SU1112537A2 - Генератор случайных импульсов - Google Patents

Abstract

1. ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ И.ЧПУЛЬСОВ по ав. св. № 336659. отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, в него введен блок восстановлени  син.хроимпульсов, выход которого соединен с входом первого триггера и с дополнительными входами элементов совпадени  делител  частоты с переменным коэффициентом делени . 2. Генератор по. п. 1, отличающийс  тем, что блок восстановлени  синхроимпульсов содержит посчедовательно включенные первый инвертор, первый элемент сравнени . второй инвертор, первый формирователь импульсов, первый элемент совпадени , третий инвертор, второй формирователь импульсов и второй элемент сравнени , второй вход которого соединен с выходом первого инвертора, выход второго формировател  импульсов соединен с вторым входом первого элемента сравнени , третий вход которого подключен к второму входу первого элемента совпадени  и квыходу триггера, первый и второй выходы которого через второй и третий элементы совпадени  подключены к выходам счетчика импульсов, второй вход второго элемента совпадени  соединен с входом первого инвертора, второй вход третьего элемента совпадени  подключен к входу счетчика импульсов и к выходу третьего элемента сравнени , первый S вход которого подключен к выходу первого инвертора, а второй вход соединен с выходом третьего элемента сравнени  и с выходом блока восстановлени  синхроимпульсов.

Description

1С

сд

СА:)

27

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике дл  генерировани  контрольных случайных импульсов с заданной веро тностью их по влени .

По основному авт. св. № 336659 известен генератор случайных импульсов, содержащий генератор шума, ключ, три триггера, три элемента совпадени  и N триггеров (частный случай делител  частоты) и N элементов совпадени , которые образуют делитель частоты с переменным коэффициентом делени , каждый разр д которого состоит из последовательно включенных триггера и элемента совпадени , и коммутатор.

Генератор позвол ет получить как исходную случайную последовательность импульсов с веро тностью 0,5, так и случайные последовательности импульсов с меньшими веро тност ми путем делени  исходной случайной последовательности, т. е. он осуществл ет регулировку веро тности по влени  случайных импульсов 1.

Однако известный генератор характеризуетс  низкой помехозащищенностью по каналу синхронизации, что может приводить к неработоспособности генератора, т. е. по влению на выходе устройства случайных импульсов с неизвестной веро тностью.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости генератора случайных импульсов .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генератор случайных импульсов, содержащий генератор шума, выход которого подключен к первому входу ключа, второй вход которого подключен к первому выходу первого триггера, второй выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов совпадени , вторые входы первого и второго элементов совпадени  соединены через второй триггер с выходом ключа, выходы первого и второго элементов совпадени  через третий триггер подключены к второму входу третьего элемента совпадени , выход которого подключен к первым входам первых триггера и элемента совпадени  делител  частоты с переменным коэффициентом делени , выходы разр дов которого подключены к остальным входам коммутатора, введен блок восстановлени  синхроимпульсов, выход которого соединен с входом первого триггера и с дополнительными входами элементов совпадени  делител  частоты с переменным коэффициентом делени .

Кроме того, блок восстановлени  синхроимпульсов содержит последовательно включенные первый инвертор, первый элемент сравнени , второй инвертор, первый формирователь импульсов, первый элемент совпадени , третий инвертор, второй формирователь импульсов и второй элемент сравнени , второй вход которого соединен с выходом первого инвертора, выход второго формировател  импульсов соединен с вторым входом первого элемента сравнени , третий вход которого подключен к второму входу первого элемента совпадени  и к выходу триггера,

первый и второй выходы которого через второй и третий элементы совпадени  подключены к выходам счетчика импульсов, второй вход второго элемента совпадени  соединен с входом первого инвертора, второй вход третьего элемента совпадени  подключен к входу счетчика импульсов и к выходу третьего элемента сравнени , первый вход которого подключен к выходу первого инвертора , а второй вход соединен с выходом третьего элемента сравнени  и с выходом

j блока восстановлени  синхроимпульсов.

На чертеже представлена функциональна  схема генератора случайных сигналов. Генератор случайных импульсов содержит щину 1 входной частоты синхронизации, блок 2 восстановлени  синхроимпульсов,

0 который состоит из инверторов 3-5, элементов 6-8 сравнени , элементов 9-11 совпадени , триггера 12, формирователей 13 и 14 импульсов, счетчика 15 импульсов, а также содержит генератор 16 шума, ключ 17, триггер 18, элемент 19 и 20 совпадени , триггер 21, элемент 22 совпадени , делитель 23 частоты с переменным коэффициентом делени , каждый разр д которого содержит триггер 24 и элемент 25 совпадени , и коммутатор 26, выходную шину 27 и триггер 28.

0 Шина 1 входной частоты синхронизации подключена к входу инвертора 3 блока 2 и к входу элемента 9 совпадени , выход инвертора 3 соединен с входами элементов 6-8 сравнени , другой вход элемента 6 сравнени  подключен к выходу элемента 8

сравнени , к входу триггера 28 и дополнительным входам элементов 25 совпадени  делител  23, а выход соединен с входом счетчика 15 импульсов и вторым входом элемента 10 совпадени , первый выход счетчика 15 импульсов подключен к входу эле мента 9 совпадени , а п-й выход соединен с входом элемента 10 совпадени , выходы элементов 9 и 10 совпадени  подключены соответственно к входам триггера 12, выход которого соединен с входом элемента 7 срав5 нени  и входом элемента 11 совпадени , вход которого подключен к выходу формировател  13 импульсов, вход которого через инвертор 4 подключен к выходу элемента 7 сравнени , другой вход которого соединен с входом элемента 8 сравнени  и выходом

0 формировател  14 импульсов, вход которого через инвертор 5 подключен к выходу элемента 11 совпадени , выход триггера 28 подключен к входу ключа 17, к второму входу которого подключен генератор 16 шума , выход ключа 17 подключен к входу

триггера 18, выходы которого соединены с входами элементов 19 и 20 совпадени , одни из входов которого подключены к выходу триггера 28 и к входу элемента 22 совпадени , другой вход которого соединен с выходом триггера 21, входы которого соединены с выходами элементов 19 и 20 совпадени , выход элемента 22 совпадени  подключен к входу первого разр да (триггеру 24 и элементу 25) делител  23 и к первому входу коммутатора 25, остальные входы которого подключены к разр дным выходам делител  23. Устройство работает следующим образом. В случае, когда во входной последовательности синхронизирующих импульсов, например, в виде последовательности импульсов , состо щей из m импульсов, пропадает один или несколько импульсов, данна  последовательность по щине 1 поступает на инвертор 3. Инвертированна  им последовательность синхронизирующих импульсов поступает через элемент 6 сравнени  на счетчик 15 импульсов. Первый сигнал, сформированный счетчиком 15 на первом его выходе, синхронизируетс  входной последовательностью импульсов и через элемент 9 совпадени  поступает на вход триггера 12. С п-го выхода счетчика 15 через элемент 10 совпадени  в это врем  на другой вход триггера 12 поступает сигнал обратной пол рности по сравнению с сигналом на первом входе, и триггер 12 срабатывает, подава  со своего единичного выхода на вход элемента 7 сравнени  положительный перепад напр жени . Одновременно с положительным перепадом напр жени  с выхода триггера 12 на вход элемента 7 сравнени  поступает инвертированна  инвертором 3 входна  последовательность синхронизирующих импульсов. На другой вход элемента 7 сравнени  поступает в начальный момент времени сигнал положительного потенциала с выхода закрытого формировател  14 импульсов. Выходной сигнал элемента 7 сравнени , предварительно проинвертированный инвертором 4, поступает на вход формировател  13 импульсов, открыва  его положительными перепадами последовательности импульсов (т. е. передними фронтами принимаемых синхронизирующих импульсов). Открывщись формирователь 13 импульсов выдает импульсы отрицательной пол рности, формиру  тем самым последовательность синхронизирующих импульсов. Данна  последовательность импульсов поступает на вход элемента II совпадени , на другой вход которого поступает положительный перепад напр жени  с единичного выхода триггера 12. Выходной сигнал элемента 11 совпадени , инвертиру сь инвертором 5, поступает на вход формировател  14 импульсов, открыва  его. Открывщись, формирователь 14 импульсов формирует импульс отрицательной пол рности , формиру  последовательность синхронизирующих импульсов, котора  с выхода формировател  14 импульсов поступает на вход элемента 7 сравнени  и на вход элемента 8 сравнени , на другой вход которого поступает также инвертированна  инвертором 3 входна  последовательность синхронизирующих импульсов. Выходной сигнал элемента 8 сравнени  поступает на вход элемента 6 сравнени , на вход триггера 28 и входы элементов 25 совпадени  делител  23. При отсутствии пропадани  синхронизирующего импульса в импульсной последовательности (например, в результате сбо  в канале обмена) выходной импульс формировател  14 импульсов, предварительно пройд  элемент б сравнени  и инвертор 4, поступает на вход формировател  13 импульсов и открывает его своим положительным перепадом, т. е. передним фронтом отрицательного импульса, сформированного формирователем 14 импульсов, и далее процесс повтор етс . Таким образом, с выхода элемента 8 сравнени  на входы триггера 28 и элемента 25 совпадени  делител  23 поступает восстановленна  синхронизирующа  последовательность. При этом восстановленные синхронизирующие импульсы поступают на вход элемента 6 сравнени , обеспечива  при сбое нормальную работу счетчика 15, который по п-му сигналу через элементы 9 и 10 совпадени  устанавливает триггер 12 в исходное состо ние, формиру  тем самым на врем  работы генератора случайных импульсов потенциальный сигнал. При отсутствии сбоев на вход триггера 28 и входы элементов 25 совпадени  делител  23 через элемент 8 сравнени  поступает принимаема  последовательность син: ронизирующих импульсов , т.е. входна  синхронизирующа  последовательность. Первичным ИСТОЧН1 пм случайного сигнала  вл етс  генератор 16 щума Флуктуационное напр жение генератора -о шума необходимой величины подаетс  на ключ 17, который управл етс  с помощью триггера 28 от импульсов восстановленной частоты синхронизации . Ключ 17 открываетс  положительными импульсами. В результате на его выходе в положительный полупериод напр жени  частоты синхронизации имеет место флуктуационное напр жение, в отрицательный полупериод флуктуационное напр жение отсутствует. Врем , в течение которого открыт ключ 17, определ етс  частотой синхронизации , а длительность импульсов флуктуационного напр жени   вл етс  случайной величиной. Следовательно, количество импульсов, прошедщих через ключ 17 в любой из положительных полупериодов,  вл етс  числом cTpdro случайным. В результате на вход тргиггера 18 поступает в течение каждого положительного полупериода напр жени  частоты синхронизации случайное число импульсов, а следовательно, триггер 18 измен ет свое состо ние за это врем  случайное число раз, поэтому в течение каждого отрицательного полупериода триггер 18

(хмаетс  произвольно в одном из двух устойчивых состо ний, в моменты времени, соответствующие отрицательным полупериодам напр жени  частоты синхронизации, состо ние триггера 18 представл ет случайную последовательность импульсов. Опрос состо ни  триггера 18 в отрицательные полупериоды напр жени  частоты синхронизации осуществл етс  с помощью элементов 19 и 20 совпадени . С выхода этих элементов импульсы отрицательной пол рности подаютс  на два входа триггера 21 с раздельным запуском , триггер 21 повтор ет случайную последовательность состо ний триггера 18 в течение отрицательных полупериодов напр жени  синхронизации. В течение каждого положительного полупериода он остаетс  в том состо нии, в котором находилс  в течение каждого предыдущего полупериода. На выходе триггера 21 получают случайную последовательность единиц и нулей с веро тностью 0,5 по влени  единицы. С

выхода триггера 21 случайна  последовательность поступает на элемент 22 совпадени , на другой вход которого подаютс  пр моугольные импульсы с триггера 28.

На выходе элемента 22 совпадени  получают случайную последовательность импульсов стандартной амплитуды и длительностью с веро тностью 0,5. Далее путем последовательного делени  в делителе 23 последовательности случайных импульсов поступают

случайные последовательности с меньщими веро тност ми по влени , которые через коммутатор 25 подаютс  на выходную щину 27.

, Таким образом, предлагаемый генератор случайных импульсов по сравнению с известным устройством обеспечивает высокую помехоустойчивость выходной последовательности случайных импульсов с регулируемой веро тностью их по влени  даже при наличии сбоев в канале синхронизации.

Claims (2)

1. !. ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ

   ИМПУЛЬСОВ по ав. св. № 336659, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен блок восстановления синхроимпульсов, выход которого соединен с входом первого триггера и с дополнительными входами элементов совпадения делителя частоты с переменным коэффициентом деления.
2. 2. Генератор по. π. 1, отличающийся тем, что блок восстановления синхроимпульсов содержит последовательно включенные первый инвертор, первый элемент сравнения, второй инвертор, первый формирователь импульсов, первый элемент совпадения, третий инвертор, второй формирователь импульсов и второй элемент сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора, выход второго формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента сравнения, третий вход которого подключен к второму входу первого элемента совпадения и к ’выходу триггера, первый и второй выходы которого через второй и третий элементы совпадения подключены к выходам счетчика импульсов, второй вход второго элемента совпадения соединен с входом первого инвертора, второй вход третьего элемента совпадения подключен к входу счетчика импульсов и к выходу третьего элемента сравнения, первый вход которого подключен к выходу первого инвертора, а второй вход соединен с выходом третьего элемента сравнения и с выходом блока восстановления синхроимпульсов.

   SU ..,.1112537 >