SU1023326A1 - Генератор псевдослучайных последовательностей - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТСФ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ; ПСЕКЗОСЛУЧАЙЙЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содецр самий генератор тактовых импульсов , выход которого соединен с тактсюьата входами генерат(а кл-послвдовательности и регистра сдвига, информационнЕ й вход которого соединен с выходом генератора м-последовательности , а разр дные выходы регистра сдвига соединены с соответствующими входами сумматора, о т л йчающийс  тем, Что, с целью упрощени  генератора, он содержит источник единичного сжгнала и элемент НЕ, вход которого подключен к и -му ( число разр дов сумматора ) выходу сумматора, ( и-И)-й вход которого подключен к источнику единичного сигнала, выходы всех разр дов , кремле первого и л-го, суладатора совместно с выходом элемента НЕ образуют группу выходов генератора. § Фиг. Допопиитедьный код псп (п-разр 8ный)

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти приме нение при моделировании случайных процессов и реализации шумоподобных сигналов. При формировании некоторых видов шумолодобных сжгнапов и вдрделировании случайных процессов наход т при менение многозначные псевдослучайные последовательности (псп). Известны устройства формировани  многозначных ПСП. В одном из них квазиортогональна  многозначна  ПСП периода м -р 1, / 2 снимаетс  с выхода генератора р-значной линейной рекуррентной последовательности , удовлетвор ющей примитивному и неприводимому характеристическому полиному в поле G{p),. Недостатком таких устройств  вл  етс  невозможность получени  ортого Нгшьных сигналов. Известно устройство дл  формиров ни  многозначных ПСП периода м ,« 7/3, содержащее генератор тактовых импульсов, два генератора двоичных №-последовательностей од накового периода NX , фазовращатель и коррел тор.. Устройство вырабатыва ет квазиортогональную многозначную ПСП с двухуровневой периодической . функцией автокоррел. ции (ПФАК) вида M -NV-- , К5о(п1ойм) () -Hj|jM, (moaАЛ) . () Ансамбль сигналов весьма представителен . Недостатками данного устройства  вл ютс  низкое быстродействие, св  занное с тем, что каждое значение ПСП вычисл етс  в течение М периодов тактовых импульсов, а также то что уровень боковых лепестков ПФАК (при сдвигах К О (mod м) отличен от нул , т.е. ПСП неортогональна со своими циклическими перестановка ми. Наиболее близким к изобретению  вл етс  генератор ПСП, содержащий последовательно соединенный генератор тактовых импульсов, генератор двоичной «-последовательности периода 2 -l,- ftl/3,- цепочку из м  чеек пам ти, к выходам которых подключены два сумматора параллельного действи , выходы которых подключены к входам блока вычитани . Причем подключение входов сумматоров к выходам м  чеек пам ти определ етс  законом формировани  дЪугой двоичной m -последовательности того же периода м. Генератор с высоким быстро действием вырабатывает квазиортогональную многозначную ПСП с ПФАК вида .(1). Каждое значение П.СП вычисл етс  в течение одного периода тактб вых импульсов f 2 . Недостатком известного генератора . вл етс  сложность аппаратурной реализации , св занна  с использованием двух м-входовых сумматоров параллельного действи , имеющих ПОРА входов и вырабатывак цих на выходе при . реализации .средствами цифровой техники К1 разр дный .код результата. Кгивдый из этих сумматоров содержит MO Л w полных одноразр дных сумматоров . Кроме того, формируема  ПСП не  вл етс  ортогональной. Цель изобретени  - упрощение устройства и обеспечение формировани  многозначных ПСП, ортогональных со своими циклическими перестановкамк (с нулевой коррел цией).. Поставленна  цель достигаетс  тем., что генератор ортогональных псевдослучайных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов , выход которого соединен с тактовыми входами генератора м-последовательности и регистра сдвига, информационный вход.которого соединен с выходом генератора м-последовательности , а разр дные выходы регистра сдвига соединены с соответствуклцими входами сумматора, введены- источник единичного сигнала и элемент НЕ, вход которого подключен к И-му ( И - число разр дов сумматора) выходу сумматора, ( У1+1)-й вход которого подключен к источнику единичного сигнала, вк.соды всех разр дов, кроме первого и и-го, сумматора совместно с выходом элемента НЕ образуют группу выходов генератора, В результате обеспечиваетс  формирование многозначной ПСП периода М 2 -1, и 3, ортогональной со своими циклическими перестановками, ПФАК которой имеет вид р,ч О.,- (,niodM) IО . -и K.o(w)oa.(v). Одновременно обеспечиваетс  суественное упрощение аппаратурной еализации генератора за счет, исключени  одного сумматора параллельного действи  и И-разр дного блока вычитани . Дл  некоторого м общее количество ортогональных ПСП где S количество м-последовательностей ериода м . На фиг. 1 приведена структурна  хема генератора, на фиг. 2 и 3 севдослучайна  последовательность ее периодическа  функци  автокорел ции . Выход генератора 1 тактовых импульсов подключен к тактовым входам генератора 2 двоичной м-последовательности периода м 2 -1, и V 3 и регистра 3 сдвига, содержащего м чеек пам ти, выходы которых подклю чвахл к входам сумматора 4. Подключение f входов сумматора 4 к выхо дам  чеек пам ти регистра 3 определ етс  законом формировани  другой двоичной м-последовательности тогЬ же периода м , щ ичем/ если сим вол этой ПСП а, i О/ « 1 равен 1(0), то к входу сумматора 4 подкшбчае т с  .одноимён ный 1 ( О ) вьЬсод ( м - i) -и  чейки пам ти. Дополнительный вход сумматора 4 подкл чен к выходов источника единичного сигнала 5, в качестве которого может быть использован резистор, подключенный к источнику питани . Выходом сумматора. 4  вл етс  и-разр дный код. Выходы сумматора 4, соо ветствующие всем разр дам, кроме первого н «-ГО,.подключены к выходу устройства, йдход сумматора 4, соответствукхций и-му разр ду, через инвертор 6 подключен к выходам старшего разр да и знакового разр д устройства. Устройство работает следующим об разом. . Генератором 2 вьарабатываетс  дво ична  т-последовательность период w 2 -1, и 7/3, длительность символа которой определ етс  периодом тактовых импульсов, Сфсчрмированна  двоичнё1Я последовательность поступа ет на цепочку 3 из м  чеек пам ти, образ.ующую м-разр дный регистр сдв га. -Выходы  чеек пам ти подключены к входам сумматора 4, причем пор до подключени  определ етс  другой дво ичной т:-последовательностью того ж периода /л. Так, если л -и символ этой последовательности а 1,-i 1, то к входу сумматора 4 подклю- чаетс  1 выход ( М 4)-и  чейки п м ти. В качестве импульсов сдвига , используютс  тактовые импульсы. Дополнительный (м+1)-й вхоД сум- ; матора 4 подключен к источнику единичного сигнала 5. При таком подключении в каждом такте формироваии  д -последовательности сумматором 4 вырабатываетс  И-разр дный двоичный код, соответствующий.увеличенному на единицу числу совпадений между генерируемой пл-последовательностью и Vn -последовательностью определ ющей пор док подключени  выхода  чеек пам ти к входам сумматора 4 . Выходсумматора 4, соответствующий и-му разр ду кода, через инвертор 6 определ ет значени  старшего и знакового разр дов кода результата , а выходы сумматора 4, соответствующие разр  ам от второго до (и-1)-го, подключены к выходам генератора и определ ют значени  младших разр дов результата. Таким образом, формируетс  и -разр дный двоичный дополнительный код многозначной ПСП, сфтогональной со своими циклическими перестановками, при сокращении оборудовани  более, чем на 30%. Кажда  пара m-последовательностей образует две сопр жен ные ортогональные ПСП. Количество уровней ПСП определ етс  значностью взаимокоррел ционной функции исходных двоичных 1-поспедоватёль«рстей. В р де случаев младшие разр ды кода результата дл  всех значений ортого калькой ПСП  вл ютс  нулевыми и могут быть отбрс иены. В качестве примера рассмотрим работу генератора в случае, когда генерируема  двоична  1-последователь-. ность периода Ал 2 -1 7 описываетс  характ1гристкческим полинсмсж , (х) ... О, moiofl.i...), а ки-последовательность, определ юща  пор док подключени  выходов per гистра 3 к входам сумматора 4 - характеристическим полиномом f5(X) ( .,0,1110010,1,..).. В таблице дл  каждого сдвига К приведены значени , количество совпадений NQ, подсчитываемое сумматором 4 параллельного, действи , количество совпадений, увеличенное на единицу NO +1, двоичный код числа Np-fl, значени  сигнала на выходе инвертора б, дополнительный двоичный код результата и дес тичный эквивалент . .

6 110

О 1 2

б 110 2 010

+1

001 +1 001 -1

111

В последней графе таелищг представлена ортогональна  многозначна  ПСП . периода «и 7.,

Полученные ортогональные пСП  в- 20 л ютс  многозначным последовательным сигналом и могут использоватьс  в качестве модулирунидах функций при формировании последовательных шумоподобных сигналов (нйпример много- 25

Продолжение таблицы

частотных), а также при моделирова рии случайных процессов.

Поскольку получаемые ПСП Имеют двухуровневую ПФАК при нулевом уровне остатков, подобную ПФАК импульсного сигнала, то они  вл ютс  идеальным сложным сигналом дл  дальномерных измерений.

Ni

Claims (1)

1. ¢54) ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовьвш входами генератора м-после довательности и регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом генератора м-последовательности, а разрядные выходы регистра сдвига соединены с соответствующими входами сумматора, отличающийся тем, Что, с целью упрощения генератора, он содержит источник единичного сигнала и элемент НЕ, вход которого подключен к и -му ( Ь - число разрядов сумматора) выходу сумматора , ( и+1)-и вход которого подключен к источнику единичного сигнала, выходы всех разря- ‘ дов, кроме первого и и—го, сумматора совместно с выходом элемента НЕ образуют группу выходов генератора. $