Генератор псевдослучайных последовательностей

 

Изобретение может быть использовано в связи, радиолокации,вычислительной технике и является дополнительным к авт.св. № 1661975, Генератор псевдослучайных последовательностей содержит 1 генератор тактовых импульсов, 2 регистра сдвига, 2 коммутатора, 1 дешифратор, 1 мультиплексор , 1 счетчик импульсов, 1 триггер, 3 элемента запрета, 2 блока сумматоров по модулю два. За счет введения регистра, коммутатора и блока сумматоров в устройстве повышается структурная скрытность формируемых псевдослучайных последовательностей путем увеличения количества псевдослучайных последовательностей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s Н 03 К 3/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1661975 (21) 4874322/21 (22) 13.08.90 (46) 30.08.92. Бюл, ¹ 32 (72) П.С.Шевчук, В.Б.Толубко и Ю.А.Казак (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1661975, кл. Н 03 К 3/84, 1989. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙТЕЙ (57) Изобретение может быть использовано в связи, радиолокации, вычислительной технике и является дополнительным к авт.св. №

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в связи, радиолокации и вычислительной технике.

Цель изобретения — повышение структурной скрытности формируемых псевдослучайных последовательностей путем увеличения количества псевдослучайных последовательностей.

На фиг. 1 приведена структурная схема генератора псевдослучайных последовательностей; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выходе соответствующих блоков для данного генератора, поясняющие принцип работы устройства, Генератор псевдослучайных последовательностей (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, и-разрядный регистр 2 сдвига, коммутатор 3, блок сумматора 4 по модулю два, дешифратор 5, мультиплексор

6, и-разрядный счетчик 7 импульсов, регистр 8 сдвига, три элемента запрета 9.1, 9.2, 9,3, триггер 10, коммутатор 11, блок сумматоров 12 по модулю два, выход элемента запрета 9.3 является выходом генератора

„„ „„1758851 А2

1661975, Генератор псевдослучайных последовательностей содержит 1 генератор тактовых импульсов, 2 регистра сдвига, 2 коммутатора, 1 дешифратор, 1 мультиплексор, 1 счетчик импульсов, 1 триггер. 3 элемента запрета, 2 блока сумматоров по модулю два. За счет введения регистра, коммутатора и блока сумматоров в устройстве повышается структурная скрытность формируемых псевдослучайных последовательностей путем увеличения количества псевдослучайных последовательностей. 2 ил.

ПСП, причем в генераторе псевдослучайных последовательностей последовательно соединены и-разрядный регистр 2 сдвига, в цепи обратной связи которого включены коммутатор 3 и блок сумматоров 4 по модулю два, вход синхронизации и-разрядный счетчика 7 соединен с выходом генератора

1 тактовых импульсов, последовательно соединены дешифратор 5, мультиплексор 6, выход которого соединен с прямым входом второго элемента запрета 9-2, выход которого подключен к входу триггера 10 и к инверсному входу первого элемента запрета

9-1, выход генератора 1 соединен с прямым входом элемента запрета 9-1, выход которого соединен с входом регистра 2 сдвига и с счетным входом триггера 10, выход которого соединен с инверсными входами элементов запрета 9-2, 9-3 последовательно соединенные регистр 8 сдвига, в цепи обратной связи которого включены коммутатор 11 и блок сумматоров 12 па модулю два, вход регистра 8 сдвига соединен с выходом и-разрядного счетчика 7 импульсов, а выход

1758851

35

45

55 с управляющими входами мультиплексора

6, выход и-разрядного регистра 2 сдвига соединен с прямым входом элемента запрета 9-3, выход которого является выходом генератора ПСП.

Генератор работает следующим образом, В исходном состоянии (фиг,1 не показано) в и-разрядный регистр 2 сдвига и регистр 8 сдвига записываются любые двоичные кодовые комбинации, кроме нулевой, триггер 10 устанавливается в нулевое состояние, Например, в исходном состоянии в и-разрядный регистр 2 сдвига записывается (для n = 3) начальная кодовая комбинация 010 (фиг. 2 и,к,я), триггер 10 и и-разрядный счетчик 7 устанавливаются в нулевое состояние (фиг.Зг) в и-разрядный регистр 8 сдвига в первый его триггер записывается "1", а в остальные его триггеры устанавливаются в нулевое состояние (фиг.2 э.ж.е). Тактовые импульсы с генератора 1 тактовых импульсов (фиг,2а) поступают на счетный вход и-разрядного счетчика 7 импульсов, вызывая изменение его состояния, и на синхронизирующий вход триггера

10, разрешая запись информации. поступающей на его информационный вход с выхода элемента запрета 9.2, а также на прямой вход элемента запрета 9.1 и через элемент запрета 9.1 (фиг.2б) на синхронизирующие входы и-разрядного регистра 2 сдвига, вызывая изменение его состояния. Так как иразрядный регистр 8 сдвига находится в состоянии 100, то на вход мультиплексора 6 будет подключен первый выходдешифратора 5, Когда при поступлении очередного тактовогo импульса в регистре 2 сдвига записывается кодовая комбинация 001

{фиг.2 и,к,л) сигнал появится на первом выходе дешифратора 5 и на выходе мультиплексора 6 будет сигнал логической единицы, который через элемент запрета

9,2 (фиг.2в) поступает на информационный вход триггера 10 и на инверсный вход элемента запрета 9.1, запрещая подачу очередного тактового импульса на синхронизирующие входы п-разрядного регистра 2 сдвига. Под действием этого очередного тактового импульса триггер 10 переходит в единичное состояние (фиг.2г) и воздействует на инверсные входы элементов запрета 9.2 (фиг.2в) и 9.3 (фиг.2м).

Действие "0" на выходе элемента запрета 9.2 на инверсный вход элемента запрета

9.1 разрешает прохождение тактовых импульсов на синхронизирующие входы регистра 2 сдвига и поступает на информационный вход триггера 10, который под действием последующего тактового импульса перейдет в нулевое состояние (фиг.2г), регистр 2 сдвига изменит свое внутреннее состояние и снимется "1" на выходе мультиплексора 6 (фиг.2д).

Действие "1" с выхода триггера 10 на инверсный вход элемента запрета 9,3 приводит независимо от выхода регистра 2 сдвига (фиг.2л) формирование нуля на выходе генератора (фиг.2м), т.е. происходит формирование первого сегмента нелинейной последовательности, где ноль выставляется после кодовой комбинации 001 регистра 2 сдвига.

При поступлении 2" тактовых импульсов на счетный вход п-разрядного счетчика

7 приводит к изменению внутреннего состояния и-разрядного регистра 8 сдвига (фиг.

2е,ж,з), подключающий другой выход дешифратора 5 на выход мультиплексора 6, т.е. формируется очередной сегмент нелинейной последовательности, где ноль будет вставлен после кодовой комбинации регистра 2 сдвига соответствующей внутреннему состоянию триггеров и-разрядного регистра 8 сдвига.

При поступлении 2" (2"-1) тактовых импульсов устройство устанавливается в исходное состояние.

Таким образом, предлагаемый генератор псевдослучайных последовательностей позволяет повысить структурную скрытность формируемых псевдослучайных последовательностей путем увеличения количества псевдослучайных последовательностей без увеличения числа разрядов регистра сдвига..

Так известное устройство позволяет генерировать псевдослучайную последовательность длительностью L = 2" (2"-1) символов, где на длительности каждого сегмента, состоящего из (2"-1) символов, для повышения скрытности последовательности вставляется ноль. Закон вставления нуля определяется счетчиком, который выдает последовательно числа от 1 до 2"-1. Количество законов вставления нуля равно Т = 1, а за счет введения новых блоков и связей данный генератор позволяет генерировать псевдослучайные последовательности псп = (2"-1) 2", где нп = 2" — длительность нелинейной последовательности; Lcc = 2"-1 количество соседних состояний нелинейной последовательности, между которыми может быть вставлен ноль.

Закон вставления нуля определяется дополнительным генератором ПСП, который выдает в псевдослучайной последовательности числа от 1 до (2"-1).

Количество законов вставления нуля определяется выражением:

1758851

Т - - — — )- (2" — 1 ). и где р (2"-1) — функция Эйлера для данного и; (2"-1) — количество исходных состояний дополнительного генератора ПСП.

Таким образом, например, для и = 5 известное устройство генерирует одну псевдослучайную последовательность длительностью L = 2" (2"-1) = 992 символов, а предлагаемое устройство позволяет генерировать

Т =- 2 —: — -)-(г" — 1)=

31 =6 31 =186 о 31 псевдослучайных последэвательностейдли- 2О тельностью L = 2" (2"-1) = 932 символов, т.е. увеличить количес)во псевдаслучайныx последовательностей в Т = 186 раз, что позволяет повысить структурную скрытность формируемых псевдослучайных последовательностей.

Формула изобретения

Генератор псевдослучайнь.х после ";c»),)тельностей по авт.св. М 1661975, о т л и ч )ю шийся тем, что, с целью повы1)ения структурной скрытности фо;)мируемых псевдослучайных последовательностей, между выходом счетчика импульсов и уп ра вляющими входами мультиплексора включен второй регистр сдвига, выходы которого также подключены через второй коммутатор к входам второго блока сумматоров по модулю два, выход которого соединен с информационным входом второго регистра сдвига.

1758851

СО л

О

СР

С>

C)

Ю о

11

1

Ю о

О

fQ

Б

CD

Л1

D о а

СО

fl (z

«.1

Ю

О

Ю о

lI

I п2

II

-6о

С7 о

Ю

О

CO

11

М

«1 о о

С) с

Cd

) . :>, э (М Р»

"J . С2

l ,.г

О,С >

Я о с

„ ) . :7 „ З

Составитель P. Матвеева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л, Лукач

Редактор О. Спесивых

Ь":ã, :ñ.;ç "3011 Тираж Подписное (ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCf

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гага ина, 101 л. агарина,