкуй начало формиру емой последовательности. Первые пять тактов формируемая устройством после.о довательность полностью совпадает с

N — последовательностью. На шестом такте генератор переходит в состояние

14223

11010 и на выходе элемента И 24 второго дешифратора 5 появляется единичный сигнал. Это приводит к тому,что единичный сигнаП поступает на вход элемента ИЛИ-HF. 15 и на вход второго блока 6 управления, нулевой сигнал с выхода которого поступает на вход управления ключа 7 и переводит его . элемент ИЛИ в третье состояние (высо- 10 кого сопротивления). На выходе гене ратора устанавливается потенциал, определяемый делителем ключа 7 и условно принимаемый за нулевой символ формируемой последовательности; нулевой сигнал с выходов элементов KIHHE 15 и 17 поступает на входы элементов И 11 и 13, переводя их выходы в нулевое состояние.

3То приводит K TQM j ITo c приха- 20 дом седьмого тактового импульса генератор из состояния 11010, вместо (графа 2 таблицы) состояния 10111, переходит в. состояние .10010 (графы

8 и 2 таблицы), поскольку на входах триггеров 27, 28 и 29 регистра 1 никаких изменений не происходит. На входе триггера 3 регистра 1 единичный сигнал с выхода триггера 28 пре" образуется с помощью элемента И 11 в нулевой сигнал, и триггер. 30 регистра 1 сохраняет нулевое состояние.

Триггер 3 1 регистра 1 также .должен перейти в единичное состояние. Однако элемент И 13 преобразует единичный сигнал с выхода триггера 29 регистра 1 в нулевой. Оба входа триггера

31 регистра 1 оказываются в нулевом состоянии, т. е. триггер 31 сохраняет свое предыдущее (нулевое) состояние.

Таким образом, генератор "пропускает" состояния 10 111 и 11101 М-последовательности, переходя на седьмом такте (графа 8 таблицы) сразу в состояние 10010, соответствующее девятому такту (графа 1 таблицы) при формировании M-последовательности.

Аналогичные пропуски двух состояний возникают на двенадцатом такте (этот переход осуществляется с помощью элементов И 21 и 9), на девятнадца—

50 том такте (с помощью элементов И

22, 9, 11) и двадцать первом такте (с помощью элементов И 23, 10) . Формируемая последовательность имеет период 23 такта и содержит четыре нулевых символа (на шестом, девятом, пятнадцатом и восемнадцатом тактах) . Переходный процесс выхода

72

4 на основной цикл в генераторе не превышает двух тактов. Диаграмма состоянии предлагаемого генератора представляет собой куст, т.е. генератор автоматически восстанавливается после случайного сбоя и время восстановления в непрерывном режи:.Ie работы не превышает двух тактов.

Ф а р м у л я и з о б р е т с н и я

1. Генератор псевдослучайной IIo следовательнасти, содержащий регистр, соответствующие выходы котарага соединены с входами блока логической обратной связи, шину тактовых импульсов, соединенную с. вxopo I CIII»хронизации регистра, соответствующие выходы которого соединены с входами первого дешифрятаря, а т л и ч я ю шийся тем, чта, с целью расширения функцианяльнык возможностей за счет обеспечения ваз::ажнасги E.B-менения периода и структуры формир,емай паследавател"ности и .лучшения ее корреляционных характеристик, в него введены двя блока упряг -.ения, второй дешифратар, cooòBoòoтвую-II-:е выходы катараг а соединены с ссатветствуюшими входами пергай группы входов первого и вхадямп второго блоков упр явл ения, .и;,лю -., III- фа,;. 1я-ционный вход катарага сае;,.;нен с cc ответствующим выходам pcI тр,:, выход блока логической абрятн."i OBBзи соединен с входом первого блока равл ения, выходы катарага i-а":дина::.ы с соответствующими вход чми р егис-ря, первая группа выходов саатветствующих разрядов которого соединеня с второй группой входов первого ла .ч управления, вторая группа выходов регистра соединена с соответствующими входами второго депнфрятаря, выход второго блока управления соединен с входом управления ключа.

2. Генератор па п.1, а т л и ч я ю шийся TeII, чта первый алак управления содержит пять элементов И, четыре элемента ИЛИ-НЕ и дв- элемента

НЕ, выходы элементов И и второго элемента НЕ являются выходами первого блока управления„ первая группа входов которого саединеня с соответствующими первымп и BTopIIMH вхадагьи элементов ИЛИ-НЕ, с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и с входам первого элемента НЕ, выходы первого,.

1422372

Х Э

ых. Эл ементы И

Такт

Состояния

Такт лементы И попрямых выходов триг геров оваел ьости

5 б

2, 1 00111

2, 00101

24,11, 13 0

10

+ 21,9

25

16 второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ соединены с первыми входами соответственно первого, третьего, четвертого и пятого элементов

И, выход первого элемента НЕ соеди5 нен с первым входом второго элемента И, второй вход первого элемента

3 00100

4 10100

5 01 100

6 11010

1011i

8 11101

9 10010

10 11001

11 00110

12 101,01

13 . 11100

14 00010 ,, 15 00001

16 10000

i7 11000.

18 10110

19 01101

20 01010

И является входом первого блока управления, вторая группа входов которого соединена с вторыми входами второго, третьего, четвертого и пятого элементов И, выход четвертого элемента И соединен с входом второго элемента HE.

1422372

3 4 5 6 7

22,9,11 0

18

22

21 01111

22 01011

23 11111

24 10011

25 01001

26 11110

27 00011

28 10001

29 01000

30 01110

31 11011

32 00111

33 00101

34 00100

35 10100

+ 23,10 +

Продолжение таблицы

1422372

Составитель В.Бурмистров

Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай.

Редактор Л.Зайцева

Заказ 4440/56 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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