RU2327200C1 - Random sequences generator - Google Patents

Random sequences generator Download PDF

Info

Publication number
RU2327200C1
RU2327200C1 RU2007103765/09A RU2007103765A RU2327200C1 RU 2327200 C1 RU2327200 C1 RU 2327200C1 RU 2007103765/09 A RU2007103765/09 A RU 2007103765/09A RU 2007103765 A RU2007103765 A RU 2007103765A RU 2327200 C1 RU2327200 C1 RU 2327200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
unit
key
control unit
Prior art date
Application number
RU2007103765/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В чеслав Иванович Петренко (RU)
Вячеслав Иванович Петренко
Юрий Владимирович Кузьминов (RU)
Юрий Владимирович Кузьминов
Original Assignee
ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет filed Critical ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет
Priority to RU2007103765/09A priority Critical patent/RU2327200C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2327200C1 publication Critical patent/RU2327200C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: random sequences generator relates to computing processes, in particular, to discrete sequences generators and may be used in digital computers, TV, telecommunication systems, in generation of the orthogonal address sequences, as well as in the data protection systems. The said generator consists of the clock pulse generator, NO-component, n-digit counter, two AND-components, one shift register, function number register and trigger. The generator incorporates the units of generation of producing sequence, the key and the module 2 adder.
EFFECT: wider functions of the Wolsch function generator thanks to possibility of generation of random sequences.
2 cl, 2 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к генераторам дискретных последовательностей, и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, телевидении, телекоммуникационных системах при формировании ортогональных адресных последовательностей, а также в системах защиты информации.The invention relates to computer technology, in particular to discrete sequence generators, and can be used in digital computing devices, television, telecommunication systems in the formation of orthogonal address sequences, as well as in information protection systems.

Известен генератор функций Уолша, содержащий задающий генератор, регистр сдвига, регистр номера функции, элемент НЕ, элемент И и триггер, причем выход регистра номера функции подключен к параллельному информационному входу регистра сдвига, выход задающего генератора подключен к тактовому входу регистра сдвига и к входу элемента НЕ, выход элемента НЕ и последовательный выход регистра сдвига через элемент И подключены к счетному входу триггера (см. авторское свидетельство СССР №1076892, кл. G06F 1/02, 1982 г.).A known Walsh function generator containing a master oscillator, a shift register, a function number register, an element NOT, an AND element, and a trigger, the output of the function number register being connected to a parallel information register of the shift register, the output of the master oscillator connected to the clock input of the shift register and to the input of the element NOT, the output of the element NOT and the serial output of the shift register through the AND element are connected to the counting input of the trigger (see USSR author's certificate No. 1076892, class G06F 1/02, 1982).

Однако этот генератор обладает существенной сложностью, обусловленной большим числом разрядов в используемом регистре сдвига (2n-1 при 2n генерируемых функциях Уолша), поскольку каждый разряд регистра сдвига представляет собой триггер.However, this generator has significant complexity due to the large number of bits in the shift register used (2n-1 for 2n generated Walsh functions), since each bit of the shift register is a trigger.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является генератор функций Уолша, содержащий задающий генератор, элемент НЕ, регистр сдвига, регистр номера функции, элемент И, триггер, n-разрядный счетчик и дополнительный элемент И (см. патент РФ №2275683, кл. G06G 7/26, 2006 г.).Closest to the technical nature of the claimed invention is a Walsh function generator containing a master oscillator, an element NOT, a shift register, a register of a function number, an element AND, a trigger, an n-bit counter and an additional element And (see RF patent No. 2275683, cl. G06G 7/26, 2006).

Недостатком данного устройства являются его ограниченные функциональные возможности, а именно отсутствие возможности формирования на основе функций Уолша производных последовательностей.The disadvantage of this device is its limited functionality, namely the lack of the possibility of forming derived sequences based on Walsh functions.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора функций Уолша за счет обеспечения возможности формирования производных последовательностей.The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the generator of Walsh functions by providing the possibility of forming derivative sequences.

Сущность изобретения заключается в реализации следующего способа формирования производных последовательностей.The invention consists in the implementation of the following method of forming derived sequences.

Известно, что функции (или последовательности) Уолша, обладая свойством взаимной ортогональности для всех последовательностей, построенных по единому алгоритмическому правилу (то есть входящие в один ансамбль последовательностей), в то же время имеют крайне неудовлетворительные автокорреляционные свойства, что делает нецелесообразным их применение в современных телекоммуникационных системах.It is known that Walsh functions (or sequences), possessing the property of mutual orthogonality for all sequences constructed according to a single algorithmic rule (that is, included in one ensemble of sequences), at the same time, have extremely unsatisfactory autocorrelation properties, which makes their use in modern telecommunication systems.

Улучшения автокорреляционных свойств последовательностей Уолша можно достичь путем формирования на их основе производных последовательностей. Для этого последовательности Уолша одного ансамбля должны быть посимвольно сложены с производящей последовательностью, одинаковой по длительности с последовательностями Уолша, но обладающей лучшими автокорреляционными свойствами. Указанным свойствам производящих последовательностей соответствуют характеристические дискретные последовательности (ХДП) (см.: Свердлик М.Б. Оптимальные дискретные сигналы. М., «Советское радио», 1975).Improvements in the autocorrelation properties of Walsh sequences can be achieved by forming derived sequences on their basis. For this, the Walsh sequences of one ensemble must be symbolically combined with a generating sequence that is the same in duration with Walsh sequences, but with better autocorrelation properties. The indicated properties of the producing sequences correspond to characteristic discrete sequences (CDA) (see: Sverdlik MB Optimal discrete signals. M., "Soviet Radio", 1975).

Сравнительная характеристика максимальных выбросов периодической (ПАКФ) и апериодической (ААКФ) корреляционных функций последовательностей Уолша длительностью l=16 и последовательностей, сформированных на основе объединения последовательностей Уолша и ХДП, приведена в таблице 1.A comparative characteristic of the maximum emissions of the periodic (PAKF) and aperiodic (AAKF) correlation functions of Walsh sequences of duration l = 16 and the sequences formed on the basis of the union of the Walsh and CDA sequences is shown in Table 1.

Вид КФType of CF Последовательности УолшаWalsh sequences Производные последовательностиDerived Sequences Rmax(m)R max (m) Rmin(m)R min (m) m(x)m (x)

Figure 00000002
Figure 00000002
Rmax(m)R max (m) Rmin(m)R min (m) m(x)m (x)
Figure 00000003
Figure 00000003
ПАКФPAKF 1one -1-one -0,039-0.039 0,5330.533 00 -0,333-0.333 -0,071-0.071 0,020.02 ААКФAAKF 0,8660.866 -0,944-0.944 -0,071-0.071 0,2780.278 0,3110.311 -0,421-0.421 -0,004-0.004 0,0710,071

Из таблицы видно, что и по размерам максимальных выбросов Rmax(m) корреляционных функций и по величине дисперсии

Figure 00000004
выбросов боковых лепестков корреляционных функций производные последовательности значительно превосходят соответствующие им последовательности Уолша.The table shows that the size of the maximum emissions R max (m) of the correlation functions and the magnitude of the variance
Figure 00000004
emissions of the side lobes of the correlation functions, the derived sequences significantly exceed the corresponding Walsh sequences.

Для формирования характеристических дискретных последовательностей в предлагаемом генераторе используется следующий алгоритм:To generate characteristic discrete sequences in the proposed generator, the following algorithm is used:

1. Исходными данными для формирования ХДП является модуль p, равный требуемой длительности последовательности, являющийся простым целым положительным числом, а также первообразный элемент θ над полем GF(p).1. The initial data for the formation of the CDA is the module p equal to the required duration of the sequence, which is a simple integer positive number, and also the antiderivative element θ over the field GF (p).

2. Пошагово формируются два массива чисел: М(1) размерностью р и М(2) размерностью (р-1). Формирование массива М(1) заключается в определении на каждом шаге номера элемента массива путем вычисления значения (А+1) mod р (где А=(А'×θ) mod р, А' - значение числа А, полученное на предыдущем шаге вычислений, причем на первом шаге А=1) и присвоении данному элементу значения, равного номеру шага вычисления. Первому элементу массива М(1) присваивается значение «1». Формирование массива М(2) заключается в присвоении i-му элементу массива (i - номер шага вычислений) значения (А+1) mod p, полученного на данном шаге вычисления.2. Two arrays of numbers are formed step by step: M (1) with dimension p and M (2) with dimension (p-1). The formation of the array M (1) consists in determining at each step the number of the element of the array by calculating the value (A + 1) mod p (where A = (A '× θ) mod p, A' is the value of the number A obtained in the previous calculation step , and at the first step A = 1) and assigning to this element a value equal to the number of the calculation step. The first element of the array M (1) is assigned the value "1". The formation of the array M (2) consists in assigning to the ith element of the array (i is the number of the calculation step) the value (A + 1) mod p obtained at this calculation step.

3. По завершении формирования обоих массивов на их основе пошагово формируется ХДП в соответствии со следующим правилом:3. Upon completion of the formation of both arrays on their basis, CDA is formed step by step in accordance with the following rule:

Нi=(М(1)j) mod 2, где j=(М(2)i)+1) mod p,H i = (M (1) j ) mod 2, where j = (M (2) i ) +1) mod p,

где i - номер шага вычисленияwhere i is the calculation step number

ПримерExample

Пусть р=7, θ=5. В этом случае необходимо произвести (р-1)=6 шагов вычислений по формированию массивов М(1) и М(2). На каждом шаге должно быть вычислено значение А=(А'*θ) mod p. Так как на первом шаге вычисления А=1, то на втором А=(1*5) mod 7=5, на третьем A=(5*5) mod 7=4, на четвертом А=6, на пятом А=2, на шестом А=3. Таким образом, второй элемент массива М(1) примет значение 1, шестой - 2, пятый - 3, седьмой - 4, третий - 5, четвертый - 6. Первый элемент массива М(2) примет значение (A+1)=2, второй - 6, третий - 5, четвертый - 0, пятый - 3, шестой - 4.Let p = 7, θ = 5. In this case, it is necessary to perform (p-1) = 6 calculation steps to form the arrays M (1) and M (2). At each step, the value A = (A '* θ) mod p must be calculated. Since at the first step of calculation A = 1, then at the second A = (1 * 5) mod 7 = 5, at the third A = (5 * 5) mod 7 = 4, at the fourth A = 6, at the fifth A = 2 , on the sixth A = 3. Thus, the second element of the array M (1) will take the value 1, the sixth - 2, the fifth - 3, the seventh - 4, the third - 5, the fourth - 6. The first element of the array M (2) will take the value (A + 1) = 2 the second is 6, the third is 5, the fourth is 0, the fifth is 3, and the sixth is 4.

Таким образом, по завершении формирования массивы М(1) и М(2) будут иметь следующий вид:Thus, upon completion of the formation, the arrays M (1) and M (2) will have the following form:

М1=[1 1 5 6 3 2 4], М2=[2 6 5 0 3 4].M1 = [1 1 5 6 3 2 4], M2 = [2 6 5 0 3 4].

Далее, в соответствии с пунктом 3 алгоритма формируется искомая числовая последовательность. Первым элементом последовательности H1=(M(1)(M(2)1)+1) mod 2=(М(1)3) mod 2=(5) mod 2=1. Второй элемент последовательности H1=(4) mod 2=0. Аналогично формируются остальные элементы последовательности.Further, in accordance with paragraph 3 of the algorithm, the desired numerical sequence is generated. The first element of the sequence H 1 = (M (1) (M (2) 1) +1 ) mod 2 = (M (1) 3 ) mod 2 = (5) mod 2 = 1. The second element of the sequence H 1 = (4) mod 2 = 0. Similarly, the remaining elements of the sequence are formed.

Таким образом, результирующая последовательность будет иметь вид:Thus, the resulting sequence will look like:

Н=1 0 0 1 0 1.H = 1 0 0 1 0 1.

После формирования производящей последовательности она посимвольно складывается по модулю 2 с последовательностями Уолша. Результатом сложения будут являться искомые производные последовательности.After the generating sequence is formed, it is added modulo 2 with Walsh sequences symbolically. The result of the addition will be the desired derived sequences.

На фиг.1 представлена схема генератора производных последовательностей, на фиг.2 - схема блока формирования производящей последовательности.Figure 1 presents a diagram of a generator of derivative sequences, figure 2 is a diagram of a block forming a generating sequence.

Генератор производных последовательностей состоит из генератора 1 тактовых импульсов, блока 2 формирования производящей последовательности, ключа 3, элемента НЕ 4, n-разрядного счетчика 5, первого элемента И 6, регистра сдвига 7, регистра номера функции 8, второго элемента И 9, триггера 10, сумматора 11 по модулю 2.The derivative sequence generator consists of a clock generator 1, a generating sequence generating unit 2, a key 3, an element NOT 4, an n-bit counter 5, a first element AND 6, a shift register 7, a register of a function number 8, a second element And 9, a trigger 10 , adder 11 modulo 2.

Выход регистра номера функции 8 подключен к параллельному информационному входу регистра сдвига 7, выход генератора 1 тактовых импульсов подключен к входу ключа 3, а также к третьему входу блока 2 формирования производящей последовательности, первый выход которого подключен к управляющему входу ключа 3, второй выход - ко второму входу сумматора 11 по модулю 2, выход ключа 3 подключен к тактовому входу регистра сдвига 7 и к входу элемента НЕ 4, выход элемента НЕ 4 и последовательный выход регистра сдвига 7 через элемент И 9 подключены к счетному входу триггера 10, регистр сдвига 7 замкнут в кольцо цепью обратной связи через элемент И 6, второй вход которого подключен к выходу старшего разряда счетчика 5, счетный вход которого подключен к выходу ключа 3.The output of the function number 8 register is connected to the parallel information input of the shift register 7, the output of the clock pulse generator 1 is connected to the input of the key 3, as well as to the third input of the generating sequence generating unit 2, the first output of which is connected to the control input of the key 3, the second output is connected to the second input of the adder 11 modulo 2, the output of the key 3 is connected to the clock input of the shift register 7 and to the input of the element NOT 4, the output of the element NOT 4 and the serial output of the shift register 7 through the element And 9 are connected to the counting input to trigger 10, the shift register 7 is closed into the ring by a feedback circuit through the And 6 element, the second input of which is connected to the output of the high-order bit of counter 5, the counting input of which is connected to the output of key 3.

В исходном положении ключ 3 разомкнут, а на первый и второй входы устройства соответственно подаются значения первообразного элемента θ и модуля р. Старший разряд n-разрядного счетчика 5 установлен в единичное состояние, а остальные разряды - в нулевое состояние, триггер 10 установлен в единичное состояние.In the initial position, the key 3 is open, and the values of the antiderivative element θ and module p are respectively supplied to the first and second inputs of the device. The senior bit of the n-bit counter 5 is set to a single state, and the remaining bits to zero, trigger 10 is set to a single state.

Перед началом работы кодовая комбинация, представляющая собой усеченный код номера последовательности Уолша, переписывается из регистра 8 номера функции в регистр 7 сдвига.Before starting work, the code combination, which is a truncated code of the Walsh sequence number, is copied from register 8 of the function number to shift register 7.

Двоичный код номера последовательности Уолша, который должен быть записан в регистре 7 сдвига, определяется следующими таблицами:The binary code of the Walsh sequence number to be recorded in shift register 7 is determined by the following tables:

а) для N=4 (где N - объем системы последовательностей Уолша)a) for N = 4 (where N is the volume of the Walsh sequence system)

Таблица 1Table 1 Десятичный номер последовательности УолшаWalsh sequence decimal number Двоичный номер последовательности УолшаWalsh sequence binary number Двоичный код номера последовательности УолшаWalsh Sequence Number Binary Code 00 0000

Figure 00000005
Figure 00000005
1one 0101 2
3
2
3
10
11
10
eleven
Комбинации, записываемые в регистр 7 сдвигаCombinations written to shift register 7

б) для N=8b) for N = 8

Таблица 2table 2 Десятичный номер последовательности УолшаWalsh sequence decimal number Двоичный номер последовательности УолшаWalsh sequence binary number Двоичный код номера последовательности УолшаWalsh Sequence Number Binary Code 00 000000

Figure 00000006
Figure 00000006
1one 001001 22 010010 33 011011 4four 100one hundred 55 101101 6
7
6
7
110
111
110
111
Комбинации, записываемые в регистр 7 сдвигаCombinations written to shift register 7

в) для N=16c) for N = 16

Таблица 3Table 3 Десятичный номер последовательности УолшаWalsh sequence decimal number Двоичный номер последовательности УолшаWalsh sequence binary number Двоичный код номера последовательности УолшаWalsh Sequence Number Binary Code 00 00000000

Figure 00000007
Figure 00000007
1one 00010001 22 00100010 33 ООНUN 4four 01000100 55 01010101 66 01100110 77 01110111 88 10001000 99 10011001 1010 10101010 11eleven 10111011 1212 11001100 1313 11011101 14
15
fourteen
fifteen
1110
1111
1110
1111
Комбинации, записываемые в регистр 7 сдвигаCombinations written to shift register 7

Процесс формирования производных последовательностей начинается с запуска генератора 1 тактовых импульсов. С выхода генератора тактовые импульсы поступают на вход счетчика 3 и на третий вход блока 2 формирования производящих последовательностей.The process of generating derivative sequences begins with the start of a clock generator 1. From the output of the generator, the clock pulses are fed to the input of the counter 3 and to the third input of the unit 2 for generating the generating sequences.

Блок 2 формирования производящей последовательности (фиг.2) содержит блок 12 контроля, ключ 13, блок 14 управления, умножитель 15 по модулю, элемент ИЛИ 16, счетчик 17, первое ПЗУ 18, блок 19 формирования остатка, первый сумматор 20, блок 21 коммутации, второе ПЗУ 22, блок 23 формирования остатка по модулю 2, второй сумматор 24.The generating sequence generating unit 2 (FIG. 2) contains a control unit 12, a key 13, a control unit 14, a modulator 15, an OR element 16, a counter 17, a first ROM 18, a remainder generating unit 19, a first adder 20, a switching unit 21 , the second ROM 22, the block 23 of the formation of the remainder modulo 2, the second adder 24.

В исходном положении на первый и второй входы блока 12 контроля подаются соответственно значения первообразного элемента θ и модуля p, причем данные входы отключены от соответствующих выходов блока. Третий выход блока 12 контроля служит для передачи в блок управления информации о значении модуля и об изменении значений модуля и первообразного элемента.In the initial position, the values of the antiderivative element θ and module p, respectively, are supplied to the first and second inputs of the control unit 12, and these inputs are disconnected from the corresponding outputs of the block. The third output of the control unit 12 is used to transmit information about the value of the module and the change in the values of the module and the antiderivative element to the control unit.

Процесс формирования производящей последовательности начинается с момента появления первого единичного тактового импульса на входе ключа 13 и первом входе блока 14 управления. В исходном положении вход ключа 13 подключен на первый выход, поэтому единичный символ с первого выхода ключа 13 поступает на первый вход умножителя 15 по модулю. Так как на первом такте работы на остальные входы умножителя 15 по модулю данные не подаются, единичный импульс подается на младший разряд выхода умножителя, с которого в виде двоичного кода числа «1» поступает на вход первого сумматора 20, а также в цепь обратной связи. В первом сумматоре 20 поступающее на его вход значение увеличивается на один путем добавления единицы в младший разряд двоичного кода числа. С выхода первого сумматора 20 полученный код числа «2» поступает на первый вход блока 21 коммутации, на второй вход которого поступает значение с выхода счетчика 17. Так как с первого выхода ключа 13 тактовый импульс через элемент ИЛИ 16 поступает также на счетный вход счетчика 17, то на выходе счетчика на первом такте будет сформировано значение «1». Учитывая, что на первом такте на первый вход блока 21 коммутации поступает значение числа «2», значение числа «1» будет записано во вторую ячейку второго ПЗУ 22. Первая ячейка второго ПЗУ 22 постоянно имеет значение «1».The process of generating a generating sequence starts from the moment the first single clock pulse appears at the input of the key 13 and the first input of the control unit 14. In the initial position, the input of the key 13 is connected to the first output, so a single character from the first output of the key 13 is fed to the first input of the multiplier 15 modulo. Since at the first clock cycle, the remaining inputs of the multiplier 15 are not fed modulo the data, a single pulse is fed to the least significant bit of the output of the multiplier, from which it goes to the input of the first adder 20 as a binary code of the number “1”, and also to the feedback circuit. In the first adder 20, the value supplied to its input is increased by one by adding one to the least significant bit of the binary code of the number. From the output of the first adder 20, the resulting code of the number “2” is sent to the first input of the switching unit 21, the second input of which receives the value from the output of the counter 17. Since the clock pulse is transmitted from the first output of the key 13 to the counting input of the counter 17 , then at the output of the counter on the first clock cycle the value “1” will be generated. Considering that at the first clock cycle, the value of the number “2” is supplied to the first input of the switching unit 21, the value of the number “1” will be recorded in the second cell of the second ROM 22. The first cell of the second ROM 22 is always “1”.

С выхода первого сумматора 20 полученный код числа также поступает на первый вход блока 19 формирования остатков. Так как на первом такте работы на второй вход блока 19 формирования остатков код модуля не подается, значение числа «2» с выхода блока 19 формирования остатков подается на вход первого ПЗУ 18, где записывается в первую ячейку.From the output of the first adder 20, the resulting number code also goes to the first input of the residual generation unit 19. Since at the first step of operation the module code is not supplied to the second input of the residual block 19, the value of the number “2” from the output of the residual block 19 is fed to the input of the first ROM 18, where it is written into the first cell.

После завершения первого тактового импульса блок 14 управления на первом своем выходе формирует сигнал на перекоммутацию входа ключа 13 с первого на второй выход, а на втором выходе - сигнал на подключение входов записи кода первообразного элемента и модуля на соответственно первый и второй выходы блока 12 контроля. На втором и последующих тактах работы импульсы тактового чтения подаются на тактовый вход умножителя 15 по модулю, а также через элемент ИЛИ 16 на счетный вход счетчика 17. На каждом такте в умножителе 15 по модулю происходит умножение по модулю (значение которого поступает на четвертый вход умножителя) значения, сформированного в данном блоке на предыдущем такте и поступающего по цепи обратной связи на второй вход умножителя, на значение первообразного элемента, поступающее на третий вход умножителя.After the completion of the first clock pulse, the control unit 14 at its first output generates a signal for reconnecting the input of the key 13 from the first to the second output, and at the second output, a signal for connecting the inputs of the code recording of the antiderivative element and the module to the first and second outputs of the control unit 12, respectively. At the second and subsequent clock cycles, the clock read pulses are fed to the clock input of the multiplier 15 modulo, as well as through the OR element 16 to the counting input of the counter 17. At each clock pulse in the multiplier 15 modulo multiplication occurs (the value of which is fed to the fourth input of the multiplier ) the values generated in this block at the previous clock cycle and fed through the feedback circuit to the second input of the multiplier, to the value of the antiderivative element received at the third input of the multiplier.

Полученное значение с выхода умножителя 15 поступает в цепь обратной связи и на вход первого сумматора 20. После увеличения на единицу полученное значение с выхода первого сумматора 20 поступает на первый вход блока 21 коммутации, где определяет адрес ячейки второго ПЗУ 22, в которую запишется значение, поступающее со счетчика 17, а также на первый вход блока 19 формирования остатков, на второй вход которого поступает значение модуля. С выхода блока 19 формирования остатков полученное значение поступает на вход первого ПЗУ 18, где записывается в i-ю ячейку (i-номер такта).The obtained value from the output of the multiplier 15 enters the feedback circuit and to the input of the first adder 20. After increasing by one, the obtained value from the output of the first adder 20 enters the first input of the switching unit 21, where it determines the cell address of the second ROM 22, into which the value is written, coming from the counter 17, as well as to the first input of the residual formation unit 19, the second input of which receives the value of the module. From the output of the residual formation block 19, the obtained value is fed to the input of the first ROM 18, where it is recorded in the i-th cell (i-tick number).

Таким образом, на каждом такте, начиная со второго, в первом ПЗУ 18 поочередно в каждую ячейку, начиная со второй, будет записано значение остатка по модулю p от значения числа А, сформированного в умножителе 15 по модулю и увеличенного на единицу, то есть (А+1) mod p, а в (А+1)-ю ячейку второго ПЗУ 22 будет записано значение i (i - номер такта).Thus, at each step, starting from the second, in the first ROM 18, in each cell, starting from the second, the value of the remainder modulo p of the value of the number A formed in the multiplier 15 modulo and increased by one, that is, ( A + 1) mod p, and in the (A + 1) -th cell of the second ROM 22 the value i will be written (i is the measure number).

По завершении (p-1)-го такта (p - модуль) блок 14 управления на первом выходе сформирует сигнал на подключение входа ключа 13 на третий выход данного блока, а на втором выходе - сигнал на отключение первого и второго выходов блока 12 контроля. На третьем выходе блока 14 управления будет сформирован сигнал на включение ключа 3 и подачи тактовых импульсов на элементы генератора, отвечающие за формирование последовательностей Уолша.Upon completion of the (p-1) -th cycle (p - module), the control unit 14 at the first output will generate a signal for connecting the input of the key 13 to the third output of this unit, and at the second output - a signal for disconnecting the first and second outputs of the control unit 12. At the third output of the control unit 14, a signal will be generated to turn on the key 3 and to supply clock pulses to the generator elements responsible for the formation of Walsh sequences.

Под воздействием тактовых импульсов, поступающих с выхода ключа 3 на тактовый вход регистра 7 сдвига, информация, записанная в нем, сдвигается и поступает на один из входов второго элемента И 9, на второй вход которого поступает инвертированный тактовый импульс. Информация с выхода регистра 7 сдвига поступает также на один из входов первого элемента И 6, на второй вход которого поступает единичный потенциал с выхода старшего разряда счетчика 5. Информация с выхода первого элемента И 6 будет поступать на вход регистра 7 сдвига до тех пор, пока старший разряд счетчика 5 будет находиться в единичном состоянии. Поскольку счетчик 5 имеет n разрядов, причем перед началом его работы в его старшем разряде была записана «1», то это произойдет через 2n-1 тактов работы генератора 1. Таким образом, в регистр 7 сдвига по цепи обратной связи запишутся (2n-1-1) символов, вышедших из него, и, следовательно, они повторно поступят на вход второго элемента И 9, то есть на вход второго элемента И 9 в итоге поступит не усеченный, а полный код номера последовательности Уолша.Under the influence of clock pulses coming from the output of the key 3 to the clock input of the shift register 7, the information recorded in it is shifted and fed to one of the inputs of the second element And 9, the second input of which receives an inverted clock pulse. Information from the output of the shift register 7 also goes to one of the inputs of the first element And 6, the second input of which receives the unit potential from the output of the highest order of the counter 5. Information from the output of the first element And 6 will go to the input of the shift register 7 until the high order of counter 5 will be in a single state. Since counter 5 has n digits, and before starting its work, “1” was written in its highest digit, this will happen after 2 n-1 clock cycles of generator 1. Thus, in the shift register 7, feedback circuits are written (2 n -1 -1) characters that came out of it, and, therefore, they will re-enter the input of the second element And 9, that is, the input of the second element And 9 will not receive the truncated, but the full code of the Walsh sequence number.

Напряжение на выходе второго элемента И 9 оказывается стробированным, причем на каждый двоичный интервал минимальной длительности приходится по одному стробу, а длительность каждого строба равна половине длительности тактового интервала. Сигналы с входа второго элемента И 9 поступают на счетный вход триггера 10, предварительно установленного в одиночное состояние. Моменты появления логических единиц на выходе второго элемента И 9 соответствуют моментам перемен знака генерируемой последовательности Уолша, поэтому на выходе триггера 10 оказывается сформированной соответствующая последовательность Уолша. Элементы последовательности Уолша с выхода триггера 10 поступают на первый вход сумматора 11 по модулю 2.The voltage at the output of the second element And 9 is gated, and for each binary interval of minimum duration there is one gate, and the duration of each gate is equal to half the duration of the clock interval. The signals from the input of the second element And 9 are received at the counting input of the trigger 10, previously set to a single state. The moments of occurrence of logical units at the output of the second element And 9 correspond to the moments of changes in sign of the generated Walsh sequence, therefore, at the output of trigger 10, the corresponding Walsh sequence is formed. Elements of the Walsh sequence from the output of the trigger 10 are supplied to the first input of the adder 11 modulo 2.

Одновременно в блоке 2 формирования производящей последовательности тактовые импульсы с третьего выхода ключа 13 будут поступать на тактовые входы обоих ПЗУ. Под их действием значение каждой ячейки первого ПЗУ 18 поочередно, начиная с первой ячейки, будет подаваться на выход первого ПЗУ 18, увеличиваться на единицу во втором сумматоре 24 и поступать на второй вход второго ПЗУ 22, где будет определять адрес ячейки, значение которой на данном такте должно поступить на выход второго ПЗУ 22. Данное значение поступит на вход блока 23 формирования остатков по модулю 2. С выхода данного блока, являющегося вторым выходом блока 2 формирования производящей последовательности, символы «1» или «0» будут поступать на второй вход сумматора 11, где по модулю 2 будут складываться с символами последовательности Уолша. На выходе сумматора 11 по модулю 2 будут формироваться элементы производной последовательности.At the same time, in block 2 for generating the generating sequence, clock pulses from the third output of key 13 will be supplied to the clock inputs of both ROMs. Under their action, the value of each cell of the first ROM 18 in turn, starting from the first cell, will be fed to the output of the first ROM 18, increased by one in the second adder 24 and fed to the second input of the second ROM 22, where it will determine the address of the cell whose value on this the clock cycle should go to the output of the second ROM 22. This value will go to the input of the block 23 of the formation of residues modulo 2. From the output of this block, which is the second output of the block 2 of the formation of the generating sequence, the characters "1" or "0" will come in and the second input of the adder 11, where modulo 2 will add up with the characters of the Walsh sequence. At the output of the adder 11 modulo 2 elements of the derived sequence will be formed.

В случае изменения длительности производящей последовательности (модуля р) или порядка ее формирования (первообразного элемента θ) на третьем выходе блока 12 контроля сформируется сигнал, который поступит на второй вход блока 14 контроля. При этом блок 14 на первом входе сформирует сигнал на подключение входа ключа 13 на первый выход, на третьем входе - сигнал на выключение ключа 3, на четвертом выходе - сигнал на обнуление счетчика 17, после чего происходит формирование производной последовательности в соответствии с вышеприведенным алгоритмом.In the event of a change in the duration of the producing sequence (module p) or the order of its formation (antiderivative element θ), a signal will be generated at the third output of the control unit 12, which will be transmitted to the second input of the control unit 14. In this case, the block 14 at the first input will generate a signal for connecting the input of the key 13 to the first output, at the third input - a signal to turn off the key 3, at the fourth output - a signal to reset the counter 17, after which the derivative sequence is formed in accordance with the above algorithm.

Claims (2)

1. Генератор производных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, элемент НЕ, n-разрядный счетчик, первый и второй элемент И, регистр сдвига, регистр номера функции, триггер, причем выход регистра номера функции подключен к параллельному информационному входу регистра сдвига, выход элемента НЕ и последовательный выход регистра сдвига через элемент И подключены к счетному входу триггера, регистр сдвига замкнут в кольцо цепью обратной связи через элемент И, второй вход которого подключен к выходу старшего разряда счетчика, отличающийся тем, что в него введены блок формирования производящей последовательности, ключ и сумматор по модулю 2, причем выход генератора тактовых импульсов подключен ко входу ключа, а также к третьему входу блока формирования производящей последовательности, первый выход которого подключен к управляющему входу ключа, второй выход - ко второму входу сумматора по модулю 2, выход ключа подключен к тактовому входу регистра сдвига, к входу элемента НЕ и к счетному входу счетчика, первый вход блока формирования производящей последовательности подключен к входу записи кода первообразного элемента, второй вход блока формирования производящей последовательности подключен ко входу записи кода модуля, выход триггера подключен к первому входу сумматора по модулю 2, выход которого является выходом генератора.1. A derivative sequence generator comprising a clock, an element NOT, an n-bit counter, a first and second element AND, a shift register, a function number register, a trigger, the output of the function number register being connected to a parallel information input of the shift register, the output of the element NOT and the serial output of the shift register through the And element is connected to the counting input of the trigger, the shift register is closed to the ring by a feedback circuit through the And element, the second input of which is connected to the output of the senior discharge A device, characterized in that a generating sequence generating unit, a key and an adder modulo 2 are inserted into it, and the output of the clock pulse generator is connected to the key input, as well as to the third input of the generating sequence generating unit, the first output of which is connected to the control input of the key, the second output is to the second input of the adder modulo 2, the key output is connected to the clock input of the shift register, to the input of the element NOT and to the counter input of the counter, the first input of the generating unit lnosti connected to an input record of a primitive element of the code, the second input forming unit generating a sequence is connected to an input of the recording unit of code latch output is connected to the first input of the adder modulo 2, whose output is the output of the generator. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования производящей последовательности содержит блок контроля, ключ, блок управления, умножитель по модулю, элемент ИЛИ, счетчик, первое и второе ПЗУ, блок формирования остатка, первый и второй сумматор, блок коммутации, блок формирования остатка по модулю 2, причем первый вход блока формирования производящей последовательности подключен к первому входу блока контроля, второй вход блока формирования производящей последовательности подключен ко второму входу блока контроля, третий вход блока формирования производящей последовательности подключен ко входу ключа и первому входу блока управления, ко второму входу которого подключен третий выход блока контроля, первый выход блока контроля подключен к третьему входу умножителя по модулю, второй выход блока контроля подключен к четвертому входу умножителя по модулю и ко второму входу блока формирования остатков, первый выход блока управления подключен к управляющему входу ключа, второй выход блока управления подключен к третьему входу блока контроля, третий выход блока управления является первым выходом блока формирования производящей последовательности, четвертый выход блока управления подключен к входу обнуления счетчика, первый выход ключа подключен к первому входу умножителя по модулю и к первому входу элемента ИЛИ, второй выход ключа подключен к тактовому входу умножителя по модулю и ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу счетчика, третий выход ключа подключен к тактовым входам обоих ПЗУ, выход умножителя по модулю подключен к входу первого сумматора и ко второму входу умножителя по модулю, выход первого сумматора подключен к первому входу блока коммутации, ко второму входу которого подключен выход счетчика, а также к первому входу блока формирования остатков, выход блока коммутации подключен к первому входу второго ПЗУ, выход блока формирования остатков подключен ко входу первого ПЗУ, выход первого ПЗУ подключен ко входу второго сумматора, выход второго сумматора подключен ко второму входу второго ПЗУ, выход второго ПЗУ подключен ко входу блока формирования остатка по модулю 2, выход данного блока является вторым выходом блока формирования производящей последовательности.2. The device according to claim 1, characterized in that the generating sequence generating unit comprises a control unit, a key, a control unit, a modulator, an OR element, a counter, a first and second ROM, a remainder forming unit, a first and second adder, a switching unit , the remainder forming unit modulo 2, wherein the first input of the generating sequence generating unit is connected to the first input of the control unit, the second input of the generating sequence generating unit is connected to the second input of the control unit, third input the generating sequence generating unit is connected to the key input and the first input of the control unit, to the second input of which the third output of the control unit is connected, the first output of the control unit is connected to the third input of the multiplier modulo, the second output of the control unit is connected to the fourth input of the multiplier modulo and to the second the input of the residual formation unit, the first output of the control unit is connected to the control input of the key, the second output of the control unit is connected to the third input of the control unit, the third output of the unit board is the first output of the generating sequence generation unit, the fourth output of the control unit is connected to the counter zeroing input, the first key output is connected to the first input of the multiplier modulo and to the first input of the OR element, the second output of the key is connected to the clock input of the multiplier modulo and to the second input OR element, the output of which is connected to the counting input of the counter, the third output of the key is connected to the clock inputs of both ROMs, the output of the multiplier is connected modulo to the input of the first adder and to the second modulator input of the multiplier, the output of the first adder is connected to the first input of the switching unit, the counter output is connected to the second input of it, as well as to the first input of the residual formation unit, the output of the switching unit is connected to the first input of the second ROM, the output of the residual formation unit is connected to the input of the first ROM, the output of the first ROM is connected to the input of the second adder, the output of the second adder is connected to the second input of the second ROM, the output of the second ROM is connected to the input of the remainder block modulo 2, the output of this block ka is the second output of the generating sequence generating unit.
RU2007103765/09A 2007-01-31 2007-01-31 Random sequences generator RU2327200C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007103765/09A RU2327200C1 (en) 2007-01-31 2007-01-31 Random sequences generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007103765/09A RU2327200C1 (en) 2007-01-31 2007-01-31 Random sequences generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2327200C1 true RU2327200C1 (en) 2008-06-20

Family

ID=39637512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007103765/09A RU2327200C1 (en) 2007-01-31 2007-01-31 Random sequences generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2327200C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583718C1 (en) * 2015-05-13 2016-05-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ) Generator of discrete orthogonal multi-phase signals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583718C1 (en) * 2015-05-13 2016-05-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ) Generator of discrete orthogonal multi-phase signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Delay-introducing method to improve the dynamical degradation of a digital chaotic map
Cusick et al. Stream ciphers and number theory
Bright et al. Quasi-random number sequences from a long-period TLP generator with remarks on application to cryptography
Nguyen et al. Designing a pseudorandom bit generator with a novel five-dimensional-hyperchaotic system
WO1987001836A1 (en) Random sequence generators
TW201844036A (en) Generation method and detection method for secondary synchronization sequence, base station, and user equipment
RU2327200C1 (en) Random sequences generator
US20040054703A1 (en) Method and device for generating a pseudo-random sequence using a discrete logarithm
RU2446444C1 (en) Pseudorandom sequence generator
KR102241252B1 (en) Method, apparatus and system for performing modular arithmetic
US6691142B2 (en) Pseudo random address generator for 0.75M cache
RU2690765C1 (en) Periodic pseudorandom binary sequence generator of complex structure
RU2081450C1 (en) Generator of n-bit random sequence
PV et al. Design and implementation of efficient stochastic number generator
RU2246129C2 (en) Random numbers generation method
RU2785032C1 (en) Adder-accumulator for frequency synthesisers
Kafarov et al. Digital signal generators based on the Lorentz system implemented using fixed-point numbers
RU2553057C1 (en) Device to generate systems of double derivative non-linear recurrent sequences
Beletsky Generalized Galois and Fibonacci Matrices in Cryptographic Applications
Gamberger Incompletely specified numbers in the residue number system-definition and applications
RU2213995C2 (en) Generator of full spectrum of discrete-shift orthogonal kazhdan functions (alternatives)
JP2000298577A (en) Random number generation device
SU1734092A1 (en) Pseudorandom number sequence generator
RU2022332C1 (en) Orthogonal digital signal generator
JPS6319038A (en) Random number generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150201