SU1200393A1 - Генератор псевдослучайных последовательностей (его варианты). · - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике.

Целью изобретения является обеспечение возможности формирования псевдослучайных последовательностей с заданньм изменением их структуры.

На фиг. 1 представлена функциональная схема генератора псевдослучайных последовательностей по первому варианту; на фиг. 2 - временные диаграммы работы генератора; на фиг. 3 - функциональная схема генератора псевдослучайных последовательностей по второму варианту; на фиг. 4 - временные диаграммы работы генератора.

Генератор псевдослучайных последовательностей (ПСП) по первому варианту (фиг. 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовыми входами группы генераторов 2.],...,2.ш исходных ПСП, информационные выходы которых через группу соответствующих элементов 3.1,... ,3.т задержки соединены с первыми входами группы соответствующих элементов И 4.1, ...,4.ш, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 5, выход которого соединен с информационньм входомΰ-триггера 6, дешифратор 7, группу элементов ИЛИ 8.1,...,8.т, коммутационную матрицу 9, входы которой соединены с разрядными выходами группы генераторов 2.1, . ..,2.ш исходных ПСП. Выходы коммутационной матрицы 9 соединены с входами де- 10

15

20

25

30

35

I

шифратора 7, соответствующие группы выходов которого соединены с входами группы соответствующих элементов ИЛИ 8.1,...,8,ш, выходы которых соединены с вторыми входами группы соответствующих элементов И 4.1,...,4.т. Второй выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом синхронизации I) -триггера 6.

Генератор ПСП по первому варианту (фиг. I) работает следующим образом.

Формирование ПСП осуществляется путем выбора текущего символа одной из исходных ПСП (с выходов соответствующего генератора 2} с помощью группы элементов И 4.1,...,4.ш, на второй вход одного из которых на данном такте подается разрешающий сигнал, который в свою очередь формируется на основе логической обработки К символов с разрядных выходов группы генераторов 2.1,...,2.ш исходных ПСП с помощью дешифратора 7 и группы элементов ИЛИ 8.1,...,8.ш. Выбор К символов из N символов разрядных выходов группы генераторов 2 исходных ПСП осуществляется с помощью коммутационной матрицы 9.

Таким образом, на каждом такте работы генератора ПСП, задаваемом тактовыми импульсами с первого выхода генератора 1 тактовых импульсов (фиг. 2а) на выходах разрядов регистров сдвига группы генераторов 2 исходных ПСП появляются ”1” или "О” (фиг. 26, в), отражающие сосз 12оо:

тояние этих разрядив. Коммутационная матрица 9 (фиг. 2 г^д) обеспечивает вьщеление из Ν = 2Σ п; входных сигналов к-канальнои группы номера того генератора 2 исходной 5

ПСП из группы генераторов 2.1,...,

2.т, символ которого на данном такте используется для формирования ПСП.

Минимальное значение К_Мцн = (1о§_гт^ 10

определяется необходимостью получения в К-разрядных наборах двоичных чисел (таких наборов 2^К) номера любого из генераторов 2 исходных ПСП.

Сигналы с К выходов коммутационной матрицы 9 поступают на входы дешифратора 7, причем число входов дешифратора равно К, а число выходов равно 2_^к, и на каждом из них формируется выходной сигнал, соответствующий логической "1" только для'одного определенного к-раэрядного набора из 2 наборов двоичных чисел на выходе коммутационной матрицы 9. Выходы дешифратора 7 объединяются в группы соответствующим элементом группы элементов ИЛИ 8.1,...,8:т. Тем самым однозначно определяется объединение 2 наборов двоичных чисел на выходе коммутационной матрицы 9 в несколько групп, при этом номер группы, в свою очередь, однозначно определяет номер соответствующего генератора группы генераторов 2.1,...,2.ш исходных ПСП. В результате этого каждому из 2^К наборов на входе дешифратора 7 соответствует выходной сигнал только на одном выходе группы элементов ИЛИ 8.1,...,8.ш элементов ИЛИ (фиг. 2е,ж}, т.е. тем самым учитывается избыточность числа наборов 2 по отношению к числу генераторов

2. Так как число выходов группы элементов ИЛИ 8.1,...,8 .т равно числу генераторов группы генераторов 2.1,...,2.ш исходных ПСП и в каждый момент логическая ”1" присутствует на выходе только одного из группы элементов ИЛИ 8.1,...,

8.ш, то тем самым обеспечивается однозначное и строго определенное управление выдачей символов исходных ПСП на выход устройства. Например, если управляющий сигнал на данном такте работы появляется на выходе элемента ИЛИ 8.1, то он обеспечивает, с помощью соответствующего элемента И 4.1, прохожде)3 ⁴

ние на выход устройства символа (фиг. 2и,к) только первой исходной ПСП с выхода соответствующего элемента 3.1 задержки. Группа элементов 3.1,...,З.т задержки обеспечивает задержку сигналов с выходов группы генераторов 2.1,...,2.т исходных ПСП на время обработки сигналов в дешифраторе 7 и группе элементов ИЛИ 8.1,...,8.ш. Таким образом, символы исходных ПСП, появляющиеся на выходах группы элементов И 4.1,...,4.ш (фиг. 2л,м), в соответствующие интервалы времени, ,₅" на выходе элемента ИЛИ 5 (фиг. 2н) формируются в групповую последова.тельность символов выходной ПСП.

Для исключения влияния разброса задержек группы генераторов 2.1,

2о ...,2.ш исходных ПСП, дешифратора 7, группы элементов ИЛИ 8.1,...,8 .т используется тактируемый 3)-триггер 6, синхронизируемый тактовыми импульсами с второго выхода генератора 1 .

25 (фиг. 2п), сдвинутыми на полпериода. Выходная ПСП на выходе I) -триггера 6 показана на фиг. 2р, где цифрами обозначен номер генератора группы

генераторов 2.1.....2,ш исходных

ПСП, выходные символы которого используются для формирования ПСП на данном такте.

При необходимости изменения структуры выходной ПСП с помощью коммутационной матрицы 9 изменяется либо 35 порядок выбора К-канальной группы :из входных сигналов (т.е. изменяется порядок коммутации тех же входов ^!на выходы коммутационной матрицы 9), либо осуществляется коммутация на выходы матрицы других входов (т.е. разрядных выходов группы генераторов 2.1,...,2.т исходных ПСП). При этом структура выходной ПС(1 меняется даже при одном изменении в комму⁴5 тации’.

Генератор ПСП по второму варианту (фиг. 3) содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовьми входами группы 50 генераторов 2.I,...,2.ш исходных псевдослучайных последовательностей, информационные выходы которых через группу элементов 3.1,...,3.т задержки соединены с первой группой входов 55 мультиплексора 10, выход которого сое динен с информационным входом В-триггера 6, делитель 11 частоты, группу последовательно соединенных счетчи1200393

ков 12.1 ,. . ., 12.т, выходы которых соединены с адресными входами группы мультиплексоров 13.1,...,13.щ, выходы которых соединены с информационными входамй группы I) -триггеров 14.1,...,

14.т, блок 15 начальной установки, дешифратор ? группы выходов которого соединены с входами группы элементов ИЛИ 8.1,...,8 .ш, выходы которых соединены с входами шифратора 1 6 _? выходы которого соединены с адресными входами мультиплексора 10. Вход синхронизации В-триггера 6 соединен с третьим выходом генератора Г тактовых импульсов, второй вход которого соединен с входами синхронизации группы 14.1,

...,14.т В-триггеров, выходы которых соединены с входами дешифратора

7. Выходы группы генераторов 2.1,

...,2.ш исходных ПСП соединены с входами группы мультиплексоров

13.1.. ...13.т. Первый выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом делителя 11 частоты, выход которого соединен с входом первого счетчика’ 12.1 счетчиков

12.1.. ...12.ш группы. Выход блока 15 начальной установки соединен

с установочными входами делителя 6 частоты и группы счетчиков 12.1,

...,12.ш.

Генератор ПСП по второму варианту (фиг. 3) работает'следующим образом.

В исходное состояние устройство переводится нажатием 'кнопки блока 15 начальной установки. При этом блок 15 начальной установки формирует импульс (фиг. 4г), который переводит в нулевое состояние делитель 11 частоты и счетчики 1 2.1 ,..., 1 2 ,ш импульсов. На каждом последующем такте в соответствии с тактовой , последовательностью генератора 1 тактовых импульсов (фиг. 4а) с первого его выхода, на информационных выходах группы генераторов 2.1, ..., 2 .т исходных ПСП формируются исходные ПСП (фиг. 46, 4в) , а на разрядных выходах группы генераторов 2.1,...,2 .т исходных ПСП появляются символы "1” или "О", отражающие состояние этих разрядов. Эти символы поступают на информационные входы группы мультиплексоров 13.1,...,13.ш. Поскольку в начальный момент все счетчики 12.1,...,12.ш импульсов находятся в нулевом состоянии, то на выходы группы мультиплексоров 13.1,...,

13. ш коммутируются символы с первых разрядных выходов группы генераторов 2.1,...,2. га исходных ПСП

(фиг. 4к, л), В-триггеры 14.1,...,

14. т, тактируемые тактовой последовательностью с второго выхода генератора 1 (фиг. 4м), обеспечивают исключение краевых искажений

и ложных импульсов на выходах группы мультиплексоров 13.1 , ..., 13 .т за счет различного времени срабатывания предыдущих элементов. Сигналы с выходов 0-триггеров 14,1,..,,

14.т (фиг. 4н, п) поступают на соответствующие входы дешифратора 7, при этом каждому из 2^т наборов т-раэрядных чисел на входе дешифратора 7 соответствует логическая "1", на одном из его 2выходов. Выходы дешифратора 7 объединяются в ш групп. Выходы каждой из ш групп дешифраторов 7 подключены к соответствующим входам группы элементов ИЛИ 8.1,...,8.щ. Таким образом, в зависимости от набора символов на выходах 1)-триггеров 14.1,...,14 .ш на выходе одного из элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ 8.1,...,8.т появляется логическая "1’’, однозначно определяющая номер того генератора группы генераторов 2.1,..., 2.ш исходных ПСП, выходной символ которого на данном такте используется для формирования выходной (фиг. 4р, с) ПСП.

I '

В соответствии с номером элемента ИЛИ 8ί (ΐ=1,...,щ), на выходе которого появляется на данном такте "Г", шифратор 16 формирует двоичное число, подаваемое на адресные входы мультиплексора 10 в соответствии с которым данный мультиплексор скоммутирует на выход символ с соответствующего элемента задержки группы элементов 3.1 ,...,3.ш задержки (фиг. 4т, у). На фиг. 4ф представлена последовательность на выходе мультиплексора 10, где цифрами показаны номера генераторов группы генераторов 2.1,...,2.т исходных ПСП, символы которых участвуют в формировании выходной ПСП. О-триггер 6 тактируется тактовой последовательностью (фиг. 4у) с

7 1200393

третьего выхода генератора 1.,На выходеΌ-триггера 6 формируются символы выходной ПСП (фиг. 4ч).

Изменение структуры выходной ПСП происходит при каждом изменении состояния группы 1 2.1,...,12.т счетчиков импульсов '(фиг. 4ж, и), при подаче на вход счетчика 12.1 импульсной последовательности с делителя

11 тактовой частоты (фиг. 4д). Пери од изменения структуры выходной ПСП определяется периодом импульсной последовательности с выхода

5 делителя 11 тактовой частоты, поступающей на счетный вход первого счетчика 12.1 импульсов, в соответствии с коэффициентом деления делителя 11 частоты.

»111«	1 I 1 ... ГТ	1 1	2.-1 ГТ	2 1 П
Г~~Г ~Т 1	ГТ Т 1 .
		ГТ		ГТ
-I . 1,	-» »	1 ГТ	I" "Т	I I
ΓΊ	Г~1 1—I—	тт .	1—1	Г~Г"	Т—I
Ь-,,					Л 1	>
□К К ί 1-- 1 1 1 1 1	1 I	1 1
1 я г-
1Л Г	Г"	1 1	и ί	0 8	1—“	т
1ХТ			»			8
в	ГТ	я г	Н И"	т
		ГТ				ГТ
1—ГТ	1 1	ГТ 1	т	η
1Л72.		И .		П
1 »	1 ГТ	1 1	1 Ί
1 СНГ		гтгт	|	ГТ	гтг
		. я	Я 8	η		в
		п
±	1	Г 1	1 г	тт	1—
ΰ.....ί	1 1	1 1 1	1 ί ί	II	1 1	|
-..171	л.1 11	» < г	хптпгтгптгп:

И*л2.

I200393

$ί~π тд1тптт.птт тли.

< ίχτη₁-П..пть-1хттг.п.тл п п.

г 1п____:______

зхшдп и п. гггп-. п тхлддд.

шлихи 1 т.ш ш 1(11111Ш1

т т гт т гт ,гл ггп тт

~п , п ггп , л ггсгь.п. гт с-пт

л

и

н

Л

р| η п пп тп дд_

сНп η г—1 пг-г,п.тшгх

4т_плт т т т т т т гпх

ст

, р гт., р гт .пшъ пс

шиппи ι > п п.пп ни ι.ιηι

лпп

кишшатшььи

ганпп

|гШШ1

Claims (2)

1. Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий группу генераторов исходных псевдослучайных последовательностей, генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовыми входами генераторов исходных псевдослучайных последовательностей группы^ отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности формирования псевдослучайных последовательностей с заданным изменением их структуры, он содержит группу элементов задержки, группу элементов И, элемент ИЛИ,В -триггер, коммутационную матрицу, дешифратор, группу элементов ИЛИ, входы которых соединены с соответствующими группами выходов дешифратора, входы которого соединены с выходами коммутационной матрицы/ входы которой соединены с соответствующими разрядными выходами генераторов исходных псевдослучайных последовательностей группы, информационные выходы которых через соответствующие элементы задержки группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы,

вторые входы элементов И которой соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом Л-триггера, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов.

2. Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий группу генераторов исходных псевдослучайных последовательноетей, генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовыми входами генераторов исходных псевдослучайных последовательностей группы, о т л и чающийс я тем, что, с целью обеспечения возможности формирования псевдослучайных последовательностей с заданным изменением их структуры, он содержит группу элементов задержки, мультиплексор, Ό-триггер, делитель частоты, группу последовательно соединенных счетчиков импульсов, группу мультиплексоров, группу и-триггеров, дешифратор, группу элементов ИЛИ, блок начальной установки, шифратор, входы которого соединены с выходами элементов ИЛИ группы, входы элементов ИЛИ которой соединены с соответствующими группами выходов дешифратора, входы которого соединены с выходами П-триггеров группы, входы синхронизации В-триггеров которой соединены с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход которого соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен

с входом первого счетчика группы, разрядные выходы каждого из счетчиков которой соединены с первой группой входов соответствующего мультиплексора группы, вторая группа входов каждого из мультиплексоров которой соединена с разрядными выходами соответствующего генератора исходных псевдослучайных последовательностей группы, информационные выходы которых через элементы задержки соединены с . первой группой входов мультйплек1200393

сора, вторая группа входов которого соединена с выходами шифратора, выход мультиплексора соединен с информационным входом I) -триггера, вход синхронизации которого соединен с третьим выходом генератора тактовых импульсов, выходы мультиплексоров группы соединены с информационными входами соответствующих Ц-триггеров группы, выход блока начальной установки соединен с установочными входами делителя частоты и счетчиков группы.

1