Генератор импульсных последовательностей

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - улучшение корреляционных характеристик формируемых последовательностей - достигается путем введения в устройство второго регистра 4 сдвига, блока 5 управления, решающего блока 6 и образования новых функциональных связей. На чертеже также показаны генератор 1 тактовых импульсов, первый регистр 2 сдвига, сумматоры 3 и 31, коммутаторы 7 и 8, счетчики 9, 10, 11 и 12 импульсов, элементы ИЛИ 13 и 28, элементы И 14, 15 и 16, блоки 17 и 18 сравнения, триггеры 19 и 25, блоки 20 и 21 умножения, компараторы 22, 23 и 24, элементы НЕ 26 и 27, ключи 29 и 30. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН а1! 4 Н 03 К 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетенияМ и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f (21) 4383889/24-21 1 (22) 23. 02.88

: (46) 07,08.89, Вюл. Р 29, (71) Новгородский политехнический институт и Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.Е.Гентмахер, И.Л.Чернова, Д.В.Чеботарев и В.М.Кутузов (53) 62 1.374.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1159159, кл, Н 03 К 3/84; 1983, Свердлик М,В. Оптимальные дискретные сигналы. — М.: Советское радио, 1975, с. 134-139.

l (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНИХ ПОСЛЕДОВА. ТЕЛЪНОСТЕИ (57) Изобретение относится к импульс2 ной технике. Цель изобретения — .улучшение корреляционных характеристик формируемых последовательностей— достигается путем введения в.устройство второго регистра 4 сдвига, блока 5 управления, решающего блока 6 и образования новых функциональных связей. На чертеже также показаны ге-. нератор 1 тактовых импульсов, первый регистр 2 сдвига, сумматоры 3 и 31, коммутаторы 7 и 8, счетчики 9, 10, 11 и 12 импульсов, элементы ИЛИ 13 и 28, элементы И 14, 15 и 16, блоки

17 и 18, сравнения, триггеры 19 и 25, блоки 20 и 2! умножения, компараторы

22, 23 и 24, элементы НЕ 26 и 27, кличи 29 и 30. 2 з,п. ф-лы, ил, 1 табл.

3 149944

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике.

Целью изобретения является улучшение корреляционных характеристик фор5 мируемых последовательностей, На чертеже представлена электрическая функциональная схема генератора импульсных последовательностей;

Генератор импульсных последовательностей содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый регистр 2 сдвига с сумматором 3 в цепи обратной связи, второй регистр 4 сдвига, выхо- 15 ды которого соединены с первой группой входов блока 5 управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с четвертым.и пятым выходами решающего блока 6, первый 20 выход которого соединен с вхоДом п синхронизации первого регистра 2 сдвига, выходы которого соединены с второй группой входов блока 5 управления, третий вход которого соединен с первым входом решающего блока

6, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока 5 управления, второй выход которого соединен с входом синхронизации второго регистра 4 сдвига, выходы которого соединены с второй группой входов сумматора 3, первый и второй входы управления которого соединены соответственно с первым и вторым выходами решающего блока 6, третий выход которого соединен с информационным входом второго регистра 4 сдвига, Выход генератора.

1 тактовых импульсов соединен с чет-. вертым входом блока 5 управления.

Блок 5 управления содержит первый и второй коммутаторы 7 и 8, с первого по четвертый счетчики 9 — 12 импульсов, элемент ИЛИ 13, с первого 45 по третий элементы И 14 — 16, первый

17 и второй 18 сравнения, триггер 19, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 14, выход которого соединен с входом первого 50 счетчика 9 импульсов, с первым входом триггера 19.и является третьим выходом блока 5 управления, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 13, выход которого 55 соединен с вторым входом триггера 19 и первым входом второго элемента И

15, выход которого является вторым выходом блока 5 управления и соеди5 4 нен с входом второго счетчика 10 импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов первого блока 17 сравнения, вторая группа входов которого соединена с соответствующими входами первого 7 и второго

8 коммутаторов и выходами первого счетчика 9 импульсов, вход синхронизации которого является четвертым входом блока 5 управления и соединен с вторым входом второго элемента И

15, третьим входом триггера 19, вторым входом первого элемента И 14 и первым входом третьего элемента И 16, выход которого соединен с входом третьего счетчика 11 импульсов и является первым выходом блока " управления, третий вход которого соединен с входом установки первого счетчика

9 импульсов и входом установки триггера 19. Выходы четвертого счетчика

12 импульсов соединены с первой группой входов второго блока 18 сравне-, ния, вторая группа входов которого соединена с выходами третьего счетчика 11 импульсов, Второй вход блока

5 управления соединен с вторым входом третьего элемента И 16, третий вход которого является четвертым выходом блока 5 управления и соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13 и выходом первого блока 17 сравнения, Первая группа входов блока 5 управления.соединена с входами второго коммутатора 8, выход которого является пятым выходом блока 5 управления, шестой выход которого соединен с выходом первого коммутатора 7, входы которого являются второй группой входов блока 5 управления.

Решающий блок 6 содержит первый

20 и второй 21 блоки умножения с первого по третий компараторы 22-,24, триггер 25, первый 26 и второй 27 элементы НЕ, элемент ИЛИ 28, первый

29 и второй 30 ключи, сумматор 31„ выход которого соединен с первым входом первого ключа 29, выход которого является третьим выходом решающего блока 6, первый выход которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ 28 и выходом первого.комнаратора 22, вход которого соединен с входом второго компаратора 23, выходом триггера 25, первым входом первого блока 20 умножения и входом первого элемента НЕ 26, выход которого соединен с первым входом сумматора 31, второй вход которого соединен с выхо99445

5 14 дом второго ключа 30, вход которого соединен с выхоДом второго. элемента

НЕ ?7, вход которого является пятым выходом решающего блока 6 и соединен с выходом элемента ИЛИ 28, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора 23 и является вторым выходом решающего блока 6, четвертый выход которого соединен с выходом третьего компаратора 24, вход которого соединен с выходом первого блока 20 умножения, второй. вход которого соединен с первым входом триггера 25 и выходом второго блока

21 умножения, первый и второй входы которого являются соответственно четвертым и пятым выходами решающего блока 6, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами триггера 25.

Третий вход решающего блока 6 соединен с вторым входом первого ключа 29.

Для описания работы устройства введены следующие символы формируемых последовательностей, соответствующие значениям положительного, отрицательного и нулевого сигналов: "+", 1лн у \Р °

Генератор работает следующим образом.

В начале работы в регистр 2 сдвига заносится значение "-", а во второй регистр 4 сдвига — значение "+", (в первый и второй разряды соответственно). В блок 5 управления записываются (во второй 10 и третий 11 счетчики импульсов) длина N начального сегмента последовательности (например, N=2), число R символов (ненулевых) в начальном сегменте (R=2) и заданное значение R„=5 (в счетчик 12 импульсов) главного лепестка (ГЛ) импульсной автокорреляционной функции (ИАКОВ).

Данные состояний всех блоков устройства приведены в таблице, Процесс формирования следующего (третьего:

И+1=2+1=3) символа последовательности начинается с приходом первого тактового импульса с генератора 1 тактовых импульсов, по которому в счетчик 9 импульсов записывается 1 (с=f), коммутаторы 7 и 8 подключают на вход второго блока 21 умножения первые разряды регистров 2 и 4 сдвига. Результат умножения (- 1") запоминается в триггере 25, При этом на входе блока 20 умножения присутствует сигнал

"+1", а компараторы 22 и 24 остаются в нулевом состоянии, Компаратор 23 переходит в единичное состояние, которое через элемент ИЛИ 28 и элемент

HF. 27 переводит ключ 30 в нулевое состояние. В результате этого на выход сумматора 31 происходит сигнал

"+ 1" с выхода триггера 25 (через элемент HF. 26). Из — за нахождения блока

17 сравнения в нулевом состоянии (в счетчике 9 импульсов записана "1",,а в счетчике 10 импульсов — "2") на выходе ключа 29 появляется нулевой сигнал, который поступает на информационный вход регистра 4 сдвига, При этом закрывается элемент И 16, на выходе элемента ИЛИ 13 присутствует нулевой сигнал, элементы И 15 и 16 также закрыты, т,е, состояния счетчи. ков 10 и 11 не изменяются, Состояния блоков и элементов устройства в момент окончания первого тактового импульса отражены в первом (левом) столбце графы "символ 3" таблицы.С приходом второго тактового импульса счетчик 9 импульсов переходит в состояние 2 (=2), коммутаторы

7 и 8 подключают на вход блока 21 умножения вторые ячейки регистров 2

30 . и 4 сдвига. Результат умножения (нулевое значение сигнала) обеспечивает триггеру 25 сохранение предыдущего состояния "-f". Поэтому на выходе блока 20 умножения и компаратора 24 будет нулевой сигнал, Поскольку триггер 25 предназначен для запоминания знака первого ненулевого зна-— чения V(c) и сохраняет его с увеличением ., то неизменными остаются состояния элемента ИЛИ 28 и сумматора 31. Выход блока 17 сравнения переходит в единичное состояние, так как î =N=2 что приводит к тому, что в единичное состояние переходит элемент ИЛИ 13 и через элементы И 15

45 и 16 на счетчики 10 и 11 импульсов и синхронизирующие входы регистров

2 и 4 сдвига поступает тактовый импульс с генератора 1 тактовых импульсов, В обоих счетчиках 10 и 11

50 импульсов записывается число 3 (N=

=R=3), в регистр 2 сдвига — новое значение корреляционного вектора (операция "сложение" векторов определяется наличием "1" на выходе ком55 паратора 23), а в регистре 4 сдвига информация сдвинется на такт вправо.

При этом в первую ячейку этого регистра записывается символ "+", находящийся в момент считывания на выходе

1499445 ключа 29. В момент завершения тактового импульса триггер 19 также пере— ходит в единичное состояние.

Третий тактовый импульс через элемент И 14 сбрасывает в нуль счет5 чик 9 импульсов и триггеры 19 и 25.

Нулевому состоянию счетчика 9 импульсов соответствуют нулевые адреса коммутаторов 7 и 8, т.е. нули на их выходах. Таким образом, устройство оказывается подготовленным к формированию четвертого (0+1=4) символа последовательности.

Процесс формирования четвертого, пятого и шестого символов последовательности показан в соответствующих графах таблицы,,где значком t обозначен тактовыи импульс.

В момент достижения ГЛ ИАКФ фор20 мируемой последовательности заданного значения R =5 на выходе блока 18 сравнения формируется единичный сигнал, свидетельствующий об окончании формирования.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Генератор импульсных последовательностей, содержащий первый регистр сдвига с сумматором в цепи обратной связи и генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью улучшения корреляционных характеристик формируемых последовательностей, в него введены второй 3g регистр сдвига, блок управления и решающий блок, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами управления сумматора, вторая группа входов кото- 40 рого соединена с выходами второго регистра сдвига и первой группой входов блока управления, вторая группа входов которого соединена с выходами первого регистра сдвига, вход 45 синхронизации которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом синхронизации второго регистра сдвига, информационный вход которого сое- gg динен с третьим выходом решающего блока, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, третий вход которого соединен с первым входом решающего блока, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен

/ с третьим входом решающего блока, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с пятым и шестым выходами блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

2. Генератор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок управления содержит первый и второй коммутаторы, четыре счетчика импульсов, два блока сравнения, три элемента И, элемент ИЛИ и триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом первого счетчика импульсов, первым входом триггера и является третьим выходом блока управления, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера и первым входом второго элемента И, выход которого является вторым выходом блока управления и соединен с входом второго счетчика импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов первого блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с соответствующими входами первого и второго коммутаторов и выходами первого счетчика импульсов, вход синхронизации которого является четвертым входом блока управления и соединен с вторым входом второго элемента И, третьим входом триггера, вторым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом третьего счетчика импульсов и является первым выходом блока управления, третий вход которого соединен с входом установки первого счетчика импульсов и входом, установки триггера, выходы четвертого счетчика импульсов соединены с первой группок входов второго блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами третьего счетчика импульсов, второй вход блока управления соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого является четвертым вы-. ходом блока управления и соединен с вторым входом элемента ИЛИ и выходом первого блока сравнения, первая группа входов блока управления соединена с входами второго коммутатора, выход которого является пятым выходом блока управления, шестой выход которого

1499445 соединен с выходом первого коммутатора, входы которого являются второй группой входов блока управления, 3. Генератор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что решающий блок содержит два блока умножения, три компаратора, триггер, два элемента

НЕ, элемент ИЛИ, два ключа и сумматор, выход которого соединен с первым 1 входом первого ключа, выход которого является третьим выходом решающего блока, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и выходом первого компаратора, вход которого соединен с входом второго компаратора, выходом триггера, первым входом первого блока умножения и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом .сумматора, второй вход которого сое20 динен с выходом второго ключа, вход

I которого соединен с выходом второго элемента HE вход которого является пятым выходом рыдающего блока и соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора и является вторым выходом решающего блока, четвертый выход которого соединен с выходом третьего компаратора, вход которого соединен с выходом первого блока умножения, второй вход которого соединен с первым входом триггера и выходом второго блока умножения, первый и второй входы которого являются со-" ответственно четвертым и пятым выходами решающего блока, первый и второй входы которого соединены соответст-.. венно с вторым и третьим входами триггера, третий вход решающего блока соединен с вторым, входом первого ключа.

Состояние блоков устройства

Блок Начальсимвол 6 символ 5 ловие символ 3

123

О, 9

11

4

8

21

24

22

23

28

26

31

29

17

13

19

14

16

18

)2.0 .2

-1 О

О

О

О

О

О

0

0

0

0

0

0

1 2

3

0-1

-100

+-О

0 0

-1-1 О

+00

1 1 0

1 1 О

0 О+

1 1 0

++ 0

О+ 0

0 1 0

00t

О t О

0 t 0

000

123

4

+

0-1 0

0-1 О

0-1-.1

О+ 0

0 1

0 1 1

+00

0 1 1

Î++

00+

001

0 0 .1

001

0 0.0

О 0

0 0

000

О-! 0

О

О

О

О

О

О

+

0

О

0

t

0

1 0-1

+ + +

1 0-1

1 1 1

+ 0

001

111

1 I 1

-1-1-1

001

001

О О

000

О

О

О

О

О

0

0

0

0

0

5

10-100

О+++00-100

0 0-1-1-1

0 О+ О 0

00111

++000

00111

+ + + + +

09001

00001

00001

00001

101-10

0+++ 0

О

О

О

О

0

0

О

0

О

О