Генератор псевдослучайных последовательностей

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе имитаторов случайных импульсных процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет изменения времени сдвига между двумя М-последовательностями. Для достижения поставленной цели в генератор введены триггеры 8-11, счетчик 7, второй регистр 2 сдвига и два сумматора 5 и 6 по модулю 2. Изменение времени задержки осуществляют переводом одного из генераторов в режим генерации обращенной М-последовательности, причем генерация последней совершается в течение интервала времени, пропорционального величине, на которую необходимо изменить ранее введенное время задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 F 7 58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К A ВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 зовано в составе имитаторов случайных импульсных процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей sa счет изменения времени сдвига между двумя Мпоследовательностями. Для достижения поставленной цели в генератор введены триггеры 8-11, счетчик 7, второй регистр 2 сдвига и два сумматора 5 и

6 по модулю 2. Изменение времени задержки осуществляют переводом одного из генераторов в режим генерации обращенной М-последовательности, причем генерация последней совершается в течение интервала времени, пропорционального величине, на которую необходимо изменить ранее введенное время задержки. 1 ил.

1 (21) 4416043/24-24 (22) 06.04.88 (46) 15.01.90. Вюл. N - 2 (71) Научно-производственное объединение космических исследований (72) Г.P. Аванесян (53) 681.3 (088.8) (56) Мелик-шахназаров А.М., Марка" туй М. Г. Цифровые измерительные сис-, темы корреляционного типа. М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 77.

Авторское свидетельство СССР

И 877533, кл. G 06 F 7/58, 1981. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ

ПОСЛЕДОВАТЕПЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь"

„„Я0„„1536378 А1

3 153637 !

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использ! вано в составе имитаторов случайнЫх импульсных процессоров.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет иэменения времени сдвига между двумВ М-последовательностями.

IIa чертеже изображена структурная ема генератора.

Генератор содержит регистры 1 и

2l сдвига, сумматоры 3-6 по модулю 2, советчик 7, триггеры 8-11, элементы

И 12-15, элементы ИЛИ 16-22. !5

Генератор работает следующим образом..

Перед началом работы на вход обнул ния генератора подается импульс, иводящий триггеры 8-11 в исходные 20 (левые) состояния, после чего подачей на вход записи исходного состоян я импульса записывают в регистры

I,и 2 исходные сегменты, которые могут храниться в задатчиках кода (не 25 показаны),или могут быть выставлены

Э3! М на шине данных, связанной с вход ми параллельной записи информации (е показаны) регистров 1 и 2. Далее гфтем подачи на вход записи началй

ы Ix условий счетчик 7 устанавливают в состояние, соответствующее заданноьф коду задержки .

Поступление на вход запуска импульса означает начало цикла формирова-.. нИя. При этом триггер 11 устанавливаегся в состояние высокого логического уровня, разрешая тем самым прохождение импульсов с тактового входg генератора через элементы .И 13 и

14 на вычитающий вход счетчика 7.

При этом запускается первый генератор M-последовательностей, содержащий регистр 1 и сумматоры 3 и 4 по модулю 2 и вырабатывающий неэадер45 жанный сигнал X(t) . Кроме того, счетчик 7 с поступлением каждого тактового импульса сбрасывает записанный ранее код задержки на единицу разряда, отсчитывая таким образом запрог50 раммированное время задержки. С появлЕнием на выходе переполнения упомянутого счетчика импульса триггер 10 пЕреходит в единичное состояние, в сВязи с чем тактовые импульсы с входа через элементы И 13 и 15 и элемент ИЛИ 19 поступают на тактовый в:Код регистра 2, запуская таким образом второй генератор M †последовательностей, вырабатывающий импульс, задер.—. жанный на величину интервала времени, ограниченного с одной стороны моментом поступления первого тактового импульса на вычитающий вход счетчика 7, а с другой стороны моментом появления импульса переполнения. Последний, устанавливая триггер 10 в единичное состояние, останавливает счетчик 7.

Аналогично описанному организуется исходная задержка формируемых

М-последовательностей. Далее если в процессе функционирования устройства (уже после запуска) необходимо изменить установленное время задержки, то на входах начальных условий генератора устанавливают код,, определяющий величину, на которую требуется изменить ранее запрограммированную величину ь — код приращения Ь

Повторная запись кода также сопровождается подачей на вход записи начальных условий импульса, после чего в счетчик. 7 запишется состояние, соответствующее коду приращения ь . В зависимости от знака приращения на один из входов задания задержки посылают импульс, устанавливающий один из триггеров 8,или.9 в единичное состояние и в конечном счете приводящий к и задержки на заданную величину д . Положим, что знакприращения Ь ь отрицателен, т.е, задержку необходимо уменьшить. В этом случае опрокинутый в единичное состояние триггер 8 устанавливает на вхо-. дах режимов работы регистра 1 код, переводящий регистр в режим сдвига информации влево. Охваченный обратной связью согласно правилу формирования обращенной М-последовательности регистр 1 восстанавливает на своих разрядных выходах предшествующие сегменты формируемой М-последовательности,.сокращая таким образом введенную задержку на величину, пропорциональную Ь ь.

Время, в течение которого генератор на регистре 1 формирует обращенную M-последовательность, отсчитывается счетчиком 7. Появившийся через время, определяемое кодом приращения 4, импульс переполнения возврат. щает "риггер 8 в нулевое состояние, а следовательно, и переводит регистр

1 в режиме сдвига информации вправо, после чего вновь начинается выработка прямой M-последовательности. В .

5 153637 том случае, если знак приращения, положителен, в режим формирования обращенной M-последовательности переходит регистр 2, причем функционирование элементов ИЛИ 20 и 21, тригге5 ра 9, регистра 2 и счетчика 7 происходит аналогично с описанным примером.

Процедура выработки предшествующих сегментов, т.е. обращенной М-последовательности, объясняется следующим образом.

Учитывая известную связь коэффициентов а; характеристического многочлена с множителями с; рекуррентно8+1 го правила,с, = (-1) а, представим, рекуррентное правило вычисления (J +1)-ro сегмента так:

® (» c I xNj1® cgxq1 (1) в предположении, что с =c> = су = сд = 1 при j,k=l N 25

1 Ф Х Ф н-1 7 -m; с, = 0 при i=1,N, i)1, i)k, i)N-1, igN;

Я вЂ” знак сложения по модулю 2.

Неизвестным символом при формировании (j +1)-го сегмента (формирование прямой М-последовательности) является символ х „,, который может быть вычислен из (1), что касается обращенной М-последовательности, то здесь по известному -му сегменту восстанавливают (j-1)-й сегмент и неизвестным является символ х>>, . Если обозначить правую часть (12 через Ф (х), можно показать следующую систему рекуррентных уравнений:

Ф(х) = х,, при с = с1,=c =c> = — o

Ф(х) = х,, при с „=с, =с ц =

= с, =1 (2)

Последнее уравнение в системе (2)— правило вычисления символа х„,, дающего возможность восстановить неизвестный (g-1)-й сегмент, в котором

50 остальные символы получают сдвигом на

»» один разряд влево, Как видно из (2), общий вид рекуррентного правила не меняется, а изменяются лишь значения множителей с„ .

Зная значения коэффициентов характеристического многочлена прямой Мпоследовательности по системе рекуррентных уравнений (2), несложно опре6 делить коэффициенты, определяющие правило формирования обращенной Мпоследовательности, а следовательно, и точки включения элементов обратной связи»

При изменении времени задержки, например, на величину в счетчик 7 следует записать приращение, равное

hc = ent /2 (ent — знак целой части). Коэффициент пропорциональности: учитывает тот факт, что за один тактовый интервал одновременно формируемые обращенная ипрямая M-последовательности удаляются во времени 1 руг от друга на два периода тактовой частоты.

Для обеспечения нормальной работы устройства исходные сегменты, записываемые в регистры 1 и 2 перед началом формирования, должны быть побитно .идентичными. Кроме того, характеристические многочлены для генераторов на регистрах 1 и 2 также должны быть тождественно равными.

Формула из обретения

Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий регистр . сдвига, два сумматора по модулю 2, четыре элемента И, два.элемента ИЛИ и счетчик, первый вход последовательной записи регистра сдвига соединен с выходом первого сумматора по модулю

2, входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов регистра сдвига, второй вход последовательной записи которого соединен с выходом второго сумматора по модулю 2, входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов регистрасдвига, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, информационный вход счетчика является входом начальных условий генератора, вход записи начальных условий которого является входом записи счетчика, о т л и ч а" ю ш и и с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей за счет изменения времени сдвига между двумя М-последовательностями, в него введены четыре триггера, пять элементов ИПИ, регистр сдвига и два сумматора по модулю 2, причем вход запуска генератора является входом установки в "1" первого триггера, 1536378

Составитель Д. Феликсон

Техред N,Äèäûê. Корректор М, Кучерявая

Редактор Е. Копча

Заказ 109 . Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И соединен

Юо счетным выходом счетчика, выход т1ереполнения которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ и с входом. установки и и

1 второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сдвига второго регистра сдвиг а, первый вход последовательной

1 записи которого соединен с выходом третьего сумматора по модулю 2, входы . которого соединены с соответствующиь и разрядными выходами второго рет1истра сдвига, второй вход последовательной записи которого соединен с в ходом четвертого сумматора по модулю 2, входы которого соединены с соот-25 ветствующими разрядными выходами второго регистра сдвига, первый вход задания режима работы которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с пря- 30 мым выходом третьего триггера и с перв м входом шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, инверсный выход второго триггера соединен: с вторым

35 входом шестого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера и с первым входом седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом задания режима работы первого регистра сдвига, второй вход задания режима работы которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера, вход установки в и1и которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход кот ор о го соединен с входом сдви га - . первого регистра сдвига, второй вход третьего элемента ИЛИ является входом обнуления генератора и соединен с входами установки в иОи первого и второго триггеров и вторым входом четвертого элемента HJIH выход которого соединен с входом установки в и и

0 третьего триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом задания режима работы второго регистра сдвига, одноименные разрядные выходы первого и второго регистров сдвига являются информационными выходами генератора, входом записи исходного состояния которого является первьй:вход первого элемента И, соединенный с вторыми входами пятого и седьмого элементов ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов И являются тактовым входом генератора, первым и вторым входами задания задержки которого являются входы установки в иIи третьего и четвертого триггеров соответственно„