RU2223593C1 - Генератор псевдослучайных последовательностей - Google Patents
Генератор псевдослучайных последовательностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223593C1 RU2223593C1 RU2002114316/09A RU2002114316A RU2223593C1 RU 2223593 C1 RU2223593 C1 RU 2223593C1 RU 2002114316/09 A RU2002114316/09 A RU 2002114316/09A RU 2002114316 A RU2002114316 A RU 2002114316A RU 2223593 C1 RU2223593 C1 RU 2223593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder modulo
- adder
- modulo
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в качестве генераторов опорных сигналов в передатчиках и приемниках широкополосных сигналов. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет увеличения объема формируемых М-последовательностей. Для этого в устройстве, содержащем генератор тактовых импульсов, триггеры, умножители и сумматор по модулю два, введение оперативно-запоминающего блока, формирователя адреса, двухвходового сумматора по модулю два и делителя частоты позволило увеличить количество формируемых М-последовательностей без увеличения амплитуды боковых лепестков корреляционной функции. 3 ил.
Description
Устройство относится к области радиотехники и радиосвязи и может использоваться в качестве генератора опорных сигналов в передатчиках и приемниках широкополосных сигналов.
Известны генераторы псевдослучайной последовательности (ПСП), например, Шумоподобные сигналы в системах передачи информации / Под ред. Пестрякова В. Б. - М. : Сов. радио, 1973, с.146, фиг.4.2.1. (генератор М-последовательностей), содержащий селектор двоичных импульсов, первый и второй регистры с обратными связями, формирователь синхроимпульсов и генератор тактовых импульсов.
Там же - на с. 147 - приведена функциональная схема генератора (фиг. 4.2.3), содержащего регистр сдвига, триггеры, сумматор и генератор тактовых импульсов.
Недостатком данных генераторов является то, что они имеют ограниченный ансамбль сигналов. Например, для 10-разрядного регистра можно сформировать 60 шт. М-последовательностей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является генератор псевдослучайных последовательностей, приведенный в книге Шумоподобные сигналы в системах передачи информации/ Под ред. Пестрякова В.Б. - М. : Сов. радио, 1973, с.147, фиг.4.2.3, принятое за прототип.
На фиг.1 приведена функциональная схема устройства-прототипа, где введены следующие обозначения:
1 - генератор тактовых импульсов;
2l-2m - первый, второй,..., m-й триггеры;
3l -3m - первый, второй,..., m-й умножители;
4 - сумматор по модулю два.
1 - генератор тактовых импульсов;
2l-2m - первый, второй,..., m-й триггеры;
3l -3m - первый, второй,..., m-й умножители;
4 - сумматор по модулю два.
Устройство-прототип имеет следующие функциональные связи.
Выход генератора тактовых импульсов 1 соединен с первыми сигнальными входами с первого по m триггеров 2l-2m соответственно, а выходы с первого по m триггеров 2l-2m через m умножители 31-3m соединены с n входами сумматора по модулю два 4, выход которого соединен с вторым сигнальным входом первого триггера 2l и, кроме того, является выходом устройства.
Работает устройство-прототип следующим образом.
С генератора тактовых импульсов 1 импульсы поступают на первые сигнальные входы с первого по m триггеров 2l-2m, образующих регистры сдвига. С выходов с первого по m триггеров 2l-2m, соответствующих единичным значениям проверочного полинома, сигналы через m умножители 3l-3m поступают на соответствующие входы сумматора по модулю два 4, с выхода которого сигнал поступает на второй сигнальный вход первого триггера 2l, и одновременно является выходным сигналом устройства-прототипа.
Недостатком устройства-прототипа является ограниченный объем формируемых М-последовательностей:
где m - количество триггеров (разрядность регистров сдвига);
φ(х) - функция Эйлера, т.е. количество взаимно простых с х чисел.
где m - количество триггеров (разрядность регистров сдвига);
φ(х) - функция Эйлера, т.е. количество взаимно простых с х чисел.
Для устранения указанного недостатка в генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми сигнальными входами с первого по m триггеров соответственно, выходы которых через m умножителей соединены с n входами сумматора по модулю два соответственно, выход которого соединен с вторым сигнальным входом первого триггера, введены последовательно соединенные делитель частоты, двухвходовый сумматор по модулю два и формирователь адреса, выход которого шиной соединен с вторым входом оперативно-запоминающего блока, первый вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два. Кроме того, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом делителя частоты и вторым входом двухвходового сумматора по модулю два, выход которого соединен с третьим входом оперативно-запоминающего блока.
На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где введены следующие обозначения:
1 - генератор тактовых импульсов;
2l-2m - первый, второй,..., m-й триггеры;
3l-3m - первый, второй,..., m-й умножители;
4 - сумматор по модулю два;
5 - оперативно-запоминающий блок;
6 - формирователь адреса;
7 - двухвходовый сумматор по модулю два;
8 - делитель частоты.
1 - генератор тактовых импульсов;
2l-2m - первый, второй,..., m-й триггеры;
3l-3m - первый, второй,..., m-й умножители;
4 - сумматор по модулю два;
5 - оперативно-запоминающий блок;
6 - формирователь адреса;
7 - двухвходовый сумматор по модулю два;
8 - делитель частоты.
Предлагаемое устройство имеет следующие функциональные связи.
Генератор тактовых импульсов 1, выход которого соединен с первыми сигнальными входами с первого по m триггеров 2l-2m соответственно, выходы которых через m умножители 3l-3m соединены с соответствующими n входами сумматора по модулю два 4, выход которого соединен с вторым сигнальным входом первого триггера 2l и с первым входом оперативно-запоминающего блока 5; выход генератора тактовых импульсов 1 соединен с входом делителя частоты 8 и вторым входом двухвходового сумматора по модулю два 7, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты 8.
При этом выход двухвходового сумматора по модулю два 7 соединен с входом формирователя адреса 6, выход которого шиной соединен с вторым входом оперативно-запоминающего блока 5, выход которого является выходом устройства; кроме того, выход двухвходового сумматора по модулю два 7 соединен с третьим входом оперативно-запоминающего блока 5.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Тактовые импульсы с генератора тактовых импульсов 1 поступают на первые сигнальные входы с первого по m триггеров 2l-2m.
С выходов триггеров 2l-2m, соответствующих единичным значениям проверочного полинома, сигналы через m умножители 3l-3m поступают на соответствующие n ходы сумматора по модулю два 4. Коэффициенты умножения m умножителей 3l-3m принимают значения 0 или 1, которые означают отсутствие или наличие связи соответствующих триггеров 2l-2m с n входами сумматора по модулю два 4. То есть генератор М-последовательности (блоки: генератор тактовых импульсов 1, триггеры 2l-2m и сумматор по модулю два 4) на выходе формирует циклическую последовательность с периодом N=2m-1.
С выхода генератора тактовых импульсов 1 сигнал в виде последовательности коротких импульсов с частотой f поступает на вход делителя частоты 8 с коэффициентом деления N1+2, с выхода которого короткие импульсы поступают на первый вход двухвходового сумматора по модулю два 7 (схема, исключающая элемент ИЛИ), на второй вход которого поступает сигнал с генератора тактовых импульсов 1.
На выходе двухвходового сумматора по модулю два 7 появляется сигнал логического нуля в случае, если импульсы с делителя частоты 8 и генератора тактовых импульсов 1 совпали, в противном случае появляется логическая единица.
С выхода двухвходового сумматора по модулю на два 7 сигнал поступает на вход формирователя адреса 6 и на третий вход блока 5, на первый вход которого поступает выходной сигнал с выхода m-разрядного сумматора по модулю два 4, а на второй вход блока 5 (с шины адреса) поступает m-разрядный код с выхода блока 6.
Выход блока 5 является выходом устройства.
Формирователь адреса 6 можно реализовать в виде m-разрядного счетчика импульсов.
Линейные последовательности максимальной длины (M-последовательности) имеют небольшой объем ансамбля по сравнению с периодом:
Известен способ увеличения объема ансамбля усечением (использование сегментов M-последовательностей). Этот способ рассмотрен в книгах: Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - M.: Радио и связь, 1985; Шумоподобные сигналы в системах передачи информации / Под ред. Пестрякова В.Б. - M.: Сов. радио, 1973.
Известен способ увеличения объема ансамбля усечением (использование сегментов M-последовательностей). Этот способ рассмотрен в книгах: Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - M.: Радио и связь, 1985; Шумоподобные сигналы в системах передачи информации / Под ред. Пестрякова В.Б. - M.: Сов. радио, 1973.
При усечении на один элемент объем ансамбля увеличивается в N раз. Можно усекать псевдослучайную последовательность (ПСП) на произвольное количество элементов. Обычно усекаются следующие друг за другом символы. При усечении сильно возрастают выбросы взаимной корреляционной функции (ВКФ) и автокорреляционной функции (АКФ).
В предлагаемом устройстве усечение производится прореживанием (децимацией).
Для четных значений m период М-последовательности можно записать в виде:
N=2m-1=(2m/2-1)•(2m/2+1)=N1(N1+2)=N1 К.
N=2m-1=(2m/2-1)•(2m/2+1)=N1(N1+2)=N1 К.
Любую М-последовательность прореживанием можно представить в виде К-составляющих и М-последовательностей с периодом:
N1=2m/2-1.
N1=2m/2-1.
Пример для М-последовательности:
при N=63 с проверочным полиномом 1 приведен на фиг.3.
при N=63 с проверочным полиномом 1 приведен на фиг.3.
Таким образом, при прореживании через К=N1+2 элементов из исходной М-последовательности будет удаляться одна из составляющих М-последовательности с периодом:
N1=2m/2-1.
N1=2m/2-1.
АКФ и ВКФ складываются алгебраически из АКФ и ВКФ составляющих М-последовательности, которые известны. Путем подбора сдвига можно всегда добиться минимального увеличения боковых выбросов.
Тогда:
где R(L) - КФ - ПСП длины N;
ri, i+L - корреляционная функция (КФ) между отдельными строками матрицы;
К - количество строк в матрице.
где R(L) - КФ - ПСП длины N;
ri, i+L - корреляционная функция (КФ) между отдельными строками матрицы;
К - количество строк в матрице.
После усечения получаем:
В последнем случае из суммы исключается одна псевдослучайная последовательность номер S с периодом N1.
В последнем случае из суммы исключается одна псевдослучайная последовательность номер S с периодом N1.
Claims (1)
- Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми сигнальными входами с первого по m триггеров соответственно, выходы которых через m умножителей соединены с n входами сумматора по модулю два соответственно, выход которого соединен со вторым, сигнальным входом первого триггера, отличающийся тем, что введены последовательно соединенные делитель частоты, двухвходовый сумматор по модулю два и формирователь адреса, выход которого шиной соединен со вторым входом оперативно-запоминающего блока, первый вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, кроме того, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом делителя частоты и со вторым входом двухвходового сумматора по модулю два, выход которого соединен с третьим входом оперативно-запоминающего блока.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114316/09A RU2223593C1 (ru) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Генератор псевдослучайных последовательностей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114316/09A RU2223593C1 (ru) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Генератор псевдослучайных последовательностей |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002114316A RU2002114316A (ru) | 2003-12-27 |
| RU2223593C1 true RU2223593C1 (ru) | 2004-02-10 |
Family
ID=32172759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002114316/09A RU2223593C1 (ru) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Генератор псевдослучайных последовательностей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2223593C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446444C1 (ru) * | 2010-11-12 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Генератор псевдослучайных последовательностей |
| RU2784585C1 (ru) * | 2022-06-06 | 2022-11-28 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Генератор шумовых импульсов |
-
2002
- 2002-05-31 RU RU2002114316/09A patent/RU2223593C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. - М.: Советское радио, 1973, с.146 и 147, рис.4. 2. 3. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446444C1 (ru) * | 2010-11-12 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Генератор псевдослучайных последовательностей |
| RU2802371C2 (ru) * | 2021-09-06 | 2023-08-28 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Генератор псевдослучайной последовательности |
| RU2784585C1 (ru) * | 2022-06-06 | 2022-11-28 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Генератор шумовых импульсов |
| RU217864U1 (ru) * | 2023-01-10 | 2023-04-21 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Генератор псевдослучайной последовательности |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2018146633A1 (en) | Programmable code generation for radar sensing systems | |
| WO1987001836A1 (en) | Random sequence generators | |
| US6757323B1 (en) | Rapid signal acquisition by spread spectrum transceivers | |
| Mow | Sequence design for spread spectrum | |
| RU2223593C1 (ru) | Генератор псевдослучайных последовательностей | |
| US20030126168A1 (en) | Technique for high speed PRBS generation | |
| JP2004515855A (ja) | 擬似ランダム系列を発生させる方法および装置 | |
| RU2446444C1 (ru) | Генератор псевдослучайных последовательностей | |
| CN103441813A (zh) | 一种用于cdma系统的低相关二元序列集生成方法 | |
| RU92270U1 (ru) | Генератор псевдослучайных бинарных последовательностей | |
| Lukin et al. | FPGA based random waveform generators for noise radars | |
| Paterson | Binary sequence sets with favorable correlations from difference sets and MDS codes | |
| Khani et al. | Digital realization of twisted tent map and ship map with LFSR as a pseudo-chaos generator | |
| JP3917864B2 (ja) | 疑似ランダム信号生成方法及びその装置 | |
| RU108702U1 (ru) | Генератор псевдослучайной последовательности | |
| RU2553057C1 (ru) | Устройство формирования систем двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей | |
| RU2116001C1 (ru) | Система связи | |
| RU2081450C1 (ru) | Генератор n-значной псевдослучайной последовательности | |
| KR19990000778A (ko) | 의사잡음부호 발생 장치 및 그 방법 | |
| Lukin et al. | FPGA-based devices for random waveform generation and stepped delay signal processing | |
| RU2549524C1 (ru) | Генератор нелинейных псевдослучайных последовательностей | |
| US20240168721A1 (en) | Apparatus for generating a plurality of ultra-high speed pseudo-random signals and multichannel pseudo-random noise modulation device thereof | |
| RU2661542C1 (ru) | СПОСОБ РАСКРЫТИЯ СТРУКТУРЫ НЕЛИНЕЙНЫХ РЕКУРРЕНТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В ВИДЕ КОДОВ КВАДРАТИЧНЫХ ВЫЧЕТОВ, СУЩЕСТВУЮЩИХ В ПРОСТЫХ ПОЛЯХ ГАЛУА GF(p), И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | |
| RU2669506C1 (ru) | СПОСОБ ТРАНСЛЯЦИОННОГО УСЛОЖНЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ РЕКУРРЕНТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В ВИДЕ КОДОВ КВАДРАТИЧНЫХ ВЫЧЕТОВ, СУЩЕСТВУЮЩИХ В ПРОСТЫХ ПОЛЯХ ГАЛУА GF(p), И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | |
| RU173172U1 (ru) | Генератор псевдослучайных чисел с нелинейной обратной связью |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050601 |