DE2724110C2

DE2724110C2 - Quasi-Zufallsgenerator

Info

Publication number: DE2724110C2
Application number: DE19772724110
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Moehrmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-05-27
Filing date: 1977-05-27
Publication date: 1979-03-22
Also published as: DE2724110B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Quasi-Zufallsgenerator, bestehend aus einem rückgekoppelten Schieberegister mit Λ'-Stufen mit einem ersten F.xklusiv-ODFR-Oaller. dessen einer Eingang mit -lern Ausgang der ersten Stufe, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang der let/ten Stufe und dessen Ausgang mit dem Eingang der ersten Stufe verbunden ist und mit einer Multiplexeranordnung, deren Hingänge teils unmittelbar. teils über weitere Hxklusiv-ODFH-Gatter mit Stufenansehlüssen verbunden sind und deren Ausgang eine Quasi-Zufallsfolge maximaler Lange abgibt.

Ein derartiger Quasi-Zufallsgenerator ist aus den »Siemens-F-orschungs- und I ntwicklunüsberichten». Band 3 (1974). Nr. 4. Seiten 2IS bis 224 bekannt.

Die Erzeugung von binaren Quasi-Zufallsfolgen maximaler Länge mil hoher Taktfrequenz ist mit konventionellen Schieberegisiergeneratoren nur unter Schwierigkeiten oder gar mehl möglich, da die im Schieberegister enthaltenen l· hpflops nicht mit beliebig hohen laklfrcquenzen betrieben werden können und da die Laufzeiten durch die F \klusiv-( M)ER-GaI-ler zu hoch sind. Quasi-Zufallsfolgen mit derart hohen Bitfolgefrequenzen sind aber für manche Anwendungen, 'leispielsweise für die Fchlerratenmessung in hochratigen PCM-Syslemen von Bedeutung.

Eine in der genannten Arbeit behandelte Möglichkeit zur Erzeugung derartiger F olgen besteht dann, eine bestimmte Anzahl langsamerer, aber unter sich völlig gleichartiger, lediglich gegeneinander gecignu phasenvers^hobener Quasi-Zufallsiolgen mit Hilfe eines Multiplexers ineinanderzuschachteln. Diese langsameren folgen lassen sich wesentlich einfacher realisieren, so daß nur der Multiplexer oder ein Teil desselben mit der hohen Taütrate der gewünschten Ausgangsfolge betrieben werden muß. Die resultierende Ausgangs^ Ige ist bei richtiger Wahl der Anzahl der verschachtelten Folgen, der gegenseitigen Phasenverschiebungen und der Reihenfolge beim Muliplexen exakt gleich der langsameren Quasi-Zufallsfolgc.

Insbesondere bei der Realisierung einer Quasi-Zufallsfolj'e (i .ivh Ineinanderschachteln von vier geeignet gegeneinander phasenverschobenen gleichartigen Quasi-Zufallsfolgen ist ein nicht unerheblicher technischer Aufwand erforderlich, da die zu verschachtclnden Folgen durch eine geeignete Verknüpfungslogik aus der ursprünglich im langsameren Quasi-Zufallsgcncralor erzeugten Folge abgclcitel wcr^ den müssen.

Wie aus der bereits zitierten Literalurstelle in den »Siemens-Forschungs- und Entwicklungsberichten«, Band 3 (1974) Nr. 4, der Seite 222 zu entnehmen ist.

65 ist zur Realisierung einer Quasi-Zufallsfolge maximaler Länge mit dem Bildungsgeseiz

«n = "n I ' "<l V

nach dem genannten Prinzip eine nicht unerhebliche Anzahl von moduIo-2-Verknüpfungen notwendig. Der Index η bezeichnet die laufende Zeilvariable. Das Zeichen bezeichnet eine modulo-2-Verknüpfung, die mit Hilfe eines Exklusiv-ODER-Gatters realisiert werden kann. Jenaehdem, ob die Zahl N der im Quasi-Zufallsgeneratorenthaltenen Schieberegisterstufen eine gerade oder ungerade Zahl ist, und jenaehdem. ob ;V bzw. /V - 1 durch 4 teilbar ist oder nicht, werden zur Bildung der erforderlichen phasen verschobenen Folgen vier bzw. fünf zusätzliche modulo-2-Additionen benötigt. 2^V-I Bit ist dabei die Anzahl von Bit, nach welcher sich die Quasi-Zufallsfolge wiederholt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin. Schaltungen zum Erzeugen einer Quasi-Zufallsfolge maximaler Länge mit der vierfachen Takif.cquenz durch Multiplexen anzugebr bei denen eine geringere Anzahl modulo-2-Vcrknü;.fi'ngen ;'!s bei dem bekannten Verfahren erforderlich ist.

Für diese Aufgabe werden erlindungsgemäß drei Lösungen angegeben.

Die e-ste ist dadurch gekennzeichnet, daß Y 4 oder V - 60 Stufen vorgesehen sind, die mn einer Taktfrequenz ^p betrieben werden, daß ein erster und ein zweiter Multiplexer vorgesehen sin J. die mit einer Faktfrequenz -^ betriehen werden, daß ein zweites

E\klusiv-()DF:R-Gatter vorgesehen ist. dessen erster Eingang mit dem Eingang der ersten Stufe, dessen

zweiter mit dem Ausgang der -^ -ten Stufe und dessen Ausgang mil dem ersten Eingang des ersten Multiplexers verbunden ist. daß der zweite Eingang des ersten Multiplexers mit dem Hingang der ersten Stufe verbunden ist. daß ein drittes Hxklusiv-ODER-Galter vorgesehen ist. dessen erster Hingang mit dem Aus-

N
gan_i. der - -ten Stufe, dessen zweiter F ingang mit dem

Ausgang der -τ- -ten Stufe und dessen Ausgang mit

dem ersten I ingang des zweiten Multiplexers vxrbunden ist. da ¹U der zweite I ingang des zweiten Multi-

N
plexers mit dem Ausgang der -. -ten Stufe verbunden

ist.daßein viertes Hxklusiv-ODl R-Gatlei vorgesehen ist. dessen erster Iingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers und üessen zweiler Hingang mit dem Ausgang des zweiten Multiplexers verbunden ist. und daß ein dritter Multiplexer vorgesehen ist. der mil einer Taktfrequenz /, betrieben wird, dessen erstei Eingang mit dem Ausgang des vierten I xklusiv-ODER-Gatters und dessen /weiter Hingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers verbunden ist und dessen Ausgang die Quasi-Zufallsfolge mit der Taktfrequenz /, abgibt

Öie /weite ist dadurch gekennzeichnet, daß M = 22 Stufen vorgesehen sind, die mil einer Taktfrequenz -i— betrieben werden, daß ein erster und ein zweiter Multiplexer vorgesehen sind, die mit einer Taktfrequenz ^y- betrieben werden, daß ein zweites ExklusiVODER-Gatler vorgesehen ist. dessen erster

Eingang mil dem Eingang der ersten Stufe, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der elften Stufe und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des ersten Multiplexers verbunden ist, daß der erste Eingang des ersten Multiplexers mit dem Ausgang der ersten Stufe *> verbunden ist, daß ein drittes Oxklusiv-ODER-Gallcr vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der sechsten Stufe, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der siebzehnten Stufe und dessen Ausgang mit dein ersten Eingang des zweiten Multiplexers ver- ι ο bunden ist, daß der zweite Eingang des zweiten Multiplexers mit dem Ausgang der sechsten Stufe verbunden ist, daß ein viertes Exklusiv-ODER-Gatlcr vorgesehen ist. dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des zweiten Multiplexers verbunden ist, und daß ein dritter Multiplexer vorgesehen ist, der mit einer Taktfrequenz/; betrieben wird, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des vierten Exklusiv-ODFR-Gattcrs und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers verbunden ist und dessen Ausgang die Quasi-Zufallsfolgc mit der Taktfrequenz /, abgibt.

Die Dritte ist dadurch gekennzeichnet, daß /V = 3 oder /V = 15 Stufen vorgesehen sind, die mit einer

Taktfrequenz ±L· betrieben werden, daß ein erster und ein zweiter Multiplexer vorgesehen sind, die mit einer Taktfrequenz i^- betrieben werden, daß ein zweites Exklusiv-ODER-Gatter vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der ersten Stufe, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der

— 4·— -ten Stufe und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des ersten Multiplexers verbunden ist, daß der erste Eingang des ersten Multiplexers mit dem Ausgang der ersten Stufe verbunden ist. daß ein drittes Exklusiv-ODER-Gatter vorgesehen ist, dessenerster

Eingang mit dem Ausgang der —j ten Stufe, dessen

zweiter Eingang mit dem Ausgang der —j—— -ten

Stufe und dessen Ausgang mit dem ersten Eingang des zweiten Multiplexers verbunden ist, daß der zweite Eingang des zweiten Multiplexers mit dem Ausgang

-ten Stufe verbunden ist, daß ein viertes

Exklusiv-ODER-Gatter vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des zweiten Multiplexers verbunden ist und daß ein dritter Multiplexer vorgesehen ist, der mit einer Taktfrequenz f_T betrieben wird, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des vierten Exklusiv-ODER-Gatters und dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers verbunden ist und dessen Ausgang die Quasi-Zufallsfolge mit der Taktfrequenz f_T abgibt.

Zur Ableitung der neuartigen Lösungen diene der folgende Gedankengang:

Alle drei Lösungen beruhen auf demselben Lösungsprinzip:

Folgen, welche dem Bildungsgesetz

Π-Γ ^an-.

(1)

60

gehorchen, lassen sich auf sehr einfache Weise durch Multiplexer! zweier geeignet zeitversetzter gleichartiger Quasi-Tufallsfolgen mit der halben Geschwindig-

65 keil erzeugen. Die erforderliche zeitversetzlc Folge au ₂n- D entsteht nach dem in der genannten Lileralurstclle angegebenen Bildungsgesetz

N gerade: «i„.,/v-ii = «,, " a(n

N ungerade: «(„_,#-η = «,„_,, · «Λ, __"-+..'\

Wie es in der genannten Druckschrift beschrieben ist, ergibt Multiplcxcn von a(,„,N η mit «„ eine gleichartige Quasi-Zufallsfolgc mit der doppelten Geschwindigkeit.

Zur Erzielung der crfindimgsgcmäßcii Sehaltungsslrukturen sind weitere Größen notwendig, welche sich aus dem Quasi-Zufallsgcncrator durch Zusatz, weiterer modulo-2-Addicrer gewinnen lassen.

Es ist nämlich die Bildung der folgenden Quasi-Zufallsfolgcn möglieh:

N gerade und durch 4 teilbar [N = 4 oder 60)

/V gerade und nicht durch 4 teilbar (N = 22)

/V ungi iadc und /V + I durch 4 teilbar (/V = 3 oder 15)

Die in diesen drei Gleichungen genannten Werte für yV erfassen alle zulässigen Werte für das genannte Bildungsgesetz im Bereich /V<I27. Eine Quasi-Zufallsfolge mit maximaler Länge 2'^V-I Bit ergibt sich nämlich nur für ganz bestimmte Werte von N.

Auf den genannten Gleichungen lassen sich Strukturen von Quasi-Zufallsgcncratoren aufbauen, welche nur eine geringere Zahl an modulo-2-Additioncn als die nach dem Stande der Technik bekannten Quasi-Zufallsgeneratoren benötigen.

Anhand von Ausführungsbcispiclcn wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Quasi-Zufallsgenerators, welcher ein rückgekoppeltes Schieberegister mit vier Stufen enthält,

F i g. 2 einen crfiindungsgemäßcn Quasi-Zufallsgenerator mit /V = 22 Stufen und

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Quasi-Zufallsgenerator mit N = 3 Stufen.

Der in Fig. 1 dargestellte Quasi-Zufallsgenerator realisiert eine Folge mit dem Bildungsgesetz

Das Realisierungsprinzip läßt sich aber auch auf andere Werte von Λ' anwenden, soweit N nur gerade und durch 4 teilbar ist, beispielsweise N = 60. Die dur-h Gleichung (2) gegebene Folge wird mit \a„\ verschachtelt und ergibt die Folge {b„ } mit der doppelten Geschwindigkeit. Die durch Gleichung (4) gegebene Folge wird mit

verschachtelt

und ergibt die Folge jfeA,-^ mit der doppelten Geschwindigkeit. jx„} bedeutet dabei die zeitliche

W-9

ID

ι i

Folge der Werte ... Xk-i, x*, Xk+t · · ■ Das Bildüngsgesclz gilt zu jedem beliebigen Zeitpunkt /i = k—l, k+\ ... Irrt genannten Sinn ist x_k ein W^rt der Folge {x_n} zu einem bestimmten Zeitpunkt t₀ 4- ItT.

Die Entstehung der Folge \ϋ(_η-φ\ resultiert

aus folgender Überlegung:
Eine Folge

Ai A₁ A₃ A₄A₅A₆...
werde mil einer Folge
B₁ B₂ Bi B₄B₅B₆ ...

verschachtelt.

Dies ergibt die Folge

A₁ B₁ A₂ B₂ A₃ B₃ A₄ B₄ A₅ B₅A₆B₆...

— Ci C₂ C₃ C₄ C₅ C₆ C₇ C₈ C₉ Cio Qi Q₂ ...

Die Folge \A_V\ wird um z.B. 3 Stellerr verschoben

A₀ AiA₁A₃...
ebenso die Folge {B_v}

B₀B₁B₂B₃...
und die verschobenen Folgen werden verschachtelt ^2l

A₀ B₀ Ai B, A₁ B₁A₃B₃ ...

— C-ι C₀ C₁ C₁ C₃ C₄ C₅ C₆ ...

Ein Vergleich der ursprünglichen und der ver- 3. ι schobenen Folgen C,,,, zeigt, daß die verschachtelte FoIv₁; um 6 Stellen verschoben ist. Allgemein ergibt, wie man sich leicht überlegen kann, einu Verschiebung der Folgen {A,,}, {ß_v} um χ Stellen eine Verschiebung der Folge {C₁) um 2 χ Stellen. 3 -

Daher ergibt Multiplexen zweier um iL verschobener Folgen eine um -j- verschobene Folge.

Es läßt sich damit gemäß Gleichung (2)

bilden.NochmaligesMultiplexenderFolgen(fc(..j/vr-i) } und {b„} ergibt die Folge {c„\mit der wiederum verdoppelten Geschwindigkeit, da gemäß der zum Stand <rder Technik angegebenen Literaturstelle die Vereinigung genau dieser beiden Folgen dieselbe Quasi-Zufallsfolge ergibt.

In F i g. 1 ist die auf den genannten Beziehungen basierende praktische Realisierung anhand des Bei- 5-> spiels N = A dargestellt. Die gestrichelt umrandete Einheit 4 stellt einen Quasi-Zufallsgenerator dar. Dieser enthält ein rückgekoppeltes Schieberegister mit vier Stufen 601 bis 604. Der Ausgang der letzten Stufe 604 ist mit dem ersten Eingang und dc:r Ausgang 5 der ersten Stufe 601 ist mit dem zweiten Eirgang eines Exklusiv-ODER-Gatters 5 verbunden, das die modulo-2-Verknüpfung realisiert. Der Ausgang de: Exklusiv-ODER-Gatters 5 ist auf den Eingang der ersten Stufe 601 des Schieberegisters rückgeführt. Alls Stufen des &¹ Schieberegisters werden über die Leitung 6 parallel mit einem Takt der Frequenz f_T/₄ versorgt. Die resultierende Quasi-Zufallsfolge der P«r odenlänge 2⁴ — 1 erscheint am Eingang des Schiebere jisters und am Ausgang einer jeden Stufe 601 bis 4504 mit ent- 6' sprechender Verzögerung. Der Eingang de · Stufe 601 und der Ausgang der Stufe 602 sind mit den Eingängen eines weiteren Exklusiv-ODER-Gatters "' rerbunden, dessen Ausgang zum ersten Eingang eines Multiplexers i führt. Der zweite Eingang dieses Multiplexers ist mit dem Eingang der Stufe 601 verbunden. Der Multiplexer wird mit einem Takt der Frequenz /₇₇₂ versorgt, und gibt an seinem Ausgang die Folge {b„} mit der doppelten Geschwindigkeit ab, Der Ausgang der Stufe 601 und der Ausgang der Stufe 603 sirid mit den Eingängen eines weiteren Exklusiv-ODER-Gatters 8 Verbunden, dessen Ausgang laufend die in Gleichung (4) genannte Größe abgibt. Dieser Ausgang ist mit dem ersten Eingang eines weiteren Multiplexers 2 verbunden. Dem zweiten Eingang dieses Multiplexers wird das Ausgangssignal der Stufe 601 zugeführt. Auch der Multiplexer 2 wird mit der Frequenz /₇₇₂ hin und her geschaltet. An seinem Ausgang erscheint

Der erste Eingang der

Multiplexer 1 und 2 ist jeweils mit (rt), der zweite Eingang mit jeweils (b) bezeichnet, wobei die Bezeichnung »frstnr und 7wnilRr Fingi'.ng" Hip ?ci('ichc 7i.inrHni.mg der Abfrage dsr jeweiligen Kanäle beim Multiplexen bedeuten soll. Wenn an den beiden Eingängen eines Multiplexers gleichzeitig zwei Signale anliegen, so soll das Signal am ersten Eingang (ii) vor dem Signal am zweiten Eingang [b) abgefragt und dem Ausgang zugeführt werden. Diese Zuordnung gilt auch Tür den noch zu beschreibenden Multiplexer 3, welcher mit der Taktfrequenz f_T geschaltet wird. Die Ausgänge der Multiplexer 1 und 2 sind mit den Eingängen eines Exklusiv-ODER-Gatters 9 verbunden und ergeben die Folge {buv-iil. Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gatters 9 ist mit dem ersten Eingang eines Multiplexers 3 verbunden, der zweite Eingang dieses Multiplexers ist mit dem Ausgang des Multiplexers I verbunden. Der Multiplexer 3 gibt an seinem Ausgang 10 die gesuchte Folge jc„} mit der vierfach höheren Geschwindigkeit gegenüber der im rückgekoppelten Schieberegister erzeugten Quasi-Zufallsfolge ab.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Quasi-Zufallsgencrators für N — 22. Wirkungsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 versehen. Der rückgekoppelte Quasi-Zufallsgenerator 4' ist gleichartig wie der Zufallsgenerator 4 in Fig. 1 aufgebaut, mit dem einzigen Unterschied, daß eine größere Anzahl von Schieberegisterstufen 601 bis 622 vorgesehen ist. Verschachteln der durch Gleichung (5) gegebenen Folge mit \a„ - ~-- ergibt die neue Folge

■)i-W-¥-o!

mit der doppelten Geschwindigkeit.
Diese Folge kann zur Bildung der Größe

dienen. {O_n-1} entsteht dabei aus {a_n__t} und {a U₂Af- 0} durch Multiplexen. {fo(,-₂tf-i_,)} kann wiederum mit der Folge {fc„_i} verschachtelt werden und ergibt die Folge {c„} mit wiederum der doppelten Geschwindigkeit. Hierzu sind zunächst der Eingang der Stufe 601 des Schieberegisters und der Eingang der Stufe 612 mit den Eingängen eines Exklusiv-ODER-Gatters T verbunden, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang eines Multiplexers 1' verbunden ist. Dem ersten Eingang des Multiplexers 1' wird das Ausgangs-

909 612/489

signal der Stufe 601 zugeführt. Arri Ausgang des Multiplexers 1' erscheint die Folge {b_(n__u}. Die Multiplexer Γ und 2' werden wie in Fig. 1 mit der Frequenz f_vl umgeschaltet. Der Eingang der Stufe #07 und der Ausgang der Stufe 617 sind mit den Eingangen eines Exklüsiv-ODER-Gatters 8' verbunden, dessen Ausgang dem ersten Eingang eines Multiplexers 2' zugeführt wird. Der zweite Eingang des Multiplexers 2' ist mit dem Eingang der Stufe 607 Verbunden. Aus der fortlaufenden Numerierung der Stufen im Schieberegister ist die zeitliche Zuordnung der Signale, d. h. also die jeweilige zeitliche Verschiebung gegenüber dem am Eingang des Schieberegisters auftretenden Signals ersichtlich. Die Ausgänge der Multiplexer Γ und 2' sind mit den Eingängen eines Exklusiv-ODER-Gatters 9' verbunden, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang eines weiteren Multiplexers 3' verbunden ist. Dem zweiten Eingang dieses MuiiipieXefs 3' wii'd gleichzeitig uH5 AüSgängsSigliä!

des Multiplexers 1' zugeführt. Der Multiplexer 3' wird wiederum mit der Frequenz /_r umgeschaltet und gibt an seinem Ausgang 10 die gesuchte Folge {c„} mit der vierfach höheren Geschwindigkeit ab. Fig. 3 zeigt letztlich ein Ausführungsbeispiel für ein Schieberegister der Länge N — 3. Die entsprechenden Gesetzmäßigkeiten ließen sich aber auch auf ein Schieberegister der Länge N = 15 anwenden.
Verschachteln der durch Gleichung (6) gegebenen

30

Folge mit der Folge Wn- ^N+tyt ergibt die Folge

\^h(n ^N+l)\ ^mit der doppelten Geschwindigkeit.

{{)(„_!,} entsteht durch Multiplexen von {a₍„_,)} und {«(.-,Af-n }. Dabei wird a(.V-0 gemäß Gleichung (3) gebildet. Mit Gleichung (3) kann ferner {bu^s-D } gebildet werden. Diese Folge kann mit der Folge )i>„_j} verschachtelt werden, um die Folge {c„} herzustellen.

Die Einheit 4" in F i g. 3 stellt wiederum ein rückgekoppeltes Schieberegister der bereits behandelten Art dar mit TV = 3 Stufen 601 bis 603. Die Ausgänge der Stufen 601 bis 602 sind einem Exklusiv-ODER-Gatter 7" zugeführt, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang eines Multiplexers 1" verbunden ist. Dem ersten Eingang des Multiplexers 1" wird ebenfalls das Ausgangssignal der Stufe 601 zugeführt. Das Ausgangssignal der Stufe 602 und das Ausgangssigrial der Stufe 603 werden einem weiteren Exklusiv-ODER-Gatter 8" zugeführt, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang eines Multiplexers 2" verbunden ist. Der zweite Eingang dieses Multiplexers 2" ist mit dem Ausgang der Stufe 601 verbunden. Die jeweilige zeitliche Zuordnung sei wiederum durch die Bezeichnungen (α) und {b) der ersten und zweiten Eingänge ge-

Die Ausgänge der Multiplexer 1" und 2" sind mit den Eingängen eines Exklusiv-ODER-Gatters 9" verbunden, dessen Ausgang den zweiten Eingang eines Multiplexers 3" zugeführt ist. Gleichzeitig ist das Ausgangssignal des Multiplexers 1" an den ersten Eingang dieses Multiplexers 3" gelegt. Der Multiplexer 3" wird wiederum mit der Taktfrequenz /_r umgeschaltet und gibt an seinem Ausgang 10 die gesuchte Folge {c„} mit der vierfachen Geschwindigkeit ab. Die Bezeichnungen a„, b„, C_n werden für alle drei Ausführungsbeispiele gleichartig gewählt, Um den gleichzeitigen Charakter der angegebenen Strukturen aufzuzeigen. Selbstverständlich sind diese Folgen also in jedem der Ausführungsbeispiele bzw. für jedes N verschieden, da in Abhänigkeit von der Zahl N eine andere Periodenlänge 2^lV—1 der Quasi-Zufallsfolge auftritt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Quasi-Zufallsgenenuor, bestehend aus einem rückgekoppelten Schieberegister mit /V-Stufen mit einem ersten Exklusiv-ODER-Gatter, dessen einer Eingang mit dem Ausgang der ersten Stufe, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang der letzten Stufe und dessen Ausgang mit dem Eingang der ersten Stufe verbunden ist und mit einer Multi- ίο plexeranordnung, deren Eingänge teils unmittelbar, teils über weitere Exklusiv-ODER-Gatter mil Stufenanschlüssen verbunden sind und deren Ausgang eine Quasi-Zufallsfolge maximaler Länge abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß is N = A oder N = 60 Stufen (601 bis 604) vorgesehen sind, die mit einer Taktfrequenz J^- betrieben werden, daß ein erster (1) und ein zweiter (2) Multiplexer vorgesehen sind, die mit einer Taktfrc-

quen/

betrieben werden, daß ein /weites

Exklusiv-ODER-Gatter (7) vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Hingang der ersten Stufe.

dessen/weiter Eingang mit dem Ausgang der-x -ten

Stufe und dessen Ausgang mit dem ersten Eingang des ersten Multiplexers (1) verbunden ist. daß der zweite Eingang des ersten Multiplexers (I) mit dem Eingang der ersten Stufe verbunden ist. daß jo ein drittes Exklusiv-ODER-Gatter (8) vorgesehen ist. dessen ers!cr Eingang mit dem Ausgang der -^ -ten Stufe, dessen /weite- Eingang mit dem

Ausgang der -- -ten Stufe \s^r d dessen Ausgang ^J5

mil dem ersten Eingang des/weiten Mulliplexers(2) verbunden ist, daß der /weite Eingang des /weiten

Multiplexers (2) mil dem Ausgang der — -ten

4

Stufe verbunden ist. daß ein viertes Exklusiv-ODER-Gatter (9) vorgesehen ist, dessen ersler Eingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers (1) und dessen /weiter Eingang mit dem Ausgang des /weiten Multiplexers (2) verbunden v, ist. und daß ein dritter Multiplexer (3) vorgesehen ist, der mit einer Taktfrequenz /₇ betrieben wird, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des vierten Exklusiv-ODER-Gatters (9| und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des ersten Mulii- -,» plexcrs (1) verbunden ist und dessen Ausgang die Quasi-Zufallsfolge mit der Taktfrequenz /, abgibt (Fig. 1).
2. Quasi-Zufallsgenerator. bestehend aus einem rückgekoppelten Schieberegister mit .V-Stufen mil π einem ersten F'xklusiv-ODtiR-Gatler. dessen einer Eingang mit dem Ausgang der ersten Stufe, dessen anderer E ingang mit dem Ausgang der letzten Stufe und dessen Ausgang mit dem Eingang der ersten Stufe verbunden ist und mit einer Multiplexeranordnung. deren Eingänge teils unmittelbar, teils über weitere Exklusiv-ÜDER-Ciattcr mit Stufenanschlüssen verbunden sind und deren Ausgang eine Quasi-Zufallsfolge maximaler Länge abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß N = 22 Stufen (601 bis 622) vorgesehen sind, die mit einer Taktfrequenz ^r betrieben werden, daß ein erster

(T) und ein zweiter (2') Multiplexer vorgesehen sind, die mit einer Taktfrequenz ~- betrieben werden,

daß ein zweites Exklusiv-ODER-Gatter (T) vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Eingang der ersten Stufe, dessen zweiter Eingang mil dem Ausgang der elften Stufe und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des ersten Multiplexers (Γ) verbunden ist, daß der erste Eingang des ersten Multiplexers (Γ) mit dem Ausgang der ersten Stufe verbunden ist, daß ein drittes Exklusiv-ODER-Gatter (8') vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der sechsten Stufe, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der siebzehnten Stufe und dessen Ausgang mit dem ersten Eingang des zweiten Multiplexers (2^f) verbunden ist, daß der zweite Eingang des zweiten Multiplexers (T) mit dem Ausgang der sechsten Stufe verbunden isl, daß ein viertes Exklusiv-ODER-Gatter (9') vorgesehen isl, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers (Γ) und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des zweiten Multiplexers (2') verbunden ist. und daß ein dritter Multiplexer (3') vorgesehen ist. der mit einer Taktfrequenz /, betrieben wird, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des vierten Exklusiv-ODER-Gatters (9) und dessen /weiter Eingang mit den; Ausgang des ersten Multiplexers (Γ) verbunden isl und dessen Ausgang die Quasi-Zufallsfolge mit der Taktfrequenz/, abgibt (I i g.2). .V Quasi-Zufallsgeneralor, bestehend aus einem rückgekoppelten Schieberegister mit /V-Stufen mil einem ersten Exkiusiv-ODIT<-Gatter, dessen einer Eingang mit dem Ausgang der ersten Stufe, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang der letzten Stufe und dessen Ausgang mit dem E.ingang der ersten Stufe verbunden ist und mit einer Mulliplexeranordnung. deren Eingänge teils unmittelbar, teils über weitere Exklusiv-ODI.R-Galtcr mil Stufenanschlüssen verbund π sind und deren Ausgang eine Quasi-Zufallsfolge maximaler Länge abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß .V = 3 oder Λ - I 5 Stufen (601 bis 603) vorgesehen sind, die

mit einer Taktfrequenz - .^T beiriehen werden, daß ein ersler (l"l und ein /weiter (2"| Muliiplexer vorgesehen sind, die mn einer taktfrequenz -'-'

beirieben werden, daßem /weites E-.xklusiv-f )DI R-Ci.Hler 17") vorgesehen ist. dessen erster Eingang mn dem Ausgang der ersten Stufe, dessen /weller Eingang mn dem Ausgang der ^ -len Stufe und dessen A'isgang mil dem /weilen Eingang des ersten Multiplexers Il ') verbunden ist. dar! der erste Eingang des ersten Multiplexers I Γ I mit dem Ausgang der ersten Slufo verbunden ist. daß ein drittes E xklusiv-OIMR-GaMcr (8"l vorgesehen ist. dessen ersler E meant.» mn dem Ausgang der

- -i -len Stufe, dessen /weiter f inu.in» mn dem

Ausgang der —-i— -ten Stufe und dessen Ausgang mit dem ersten Eingang des zweiten Multiplexers (2") verbunden ist, daß der zweite Eingang des zweiten Multiplexers (2") mit dem Ausgang N+ I

-ten Stufe verbunden ist, daß ein viertes

Exklusiv-OPER-Gatler (9") vorgesehen ist, dessen erster Eingang mil dem Ausgang des ersten Multiplexers (I") und dessen zweiter Eingung mit dem Ausgang des zweiten Multiplexers (2") verbunden ist und daß ein dritter Multiplexer (3") vorgesehen ^r> ist, der mit einer Taktfrequenz f, beschrieben wird, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des vierten Exklusiv-ODER-Gatters (9") und dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten Multiplexers (I") verbunden ist und dessen Ausgang die Quasi-Zufallsfolge mit der Taktfrequenz /, abgibt (F i g. 3).