SU1249512A1 - Random sequence generator - Google Patents
Random sequence generator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1249512A1 SU1249512A1 SU853848800A SU3848800A SU1249512A1 SU 1249512 A1 SU1249512 A1 SU 1249512A1 SU 853848800 A SU853848800 A SU 853848800A SU 3848800 A SU3848800 A SU 3848800A SU 1249512 A1 SU1249512 A1 SU 1249512A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- register
- generator
- random
- input
- block
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в стохастических вычислительных машинах, моделирующих устройствах и также в качестве имитаторов цомех. Цель изобретени состоит в расширении области применени генератора за счет повышени рандомизации формируемых последовательностей. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 сдвига, блок 3 сумматоров по модулю два, регистр 4 кода, переключатель 5. Случайный режим осуществл етс переводом переключател в положение 52. При этом образуетс дополнительный замкнутый контор из блока сумматоров по модулю два, способный генерировать высокочастотный асинхронный случайный процесс, отдельные выборки из которого записываютс под действием тактовых импульсов генератора в регистр. Благодар этому псевдослучайный режим работы регистра с линейной обратной св зью через блок сумматоров по модулю два нарушаетс . Дл нормальной работы генератора в псевдослучайном режиме необходимо предварительно занести сигналом «Запись исходное состо ние в регистр, записанное в регистре кода. 3 ил. (Л ND ;о СП toThe invention relates to computing and can be used in stochastic computers, simulators, and also as simulators of rooms. The purpose of the invention is to expand the field of application of the generator by increasing the randomization of the generated sequences. The generator contains a generator of 1 clock pulses, a shift register 2, a block of 3 modulo-two adders, a register of 4 codes, a switch 5. The random mode is carried out by moving the switch to position 52. This forms an additional closed loop from the block of modulo-adders a high-frequency asynchronous random process, the individual samples from which are written by the generator clock into the register. Due to this, the pseudo-random mode of the register with linear feedback through a block of modulo-two adders is broken. For normal operation of the generator in a pseudo-random mode, it is necessary to pre-register with the signal "Write the initial state to the register recorded in the code register. 3 il. (L ND; about SP to
Description
Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть использовано в стохастических вычислительных ма1нинах, моделирующих устройствах, а также в качестве имитаторов помех.The invention relates to the field of computer technology and can be used in stochastic computing machines, modeling devices, as well as interference simulators.
Целью изобретени вл етс расширение области применени генератора за счет повышени рандомизации формируемой последовательности .The aim of the invention is to expand the field of application of the generator by increasing the randomization of the generated sequence.
На фиг. 1 представлена структурна схема генератора; на фиг. 2 - схема блока сумматоров по модулю два; на фиг. 3 - частный случай схемы генератора и временные диаграммы, по сн юш,ие его работу.FIG. 1 shows the generator circuit diagram; in fig. 2 - block diagram of modulo adders; in fig. 3 is a special case of the generator circuit and timing diagrams, as discussed below, its operation.
Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 сдвига, блок 3 сумматоров по модулю два, регистр 4 кода, переключатель 5, вход 6 «Запись, вход 7 настройки, вторую группу входов 8 блока 3.The generator contains a generator of 1 clock pulses, a shift register 2, a unit 3 modulo-two adders, a register 4 codes, a switch 5, an input 6 "Record, an input 7 settings, a second group of inputs 8 of block 3.
В режиме генерировани псевдослучайных сигналов переключатель 5 замыкает контакт 5i. На вход 7 настройки подаетс посто нный логический уровень. Дополнительные входы блока 3 формируют дополнительное слагаемое к сигналу обратной св зи регистра 2.In the mode of generating pseudorandom signals, the switch 5 closes the contact 5i. A constant logic level is applied to the input 7 of the setting. The additional inputs of block 3 form an additional term to the feedback signal of register 2.
Вид псевдослучайной последовательности определ етс заданным характеристическим полиномом. Этот полином неприводим и примитивен , следовательно, устройство будет генерировать М-последовательность.The appearance of a pseudo-random sequence is determined by a given characteristic polynomial. This polynomial is irreducible and primitive, therefore, the device will generate an M-sequence.
Дл нормальной работы генератора в псевдослучайном режиме необходимо предварительно занести сигналом «Запись по входу 6 исходное состо ние в регистр 2, записанное в регистре 4. Дл пр мой псевдослучайной последовательности код начальной установки должен быть об зательно не нулевым, а дл инверсной - об зательно не единичным.In order for the generator to work in a pseudo-random mode, it is necessary to preliminarily add the signal “Record on input 6” to the initial state in register 2 recorded in register 4. For a direct pseudo-random sequence, the initial installation code must not be zero single
Остальные услови работы не отличаютс от известного устройства.The remaining conditions of operation do not differ from the known device.
Случайный режим осундествл етс переводом переключател 5 в положение 62. Нри этом образуетс дополнительный замкнутый контур из блока 3 сумматоров по модулю два (фиг. 2), способный генерировать высокочастотный асинхронный случайный процесс , отдельные выборки из которого будут записыватьс под действием тактовых импульсов генератора 1 в регистр 2. Благодар этому псевдослучайный режим работы регистра 2 с линейной обратной св зью через блок 3 нарушитс .Random mode is oswingless by moving switch 5 to position 62. In this way, an additional closed loop is formed from modulo-2 adders block 3 (FIG. 2), capable of generating a high-frequency asynchronous random process, individual samples of which will be recorded under the action of the clock pulses from generator 1 register 2. Due to this, the pseudo-random mode of operation of register 2 with linear feedback through block 3 is violated.
Работа асинхронного контура основана на малых естественных флуктуаци х временных задержек блока 3 сумматоров по модулю два.The operation of the asynchronous circuit is based on small natural fluctuations of the time delays of the block of 3 modulo-two adders.
Непрерывные флуктуа.,1И в контуре будут соответствовать непрерывной миграции входов сумматора по выходам гипотетического регистра сдвига, синхронизированного случайной частотой. Выходной процесс будет представл ть собой временную совокупность отрезков случайной длительности различныхContinuous fluctuations., 1and in the contour will correspond to the continuous migration of the inputs of the adder over the outputs of a hypothetical shift register synchronized with a random frequency. The output process will be a temporary collection of random lengths of various
00
5five
00
5five
00
5five
псевдослучайных последовательностей со случайным масштабом по времени и случайной начальной фазой.pseudorandom sequences with a random time scale and a random initial phase.
Генератор работает следуюш.им образом.The generator works in the following way.
Неред пуском генератора в регистре 4 кода формируют код начального состо ни регистра 2. Затем подают импульс записи на вход 6, вследствие чего код начального состо ни переписываетс из регистра 4 в регистр 2. С этого момента генератор готов к формированию псевдослучайной псюледо- вательности. Блок 3 сумматоров по модулю два от сигналов, снимаемых с выходов регистра 2 сдвига, формирует сигнал обратной св зи и подает его на информационный вход регистра 2. Тактовый импульс с генератора 1 записывает этот сигнал в первый разр д, а в остальных разр дах регистра 2 сдвигает информацию, что влечет к формированию нового сигнала обратной св зи с блока 3 и т. д. Работа устройства в этом режиме полностью аналогична работе известного устройства.Not starting the generator in register 4, the code forms the initial state code of register 2. Then a write pulse is applied to input 6, as a result of which the initial state code is rewritten from register 4 to register 2. From this moment the generator is ready to form a pseudo-random word. Modulo 2 adders block 3 from the signals taken from the outputs of shift register 2 generates a feedback signal and feeds it to the information input of register 2. A clock pulse from generator 1 records this signal for the first bit, and for the remaining bits of register 2 shifts information, which leads to the formation of a new feedback signal from block 3, etc. The operation of the device in this mode is completely similar to the operation of the known device.
В режиме формировани случайной последовательности переключатель 5 находитс в положении 52. Пусть также t - четное число, а 1. В этом случае генератор способен начать работу с любого исходного состо ни , следовательно, предварительна установка регистра 2 необ зательна. Допустим, регистр 2 находитс в нулевом исходном состо нии, тогда а а, что соответствует возбуждению высокочастотной асинхронной случайной последовательности в блоке 3 сумматоров. Тактовый импульс с генератора 1, сдвига информацию в регистре 2, фиксирует случайный символ из этой последовательности в первом его разр де. Второй тактовый импульс также сдвигает преды- душую информацию и записывает новый сигнал в первый разр д регистра 2. Этот сигнал будет вл тьс случайной выборкой из асинхронной последовательности, генерируемой контуром из блока 3 сумматоров до техIn the random sequence mode, switch 5 is in position 52. Let also t be an even number, and 1. In this case, the generator is able to start working from any initial state, therefore, presetting register 2 is optional. Suppose that register 2 is in the zero initial state, then a and, which corresponds to the excitation of a high-frequency asynchronous random sequence in block 3 of adders. The clock pulse from generator 1, the shift information in register 2, fixes a random character from this sequence in its first digit. The second clock pulse also shifts the prediction information and writes the new signal to the first bit of register 2. This signal will be a random sample of the asynchronous sequence generated by the loop from block 3 of adders to those
лl
пор, пока 2 biCi не примет единичного значени . Тогда а а, что соответствует любому устойчивому состо нию асинхронного контура а(;{0,1) (организуетс триггерный режим этого контура). Конкретное значение а определитс случайным сигналом из асинхронной последовательности в последний момент времени случа 0. Этот сигнал будет неизменно записыватьс в первый р зрад регистра 2 в каждый такт, покаuntil 2 biCi takes a single value. Then aa, which corresponds to any steady state of the asynchronous circuit a (; {0,1) (the trigger mode of this circuit is organized). The specific value of a is determined by a random signal from the asynchronous sequence at the last time point of case 0. This signal will be permanently recorded in the first register of 2 times per clock cycle, while
ггyy
i bid не изменит своего значени оп ть на 0. После этого снова начнетс генераци высокочастотного асинхронного процесса, синхронна запись его в регистр 2 и т.д.The i bid will not change its value again to 0. Then the high-frequency asynchronous process will start again, write it to register 2 synchronously, and so on.
В результате такой организации работы будет осуществл тьс перемешивание фаз случайного и псевдослучайного режимов работы устройства во времени, а на выходах регистра 2 формируетс в нелом случайна синхронна последовательность .As a result of this organization of work, the phases of random and pseudo-random modes of operation of the device will be intermixed in time, and at the outputs of register 2 a random synchronous sequence is formed.
На фиг. За изображена схема простейшего ГСП при п 3. Регистр 4 кода настроен на код 100 (свободный вход логических элементов соответствует подаче логической «1, а подсоединение к общей шине - логическому «О, что характерно, например, дл положительной ТТЛ-логики). Блок 3 сумматоров состоит из одного трехвходового сумматора по модулю два с реальной за- держкой, отмеченной знаком -. Вход 7 настройки с сигналом а 1 заменен эквивалентным подсоединением одного из инверсных выходов регистра 2 к блоку сумматоров 3. Положение 5: переключател соответствует подаче на дополнительный вход блока сумматоров 3 сигнала логической «1, ком- пенсируюш,ей инверсию с выхода регистра 2.FIG. The diagram shows the simplest GSP with p 3. Register 4 of the code is set to code 100 (the free input of logic elements corresponds to the logic “1” and the connection to the common bus - to the logic “O, which is typical, for example, for positive TTL logic). Block 3 adders consists of one three-input modulo-two adder with a real delay, marked by -. Setup input 7 with signal a 1 is replaced by an equivalent connection of one of the inverse outputs of register 2 to the block of adders 3. Position 5: the switch corresponds to feeding the auxiliary input of the block of adders 3 to a signal “1, compensating, inverted from the output of register 2.
Работа устройства в режиме формировани псевдослучайной последовательности представлена временными диаграммами на фиг. 36.The operation of the device in the pseudo-random sequence shaping mode is represented by timing diagrams in FIG. 36
По сигналу входа 6 (втора диаграмма сверху) происходит запись кода 100 с регистра 4 в регистр 2, что отражаетс на состо ни х выходов разр дов 2, 1ч и 2з (соответственно треть , четверта и п та диаграм- мы сверху). Результат суммировани блока 3 (нижн диаграмма) записываетс в первый разр д 2i регистра 2. Синхронизаци устройства осуш,ествл етс последовательностью тактовых импульсов с генератора 1 (верхн диаграмма). Генератор формирует псевдослучайную М-последовательность, период которой выделен на временных диаграммах фиг. 36.The signal of input 6 (second diagram from above) records the 100 code of register 4 into register 2, which is reflected in the output states of bits 2, 1h and 2h (third, fourth and fifth diagrams from the top, respectively). The result of the summation of block 3 (lower diagram) is recorded in the first bit 2i of register 2. The synchronization of the drying device is a sequence of clock pulses from generator 1 (upper diagram). The generator forms a pseudo-random M-sequence, the period of which is highlighted in the timing diagrams of FIG. 36
Установка переключател 5 в положение 52 обеспечивает генерацию случайной последовательности . Иллюстраци этого режима представлена на временных диаграммах фиг. Зв.Setting switch 5 to position 52 generates a random sequence. Illustrations of this mode are presented in the time diagrams of FIG. Sound
Пусть исходное состо ние регистра 2 соответствует коду 100 и начинаетс генераци асинхронной последовательности (в данном случае это простейша асинхронна слабофлуктуируюш,а последовательность типа «Меандр). В момент действи тактового импульса из этой последовательности выбираетс случайный символ (в данном на диаграмме случае -«О) и записыва- етс в первый разр д регистра 2. Информаци сдвигаетс на один разр д. Высокочастотна генераци прекращаетс и , так как в Последний момент действи асинхронной последовательности был зафиксирован уровень логического «О. Такой же сигнал обратной св зи будет и в течение третьего периода. Лишь в период четвертого такта оп ть возникает условие возбуждени асинхронной .последовательности, привод щее к фиксации случайного символа «1, и т. д.Let the initial state of register 2 correspond to code 100 and start the generation of an asynchronous sequence (in this case, this is the simplest asynchronous weakly fluctuation, and a sequence of the type "Meander"). At the time of the clock pulse, a random symbol is selected from this sequence (in this case, “O”) and recorded in the first bit of register 2. The information is shifted by one bit. The high-frequency generation stops and, because asynchronous sequence was recorded level of logical "O. The same feedback signal will also be present during the third period. Only during the period of the fourth clock cycle does the condition of initiating an asynchronous sequence arise again, leading to the fixation of the random "1," symbol, etc.
На временных диаграммах по выходам блоков 3 и 2 интервалы времени, соответствующие формированию символов в отсутствие асинхронной генерации, помечены буквами а, Ь, с, d, е. Моменты фиксации случайных символов в первом разр деOn the time diagrams for the outputs of blocks 3 and 2, the time intervals corresponding to the formation of symbols in the absence of asynchronous generation are marked with the letters a, b, c, d, e. The moments of fixation of random characters in the first bit
регистра 2 из асинхронного процесса с выхода блока сумматоров 3 отмечены стрелками и точками.Register 2 of the asynchronous process from the output of the block of adders 3 are marked with arrows and dots.
Дл реальных ГСП число Е по возможности нужно выбирать как можно большим, соответственно этому число последовательно соединенных сумматоров в блоке 3 должно быть также большим. Например, применительно к элементам ТТЛ-логики целесообразно выбирать 6-12. В этом случае асинхронный процесс, возбуждаемый в контуре из сумматоров блока 3, утратит периодический характер и станет случайным, что будет способствовать фиксации статистически независимых символов в первом разр де регистра 2.For real SHGs, the E number should, if possible, be chosen as large as possible; accordingly, the number of series-connected adders in block 3 should also be large. For example, in relation to elements of TTL logic, it is advisable to choose 6-12. In this case, the asynchronous process, which is excited in the circuit from the adders of block 3, will lose its periodic nature and become random, which will help to fix statistically independent symbols in the first digit of the register 2.
Благодар совмещению функций блока линейной обратной св зи и генератора асинхронной случайной последовательности, использующего малые естественные вре.мениые флуктуации сумматоров, устройство получаетс простым, выполненным полностью на цифровых элементах и допускает возможность работы в двух режимах: случайном и псевдослучайном, без включени автономного датчика исходной последовательности случайных символов.By combining the functions of a linear feedback unit and an asynchronous random sequence generator using small natural time-varying fluctuations of adders, the device is simple, performed entirely on digital elements and allows operation in two modes: random and pseudo-random, without turning on the stand-alone sensor of the original sequence random characters.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853848800A SU1249512A1 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Random sequence generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853848800A SU1249512A1 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Random sequence generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1249512A1 true SU1249512A1 (en) | 1986-08-07 |
Family
ID=21160381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853848800A SU1249512A1 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Random sequence generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1249512A1 (en) |
-
1985
- 1985-01-28 SU SU853848800A patent/SU1249512A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР .NO 337776, кл. G 06 F 7/58, 1971. Яковлев В. В., Федоров Р. Ф. Стохастические вычислительные машины.-Л.: Машиностроение, 1974, с. 238. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1249512A1 (en) | Random sequence generator | |
SU1672445A1 (en) | Equally distributed random numbers generator | |
SU984001A1 (en) | Generator of pseudorandom pulse trains | |
RU2092892C1 (en) | Uniform distribution random number generator | |
RU2022332C1 (en) | Orthogonal digital signal generator | |
SU1587636A1 (en) | Multiple-frequency signal shaper | |
SU1640687A1 (en) | Random sequence generator | |
SU1226450A1 (en) | Generator of random numbers with gaussian distribution | |
SU1532978A1 (en) | Device for checking online memory with test march with binary-growing address step | |
SU1531086A1 (en) | Arithmetic-logic device | |
SU1529207A1 (en) | Device for input of digital information | |
SU1539774A1 (en) | Pseudorandom series generator | |
RU1820393C (en) | Device for forming sequence of discrete-frequency signals | |
RU2024053C1 (en) | Device for formation of dictionaries of nonlinear recurrent sequences | |
SU1159033A1 (en) | Device for calculating current average value | |
RU2032268C1 (en) | Pseudo-random sequence generator | |
SU1177910A1 (en) | Device for generating quaternary-coded sequences | |
SU1226472A1 (en) | Device for generating tests | |
SU1224992A1 (en) | Pseudorandom number generator | |
SU1049867A1 (en) | Device for forming control signal sequence | |
RU2022448C1 (en) | Noise-like signal simulator | |
SU1683006A1 (en) | Device for dividing by two serial codes of "gold" proportion | |
SU1223350A1 (en) | Pseudorandom number generator | |
SU1264316A1 (en) | Code generator | |
SU824191A1 (en) | Signal delay device |