DE3926489A1

DE3926489A1 - Pseudozufallsrauschcodegenerator

Info

Publication number: DE3926489A1
Application number: DE3926489A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Harada
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1990-02-15
Also published as: US5031130A; JPH0250512A

Description

Die Erfindung betrifft einen Pseudozufallsrauschcodegenerator, der im folgenden als Codegenerator bezeichnet werden kann, und unter einer äußeren Steuerung der Codeperiode, des Codemusters und der Codephase einen gewünschten Maximalfolgecode erzeugen kann, sowie eine GOLD-Code-Generatorschaltung enthält.

Ein herkömmlicher Codegenerator der oben beschriebenen Art hat einen Schaltungsaufbau, der beispielsweise in Fig. 11 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist. In Fig. 11 sind Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 und SR _f sowie Exklusiv-ODER-Glieder E₁ bis E _n dargestellt. Diese Bauelemente bilden einen sogenannten modularen Schieberegistergenerator. Ein Multiplexer MUX 1 wählt die Endbetriebsstufe des modularen Schieberegistergenerators, um die Anzahl der Stufen des modularen Schieberegistergenerators zu steuern. UND-Glieder AND₂ bis AND _n zeigen an, daß eine Rückkopplung der Signale von der Endstufe zu den jeweiligen Stufen des modularen Schieberegistergenerators vorliegt oder nicht. Steuerglieder G₁ bis G _n legen den Anfangswert des modularen Schieberegistergenerators fest. Die Codeperiode, das Codemuster und die Codephase werden insbesondere unabhängig voneinander dadurch gesteuert, daß die Codeperiode über die Festlegung der Adresse des Multiplexers MUX 1 mittels der Daten c₁ bis c _i und die Festlegung der Anzahl von Stufen des modularen Schieberegistergenerators gesteuert wird, daß das Codemuster durch die Festlegung der Rückkopplungsverhältnisse der Signale von der Endstufe zu den jeweiligen Stufen des modularen Schieberegistergenerators mittels der Daten a₂ bis a _n gesteuert wird, und daß die Codephase durch die Bestimmung des Anfangswertes des modularen Schieberegistergenerators mittels der Daten b₁ bis b _n gesteuert wird. In dieser Weise kann irgendein gewünschter Maximalfolgecode erzeugt werden.

Ein Merkmal dieser Anordnung besteht darin, daß es GOLD-Codegeneratorschaltungen E _g und SR _g enthält, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 61-2 53 993 aus 1986 beschrieben sind, und GOLD-Codes problemlos dadurch erzeugt werden können, daß zwei Codegeneratoren, die in Fig. 11 dargestellt sind, zusammengeschaltet werden, wie es in Fig. 12 dargestellt ist. In Fig. 12 sind Pseudozufallsrauschcodegeneratoren PNG 1 und PNG 2, Maximalfolgecodes u und v und ein eine zyklische Verschiebung nach links berechnendes Bauelement T dargestellt. Ein GOLD-Code wird dadurch erhalten, daß verschiedene Maximalfolgecodes modulo 2 addiert werden. Da GOLD-Codes viel mehr Arten von Mustern für eine Frequenz als Maximalfolgecodes haben können, hat die Verwendung von GOLD-Codes einen Vorteil, wenn ein Mehrfachsignal, das eine Anzahl von Codes verwendet, bei der Anwendung der Schaltung auf ein Spread-Spektrumnachrichtenverbindungssystem usw. verwandt werden muß.

Die bekannte Anordnung kann jedoch auf einmal nicht mehr als eine Art eines GOLD-Codes unter Verwendung von zwei Codegeneratoren ausgeben, so daß für eine Mehrkanalanordnung eine Vielzahl von Codegeneratoren benötigt wird.

Durch die Erfindung soll daher ein Pseudozufallsrauschcodegenerator geschaffen werden, der gleichzeitig zwei oder mehr GOLD-Codes unter Verwendung von zwei Maximalfolgecodegeneratoren ausgeben kann und eine Schaltung enthält, die den Anfangswert der GOLD-Codes festlegt, um zu verhindern, daß der ausgegebene Code bei der Codefestlegung und der Codeumschaltung der GOLD-Codes unbestimmt wird.

Dazu ist der erfindungsgemäße Pseudozufallsrauschcodegenerator dadurch gekennzeichnet, daß ein einfacher oder modularer Schieberegistergenerator, Exklusiv-ODER-Glieder an den jeweiligen Stufen, an denen die Ausgangssignale von Flip-Flop-Schaltungen, die den einfachen oder modularen Schieberegistergenerator bilden, und ein äußerer Maximalfolgecode eingegeben werden, und mehrere Flip-Flop-Schaltungen vorgesehen sind, deren Ausgangssignale über einen Takt gesteuert werden und an denen die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Glieder liegen.

Es sind zwei Grundausbildungsformen eines Maximalfolgecodegenerators bekannt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 2A werden die Ausgangssignale der jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen D-FF₁ bis D-FF _n durch Schalter SW₂ bis SW _n gewählt, und wird ihre nach der logischen Exklusiv-ODER-Funktion verknüpfte Summe zur Flip-Flop-Schaltung der ersten Stufe rückgekoppelt. In Fig. 2B wird das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung der letzten Stufe durch die Schalter SW₂ bis SW _n gewählt. Die nach der logischen Exklusiv-ODER-Funktion verknüpfte Summe des gewählten Ausgangssignals und eines Ausgangssignals einer Flip-Flop-Schaltung an der vorhergehenden Stufe wird gebildet und an die jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen gelegt. Die zuerst beschriebene Ausbildung wird im allgemeinen als einfacher Schieberegistergenerator bezeichnet, während die zuletzt genannte Ausbildung als modularer Schieberegistergenerator bezeichnet wird. Der modulare Schieberegistergenerator hat Vorteile hinsichtlich der Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit, da eine Zunahme der Anzahl an Stufen des Schieberegisters des einfachen Schieberegistergenerators zu einer Zunahme in der Anzahl der Stufen der Exklusiv-ODER-Glieder im Rückkopplungsweg und zu einer Zunahme der Verzögerungszeit führt (R. C. Dixon, Spread Spectrum Systems, Seite 53 bis 92, John Wiley & Sons, 1976). Durch die Erfindung wird eine Anordnung geschaffen, die einen einfachen Schieberegistergenerator und einen modularen Schieberegistergenerator verwendet, um die gleichzeitige Erzeugung mehrerer GOLD-Codes zu ermöglichen.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in einem Blockschaltbild einen Pseudozufallsrauschcodegenerator mit einem einfachen Schieberegistergenerator,

Fig. 2 den Grundaufbau eines Maximalfolgecodegenerators,

Fig. 3 das Schaltbild eines GOLD-Codegenerators mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pseudozufallsrauschcodegenerators,

Fig. 4 das Blockschaltbild eines Pseudozufallsrauschcodegenerators mit einem modularen Schieberegistergenerator,

Fig. 5 das Blockschaltbild eines Pseudozufallsrauschcodegenerators mit einem modularen Schieberegistergenerator, der eine Schaltung zum Berechnen des Anfangswertes des Schieberegisters enthält,

Fig. 6 das Blockschaltbild einer Abwandlungsform der in Fig. 4 dargestellten Schaltung zum Einbau in eine integrierte Schaltung,

Fig. 7 in einem Zeitdiagramm den Vorgang der Codefestlegung bei der in Fig. 6 dargestellten Schaltung,

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Abwandlungsform der in Fig. 5 dargestellten Schaltung zum Einbau in eine integrierte Schaltung,

Fig. 9 in einem Zeitdiagramm den Vorgang der Codefestlegung bei der in Fig. 8 dargestellten Schaltung,

Fig. 10 den Schaltungsaufbau einer den Anfangswert berechnenden Schaltung eines Schieberegisterteils,

Fig. 11 in einem Grundblockschaltbild einen bekannten Pseudozufallsrauschcodegenerator und

Fig. 12 das Schaltbild einer GOLD-Codegeneratorschaltung mit einem bekannten Pseudozufallsrauschcodegenerator.

Fig. 1 zeigt einen Pseudozufallsrauschcodegenerator mit einem einfachen Schieberegister. In Fig. 1 sind Exklusiv-ODER-Glieder E₂ bis E _n, UND-Glieder AND₂ bis AND _n und Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 und SR _f dargestellt. Alle diese Bauelemente bilden einen einfachen Schieberegistergenerator. Steuerglieder G₁ bis G _n legen den Anfangswert der Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 und SR _f fest. Wenn ein STB-Signal einen niedrigen logischen Pegel L hat, geben die Flip-Flop-Schaltungen jeweils ein Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung der vorhergehenden Stufe in der ursprünglichen Form aus, und wenn das STB-Signal den hohen logischen Pegel H hat, dann geben sie Daten b₁ bis b _n von den Anschlüssen B₁ bis B _n als Anfangswerte der Flip-Flop-Schaltungen aus. Ein Multiplexer MUX 1 steuert die Anzahl der Betriebsstufen des einfachen Schieberegistergenerators. Die Flip-Flop-Schaltung SR _f, an der das Ausgangssignal des Multiplexers MUX 1 liegt, bildet immer die letzte Betriebsstufe des einfachen Schieberegistergenerators. Das Muster des Codes wird insbesondere dadurch festgelegt, daß über Daten a₂ bis a _n, die von den Anschlüssen A₂ bis A _n eingegeben werden, festgelegt wird, ob Signale von den Flip-Flop-Schaltungen der jeweiligen Stufen rückgekoppelt werden oder nicht, während die Phase des Codes dadurch festgelegt wird, daß der Anfangswert der Flip-Flop-Schaltungen über Daten b₁ bis b _n von den Anschlüssen B₁ bis B _n festgelegt wird. Die Periode des Codes wird dadurch bestimmt, daß die Anzahl der Stufen des Schieberegisters über Daten c₁ bis c _i von Anschlüssen C₁ bis C _i festgelegt wird. In dieser Weise können das Muster, die Phase und die Periode des Codes unabhängig voneinander gesteuert werden, und kann irgendein gewünschter Maximalfolgecode erzeugt werden.

An einem Eingangsanschluß GLDI werden Maximalfolgecodes mit identischer Frequenz und verschiedenen Mustern synchron bei dem dargestellten Codegenerator eingegeben. Exklusiv-ODER-Glieder Eg₁ bis Eg _n berechnen die logische Summe eines Eingangssignals an den Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n und SR _f, und eines Signals, das am Eingangsanschluß GLDI eingegeben wird. Flip-Flop-Schaltungen FFg₁ bis FFg _n empfangen die sich ergebende logische Summe von den Gliedern Eg₁ bis Eg _n, um Zufallsfehler zu entfernen, die während der Berechnung der logischen Summe erzeugt werden, und die logische Summe synchron mit einem Takt nach außen auszugeben. Von den Anschlüssen CODE und DLY₁ bis DLY _n werden verschiedene Arten von ausgegebenen GOLD-Codes erhalten. Wenn ein Maximalfolgecode von dem vorliegenden Codegenerator ausgegeben wird, dann wird der Eingangsanschluß GLDI auf dem niedrigen Pegel L gehalten. Zu diesem Zeitpunkt werden Maximalfolgecodes mit dem gleichen Muster und verschiedenen Phasen von den Anschlüssen CODE und DLY₁ bis DLY _n ausgegeben.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet in der folgenden Weise.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Codegenerators mehr im einzelnen anhand der Fig. 1 und 3 beschrieben. Der einfache Schieberegistergenerator hat die Form eines üblichen Schieberegisters, bei dem die Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n in Fig. 1 der Reihe nach Daten in der ursprünglichen Form in 1-Taktintervallen zu den nächsten Stufen weiterschieben. Mit steigender Flip-Flop-Schaltungsnummer werden ausgegebene Codes, die der Reihe nach in ihrer Phase durch jedes Chip verzögert sind, erhalten. Wenn ein Maximalfolgecode durch eine Matrix v und die Matrix der Zustandsänderung mit T bezeichnet werden, dann lassen sich die Ausgangsdaten der Flip-Flop-Schaltungen wie folgt ausdrücken:

Ausgangsdaten von SR₁ sind V
Ausgangsdaten von SR₂ sind T ^-1 v
Ausgangsdaten von SR₃ sind T ^-2 v . . .
Ausgangsdaten von SR _i sind T ^-(i-1) v . . .
Ausgangsdaten von SR _n-1 sind T ^-(n-2) v.

Das heißt, daß T ^-iv angibt, daß der Maximalfolgecode v eine Phasenverzögerung um i Chips hat.

Die jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen sind weiterhin Verzögerungselemente, wobei unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Phase der Eingangsdaten um ein Chip bezüglich der Ausgangsdaten vorläuft, die Eingangsdaten der Flip-Flop-Schaltungen in der folgenden Weise ausgedrückt werden können:

Eingangsdaten zur SR₁ sind T _v
Eingangsdaten zur SR₂ sind v
Eingangsdaten zur SR₃ sind T ^-1 v . . .
Eingangsdaten zur SR _i sind T ^-(i-2) v . . .
Eingangsdaten zur SR _n-1 sind T ^-(n-3) v.

Das Ausgangssignal vom Steuerglied G _n ist weiterhin gleich dem Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung SR _n-1 und somit gleich T ^-(n-2) v.

Im folgenden sei angenommen, daß der Codegenerator PNG 1 den Maximalfolgecode v erzeugt, daß der Codegenerator PNG 2 einen Maximalfolgecode u mit einem anderen Muster erzeugt, und daß diese Generatoren in der Weise geschaltet sind, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Da in diesem Fall das Exklusiv-ODER-Glied Eg _i des Codegenerators PNG 1 die Berechnung der logischen Summe von T _u und T ^-(i-2) v ausführt und diese Summe zur Flip-Flop-Schaltung FFgi ausgibt, können die Ausgangsdaten der Flip-Flop-Schaltung FFgi ausgedrückt werden als:

T ^-1 (Tu + T ^-(i-2) v, das heißt u + T ^-(i-1) v.

Die Ausgangsdaten von den jeweiligen Anschlüssen lassen sich daher wie folgt ausdrücken:

CODE-Ausgang (Ausgang von FFg 1): u + v
DLY 1-Ausgang (Ausgang von FFg 2): u + T ^-1 v
DLY 2-Ausgang (Ausgang von FFg 3): u + T ^-2 v . . .
DLY _n-1-Ausgang (Ausgang von FFgn): u + T ^-(n-1) v,

so daß ausgegebene GOLD-Codes mit verschiedenen Mustern an den jeweiligen Codeausgangsanschlüssen erhalten werden.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pseudozufallsrauschcodegenerators mit einem modularen Schieberegister. Die Grundbauteile des modularen Schieberegisters mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 11 sind in der gleichen Form ausgebildet wie bei der bekannten Anordnung und haben identische Funktionen. Weiterhin haben ein Eingangsanschluß GLDI, Ausgangsanschlüsse GLDO, CODE, DLY 1 bis DLY _n-1, Exklusiv-ODER-Glieder Eg₁ bis Eg _n und Flip-Flop-Schaltungen FFg 1 bis FFg _n, die gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 tragen, gleichfalls identische Funktionen wie bei dem einfachen Schieberegistergenerator von Fig. 1, so daß sie gleichzeitig mehrere GOLD-Codes mit verschiedenen Mustern in der gleichen Weise erzeugen können. Der modulare Schieberegistergenerator unterscheidet sich von dem einfachen Schieberegistergenerator darin, daß der in Fig. 4 dargestellte modulare Schieberegistergenerator Exklusiv-ODER-Glieder aufweist, die zwischen den jeweiligen Stufen der Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 liegen, was zu Änderungen im Phasenunterschied der von den jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen ausgegebenen Codes in Abhängigkeit von dem festgelegten Code führt. Ein derartiger modularer Schieberegistergenerator hat daher den Nachteil, daß er keinen Ausgangscode mit dem notwendigen Phasenunterschied von einer bestimmten Flip-Flop-Schaltung liefern kann.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, enthält der in Fig. 4 dargestellte Codegenerator Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1, die vom Generatorteil getrennt vorgesehen sind. Da die Codeabnahmepositionen der Anschlüsse CODE und DLY₁ bis DLY _n-1 den Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n des einfachen Schieberegistergenerators von Fig. 1 zugeordnet sind, stimmen die Inhalte der Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 in Fig. 4 vollständig mit den Inhalten der Schieberegister SR₁ bis SR _n-1 überein, während Codes mit der gleichen Periode, dem gleichen Muster und der gleichen Phase ausgegeben werden. Durch eine Verbindung von zwei modularen Schieberegistergeneratoren von Fig. 4 in der in Fig. 3 dargestellten Weise werden somit genauso wie im Fall eines einfachen Schieberegistergenerators GOLD-Codes mit verschiedenen Mustern von den Anschlüssen CODE und DLY₁ bis DLY _n-1 erhalten.

Da bei einem derartigen Codegenerator die durch den modularen Schieberegistergenerator erzeugten Codes der Reihe nach seriell in die Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 in 1-Bit-Intervallen eingegeben werden, wird der Zustand des Schieberegisters während des Intervalls des Taktes n-1 nach der Festlegung des Codes unbestimmt, was es unmöglich macht, genaue Codeausgaben zu erhalten. Das ist ein ernstes Problem, insbesondere bei der Verwendung in einer Anordnung, die häufige Codeänderungen erfordert, oder bei der Verwendung bei der Spread-Spektrum-Nachrichtenverbindung, bei der die Codes vom Anfangszustand über eine Auslösefunktion und unter Verwendung eines STB-Signals erneut ausgegeben werden, um eine Phasenübereinstimmung zwischen dem Sender und dem Empfänger herzustellen. Um dieses Problem zu beseitigen, enthält der erfindungsgemäße Codegenerator Steuerglieder Gg₁ bis Gg _n, die den Schieberegistern SRg₁ bis SRg _n-1 einen Anfangswert geben. Der Anfangswert muß als d₀ bis d _n von außen über die Eingangsanschlüsse D₁ bis D _n angelegt werden. Wenn jedoch Codes mit der gleichen Periode, dem gleichen Muster und der gleichen Phase von den jeweiligen Codeausgangsanschlüssen des einfachen Schieberegistergenerators von Fig. 1 und des modularen Schieberegistergenerators von Fig. 4 ausgegeben werden, reicht es ersichtlich aus, an D₁ bis D _n Daten b₁ bis b _n zu legen, die die Anfangswerte der Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 und SR _f sind, die anliegen um die Anfangsausgabecodes bei dem einfachen Schieberegistergenerator von Fig. 1 zu erhalten, da die Inhalte der Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 des einfachen Schieberegistergenerators vollständig mit den Inhalten der Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 des modularen Schieberegistergenerators übereinstimmen.

Um bei dem obigen in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel zu verhindern, daß die Ausgangsdaten direkt nach dem Beginn der Codeausgabe instabil werden, sind die Steuerglieder Gg₁ bis Gg _n zwischen den jeweiligen Stufen der Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 vorgesehen, und wird der Anfangswert der Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 von außen gegeben. Dieses Verfahren ist jedoch mit einem ersten Problem verbunden, daß nämlich Eingangsanschlüsse D₁ bis D _n oder andere Einrichtungen zum Eingeben des Anfangswertes von außen benötigt werden, was eine Zunahme in der Anzahl der Anschlußstifte oder der Anzahl der Bauelemente zur Aufnahme in eine integrierte Schaltung bewirkt. Ein zweites Problem bei diesem Verfahren besteht darin, daß die Anfangsdaten d₁ bis d _n der Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 vorher durch gewisse Einrichtungen für alle einzurichtenden Codes erhalten werden müssen.

Der in Fig. 4 dargestellte Codegenerator weist in diesem Zusammenhang eine Schaltung auf, die automatisch den Anfangswert des Schieberegisters berechnet, das dazu vorgesehen ist, Ausgangscodes mit einer Phasenverzögerung um jeweils ein Chip vom modularen Schieberegistergenerator gegenüber den Codedaten zu erhalten, die am modularen Schieberegistergenerator liegen. In dieser Weise macht es der in Fig. 4 dargestellte Codegenerator möglich, auf den Vorgang und die Einrichtungen zum Anlegen des Anfangswertes des Schieberegisters von außen zu verzichten.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Pseudozufallsrauschcodegenerators. In Fig. 5 bilden Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 die gleiche Anordnung wie in Fig. 4 und haben diese Bauteile die gleichen Funktionen. Der Unterschied der in Fig. 5 dargestellten Anordnung gegenüber der in Fig. 4 dargestellten Anordnung besteht darin, daß eine den Anfangswert berechnende Schaltung IG₁ bis IG _n für die Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 vorgesehen ist. Die den Anfangswert berechnende Schaltung IG₁ bis IG _n berechnet den Anfangswert der Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 aus den Codedaten a₂ bis a _n und b₂ bis b _n des modularen Schieberegistergenerators und legt den Anfangswert über die Steuerglieder Gg₁ bis Gg _n-1 an die jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen. Das Verfahren bei diesem Ausführungsbeispiel kann daher genaue Ausgangscodes direkt nach dem Beginn der Codeausgabe liefern, ohne daß vorher der Anfangswert der Schieberegister über gewisse Einrichtungen erhalten wird, oder von außen eingegeben wird.

Fig. 6 zeigt den Schaltungsaufbau des in Fig. 4 dargestellten Codegenerators unter Berücksichtigung seines Einbaues in eine integrierte Schaltung und Fig. 8 zeigt einen derartigen Schaltungsaufbau des in Fig. 5 dargestellten Codegenerators. Da eine Zunahme in der Anzahl der Anschlüsse ein erhebliches Problem für die Ausbildung in Form einer integrierten Schaltung darstellt, werden im allgemeinen die Codedaten a₂ bis a _n, b₁ bis b _n, c₁ bis c _n und d₁ bis d _n im Zeitmultiplexverfahren von Datenleitungen DAT₀ bis DAT _n-1 mit n-Bits eingegeben. In den Fig. 6 und 8 sind LATCH₁, LATCH₂, LATCH₄ und LATCH₆ Halteschaltungen zum Eingeben im Zeitmultiplex und zum Halten der Codephasendaten b₁ bis b _n, der Codemusterdaten a₂ bis a _n, der Codeperiodendaten c₁ bis c _i und der Anfangswerte d₁ bis d _n jeweils. LATCH₄ und LATCH₅ sind Halteschaltungen zum Halten der gerade ausgegebenen Codedaten, so daß ein Ausgangscode während der Bildung der Codedaten nicht geändert wird. Da die Codephasendaten b₁ bis b _n und die Anfangswerte d₁ bis d _n festliegen müssen, wenn mit der Ausgabe des Codes begonnen wird, jedoch im übrigen nicht festliegen müssen, ist eine zweistufige Haltegliedanordnung nicht erforderlich. Zwei-Bit-Signal-Eingangsanschlüsse SEL₀ und SEL₁ werden weiterhin zur Adressenbestimmung der Halteglieder zum Einschreiben von Daten benutzt und sind so ausgebildet, daß sie eine von vier Halteschaltungen über einen Demultiplexer DE-MUX wählen. Mit CF ist ein Chip-Wählsignaleingang und mit LE ein Haltefreigabesignaleingang bezeichnet. Sie dienen dazu, eine integrierte Schaltung zum Einschreiben von Daten zu wählen und den Zeitpunkt des Einschreibens der Daten jeweils zu steuern. Wenn die Eingabe aller Codedaten darüber abgeschlossen ist, ist es möglich, vom STB-Anschluß ein Tastsignal einzugeben, und mit einer neuen Codeausgabe zu beginnen.

Indem somit die Zeitmultiplexeingabe der Codedaten verwandt wird, können die Schaltungen von Fig. 6 und 8 mit der gleichen Anzahl von Anschlüssen ausgebildet werden. Die Schaltung von Fig. 8 benötigt jedoch kein Halteglied 6, das bei der Schaltung von Fig. 6 verwandt wird, um den Anfangswert des Schieberegisters im Inneren zu berechnen, was eine dementsprechende Verringerung der Anzahl der Bauelemente ermöglicht. Die Fig. 7 und 9 zeigen Zeitdiagramme für die Codefestlegung der Codegeneratoren von Fig. 6 und 8 jeweils. Sie zeigen, daß die Schaltung von Fig. 8 das Verfahren und die Zeit für die Codefestlegung in einem Maße, verglichen mit der Schaltung von Fig. 6, abkürzen kann, das für die Festlegung des Anfangswertes des Schieberegisters benötigt wird. In Fig. 7 und 9 zeigen die schraffierten Teile, daß die Signalverhältnisse nicht zu der Festlegung der Codes in Beziehung stehen.

Ein spezielles Beispiel einer Schaltung zum Berechnen des Anfangswertes wird im folgenden anhand des Codegenerators mit dem Aufbau des in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Zum Zweck der Erläuterung des Verfahrens der Berechnung des Anfangswertes sei angenommen, daß sr₁(t) bis sr _n-1 (t) und sr _f(t) die Verhältnisse am t-ten Chip nach Beginn der Codeausgabe der jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 und SR _f angeben, die den modularen Schieberegistergenerator bilden, und daß srg₁(t) und srg _n-1 (t) die Verhältnisse am t-ten Chip nach Beginn der Codeausgabe der Schieberegister SRg₁ bis SRg _n-1 angeben. Dann läßt sich der Anfangswert der Flip-Flop-Schaltungen SR₁ bis SR _n-1 SR _f und SR _{g 1} bis SR _gn-1 in der folgenden Weise ausdrücken:

sr₁(1) = b₁
sr₂(1) = b₂
sr₃(1) = b₃
  .
  .
  .
sr _n-1(1) = b _n-1
sr _f(1) = b _n
und
srg₁(1) = d₁
srg₂(1) = d₂
srg₃(1) = d₃
  .
  .
  .
srg _n-1(1) = d _n-1

Da weiterhin SRg₁ bis SRg _n-1 Schieberegister darstellen, ergibt sich die folgende Beziehung:

srg _i(t) = srg _i+1 (t+1) (1)

Wenn ein Verzögerungsoperator D definiert wird und mit D ⁱ der Zustand bei einer Phasenverzögerung um i-Chips der Flip-Flop-Schaltungen bezeichnet wird, dann kann die Gleichung (1) ausgedrückt werden als:

srg _i(t) = D¹srg _i+1 (t)

Wenn die Daten b₁ bis b _n unter Verwendung des Verzögerungsoperators D ausgedrückt werden, dann können sie auf der Grundlage des Aufbaus des modularen Schieberegistergenerators von Fig. 5 in der folgenden Weise ausgedrückt werden:

b₁ = sr₁(1) = D ^-1 srf(1) (2)

bei i 2,

b _i = sr _i(1)
= D ^-1 sr _i-1(1) + a _i · D^-1 srf(1) (3)

wobei + die Exklusiv-ODER-Funktion oder die exklusive logische Summe und · ein logisches Produkt angeben.

Da weiterhin D₁ bis D _n Schieberegister zum Eingeben des Ausgangssignals der Endstufe SR _f des modularen Schieberegisters der Reihe nach bei jedem Bit darstellen, kann d _i wie folgt ausgedrückt werden:

d _i = srg _i(1) = D ^-isrf(1) (4)

Aus Gleichung (4) ergibt sich:

d₁ = D ^-1 srf(1) = b₁ (5)

Für i 2 kann weiterhin die Gleichung (3) in der folgenden Weise abgewandelt werden:

b _i = D ^-1 sri-1(1) + a _i · D^-1 srf(1)
= D ^-1(D ^-1 sri-2(1) + a _i-1 · D ^-1 srf(1)) + a _i · D^-1 srf(1)
= D ^-2 sri-2(1) + a _i-1 · D ^-2 srf(1) + a _i · D^-1 srf(1)
= D ^-2 (D ^-1 sri-3(1) + a _i-2 · D ^-1 srf(1)) + a _i-1 · D ^-2 srf(1) + a _i · D ^-1 srf(1)
= D ^-3 sri-3(1) + a _i-2 · D ^-3 srf(1) + a _i-1 · D^-2 srf(1) + a _i · D^-1 srf(1) . . .
= D ^-(i-1) sr1(1) + (a₂ · D ^-(i-1) srf(1) + (a₃ · D ^-(i-2) srf(1) + . . . + a _i · D^-1 srf(1) (6)

Da dabei D ^-(i-1) sr₁(1) durch D ^-isr_f(1) aus Gleichung (2) ausgedrückt werden kann, kann die Gleichung (6) geschrieben werden als:

b _i = D ^-isrf(1) + (a₂ · D ^-(i-1) srf(1) + a₃ · D ^-(i-2) srf(1) + . . . + a _i · D^-1 srf(1) (7)

und aus der Beziehung der Gleichung (4) in der folgenden Weise ausgedrückt werden:

b ⁱ = d _i + (a₂ · d _i-1 + a₃ · d _i-2 + . . . + a _i · d₁)

Durch Addieren von (a₂ · d _i-1 + a₃ · d _i-2 + . . . + a _i · d₁) auf beiden Seiten in modulo 2 ergibt sich die folgende Beziehung:

d _i = b _i + (a₂ · d _i-1 + a₃ · d _i-2 + . . . + a _i · d₁) (8)

Aus den obigen Gleichungen kann der Anfangswert d₁ bis d _n der Schieberegister unter Verwendung der Codedaten b₁ bis b _n und a₂ bis a _n in der folgenden Weise berechnet werden:

d₁ = b₁ (5)

Unter Verwendung der Gleichungen (5) und (8) ergeben sich d₁ bis d _n in der folgenden Weise:

d₁ = b₁
d₂ = b₂ + a₂ · d₁
d₃ = b₃ + a₂ · d₂ + a₃ · d₁
d₄ = b₄ + a₂ · d₃ + a₃ · d₂ + a₄ · d₁ . . .
d _n = b _n + (a₂ · d _n-1 + a₃ · d _n-2 + . . . + a _n · d₁)

Der in Fig. 10 dargestellte Schaltungsaufbau kann daher als ein spezieller Aufbau der den Anfangswert berechnenden Schaltung angesehen werden. In Fig. 10 sind UND-Glieder AND 1 bis AND 15 und Exklusiv-ODER-Glieder EX 1 bis EX 15 dargestellt. Da bei dem in Fig. 10 dargestellten Aufbau die Anzahl der Bauelemente klein ist, wenn die Anzahl der Stufen der Schieberegister klein ist, ist er außerordentlich vorteilhaft in Hinblick auf eine Verringerung der Gesamtanzahl von Bauelementen, verglichen mit der Halteschaltung von Fig. 4. Da jedoch die Anzahl der Bauelemente mit zunehmender Anzahl der Schieberegister stark ansteigt, geht der Vorteil hinsichtlich der Verringerung der Anzahl der Bauelemente unvermeidlich verloren.

Indem in der oben beschriebenen Weise gemäß der Erfindung zwei Pseudozufallsrauschcodegeneratoren verwandt werden, ist es möglich, gleichzeitig mehrere synchrone GOLD-Codes mit verschiedenen Mustern zu erhalten, was es erlaubt, die Anordnung bei einem Spread-Spektrum-Nachrichtenverbindungssystem usw. zu verwenden, das eine Vielzahl von Mehrfachsignalen benötigt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung, bei der Schaltungen zum Berechnen des Anfangswertes der Schieberegister vorgesehen sind, werden darüber hinaus die Anfangswerte der Schieberegister zum Bilden der Ausgangscodes in verzögerten Phasen um jeweils 1 Chip von dem modularen Schieberegistergenerator automatisch intern berechnet. Das erlaubt es, den Arbeitsvorgang zum Bilden der Anfangswertdaten von außen zu verkürzen, und die dazu notwendigen Einrichtungen zu verringern, und die Anzahl der Eingangsanschlüsse und die Anzahl der Bauelemente zu verkleinern.

Claims

1. Pseudozufallsrauschcodegenerator mit einem einfachen Schieberegistergenerator, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberegistergenerator eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Stufen aufweist, wobei jede Stufe aus einem Exklusiv-ODER-Glied (Ei), einer Flip-Flop-Schaltung (SRi) und einem UND-Glied (ANDi) besteht, ein Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) mit einem der Eingänge eines Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei-1) in einer vorhergehenden Stufe verbunden ist, einer der Eingänge des UND-Gliedes (ANDi) mit einem Steuersignal versorgt wird, der andere Eingang des UND-Gliedes (ANDi) mit einem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung (SRi) verbunden ist, und ein Ausgang des UND-Gliedes (ANDi) mit dem anderen Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) in derselben Stufe verbunden ist, und daß weiterhin ein Exklusiv-ODER-Glied (Egi) für jede Stufe, an dem ein Signal vom Eingang jeder Flip-Flop-Schaltung (SRi) und ein Maximalfolgecode von außen liegen, und mehrere Flip-Flop-Schaltungen (FFgi) vorgesehen sind, deren Ausgangssignale über Takte gesteuert werden und an denen die Ausgangssignale der jeweiligen Exklusiv-ODER-Glieder (Egi) liegen.

2. Pseudozufallsrauschcodegenerator mit einem modularen Schieberegistergenerator, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberegistergenerator eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Stufen aufweist, wobei jede Stufe aus einem Exklusiv-ODER-Glied (Ei), einer Flip-Flop-Schaltung (SRi) und einem UND-Glied (ANDi) besteht, ein Ausgang des ODER-Gliedes (Ei) mit der Flip-Flop-Schaltung (SRi + 1) in einer folgenden Stufe verbunden ist, eines der Eingangssignale des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung (SRi) ist, das andere Eingangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) das Ausgangssignal des UND-Gliedes (ANDi) ist, einer der Eingänge des UND-Gliedes (ANDi) mit einer Steuerschaltung verbunden ist, und der andere Eingang des UND-Gliedes (ANDi) mit dem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung (SRn) in der Endstufe verbunden ist, und weiterhin ein Schieberegister (SRf), an dem ein Signal von einer der Flip-Flop-Schaltungen (SRi) liegt, und das dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl von Ausgangscodes mit verschiedenen Phasen zu erhalten, Steuerglieder (Gi) zum Festlegen eines Anfangswertes des Schieberegisters (SRf) von außen, Exklusiv-ODER-Glieder (Egi), an denen ein Signal von der einen bestimmten Flip-Flop-Schaltung (SRi) oder die Ausgangssignale von Flip-Flop-Schaltungen, die das Schieberegister bilden, und ein Maximalfolgecode vom außen liegen, und eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen (FFgi) vorgesehen sind, deren Ausgangssignale über Takte gesteuert werden und an denen die Ausgangssignale der jeweiligen Exklusiv-ODER-Glieder (Egi) liegen.

3. Pseudozufallsrauschcodegenerator mit einem modularen Schieberegistergenerator, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberegistergenerator eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Stufen aufweist, wobei jede Stufe aus einem Exklusiv-ODER-Glied (Ei), einer Flip-Flop-Schaltung (SRi) und einem UND-Glied (ANDi) besteht, ein Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) mit einem Eingang der Flip-Flop-Schaltung (SRi + 1) in der folgenden Stufe verbunden ist, eines der Eingangssignale des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung (SRi) ist, das andere Eingangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) das Ausgangssignal des UND-Gliedes (ANDi) ist, einer der Eingänge des UND-Gliedes (ANDi) mit einer Steuerschaltung verbunden ist und der andere Eingang des UND-Gliedes (ANDi) mit einem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung (SRn) in der Endstufe verbunden ist, und daß weiterhin ein Schieberegister (Ei), an dem ein Signal von einer bestimmten Flip-Flop-Schaltung (SRi) liegt und das dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl von Ausgangscodes mit verschiedenen Phasen zu erhalten, eine Schaltung (IGi) zum automatischen Berechnen eines Anfangswertes des Schieberegisters (SRf) aus Codedaten, die am modularen Schieberegistergenerator liegen, Exklusiv-ODER-Glieder (Egi), an denen ein Signal von der bestimmten Flip-Flop-Schaltung (SRi) oder Ausgangssignale des Schieberegisters (SRf) und ein Maximalfolgecode liegen, und eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen (FFgi) vorgesehen sind, deren Ausgangssignale durch Takte gesteuert werden und an denen die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Glieder (Egi) liegen.

4. Pseudozufallsrauschcodegenerator mit einem modularen Schieberegistergenerator, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberegistergenerator eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Stufen aufweist, wobei jede Stufe aus einem Exklusiv-ODER-Glied (Ei), einer Flip-Flop-Schaltung (SRi) und einem UND-Glied (ANDi) besteht, ein Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) mit einem Eingang einer Flip-Flop-Schaltung (SRi+1) in der folgenden Stufe verbunden ist, eines der Eingangssignale des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) ein Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung (SRi) ist, das andere Eingangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) ein Ausgangssignal des UND-Gliedes (ANDi) ist, einer der Eingänge des UND-Gliedes (ANDi) mit einer Steuerschaltung verbunden ist und der andere Eingang des UND-Gliedes (ANDi) mit einem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung (SRn) in der Endstufe verbunden ist, und daß ein Schieberegister (SRf), an dem ein Signal von einer bestimmten Flip-Flop-Schaltung (SRi) liet und das dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl von Ausgangscodes mit verschiedenen Phasen zu erhalten, Steuerglieder (Gi) zum Festlegen eines Anfangswertes des Schieberegisters (SRf) von außen, Exklusiv-ODER-Glieder (Egi), an denen ein Signal von der bestimmten Flip-Flop-Schaltung (SRi) oder die Ausgangssignale von den jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen, die das Schieberegister bilden, und ein Maximalfolgecode von außen liegen, eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen (FFGi), deren Ausgangssignale durch Takte gesteuert werden und an denen die Ausgangssignale von den jeweiligen Exklusiv-ODER-Gliedern (Egi) liegen, und Halteschaltungen (LATCHi) vorgesehen sind, die Codephasendaten, Codemusterdaten, Codeperiodendaten und den Anfangswert des Schieberegisters (SRf) im Zeitmultiplexbetrieb empfangen und halten.

5. Pseudozufallsrauschcodegenerator mit einem modularen Schieberegistergenerator, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberegistergenerator eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Stufen aufweist, wobei jede Stufe aus einem Exklusiv-ODER-Glied (Ei), einer Flip-Flop-Schaltung (SRi) und einem UND-Glied (ANDi) besteht, ein Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) mit einem Eingang der Flip-Flop-Schaltung (SRi+1) in der folgenden Stufe verbunden ist, eines der Eingangssignale des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) ein Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung (SRi) ist, das andere Eingangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes (Ei) ein Ausgangssignal des UND-Gliedes (ANDi) ist, einer der Eingänge des UND-Gliedes (ANDi) mit einer Steuerschaltung verbunden ist und der andere Eingang des UND-Gliedes (ANDi) mit einem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung (SRn) in der Endstufe verbunden ist, und daß ein Schieberegister (SRf), an dem ein Signal von einer bestimmten Flip-Flop-Schaltung (SRi) liegt und das dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl von Ausgangscodes mit verschiedenen Phasen zu erhalten, eine Schaltung zum automatischen Berechnen eines Anfangwertes des Schieberegisters (SRf) aus Codedaten, die am modularen Schieberegistergenerator liegen, Exklusiv-ODER-Glieder (Egi), an denen ein Signal von der bestimmten Flip-Flop-Schaltung (SRi) oder die Ausgangssignale des Schieberegisters und ein Maximalfolgecode liegen, eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen (FFgi), deren Ausgangssignale durch Takte gesteuert werden und an denen die Ausgangssignale der jeweiligen Exklusiv-ODER-Glieder (Egi) liegen, und Halteschaltungen (LATCHi) vorgesehen sind, die Codephasendaten, Codemusterdaten und Codeperiodendaten im Zeitmultiplexbetrieb empfangen und halten.