SU1721802A1 - Генератор псевдослучайных последовательностей - Google Patents

Abstract

изобретение относитс  к импульсной технике. Цель изобретени  - увеличение разрешающей способности по управлению временным положением формируемых последовательностей , Дл  этого в генератор введены элемент НЕ 5, временной модул тор 7, кодова  шина 9 с соответствующими функциональными св з ми. Генератор содержит также входные шины 10, 11, датчики 1,2 псевдослучайной последовательности, управл емый делитель 3 частоты, коммутатор 4, триггер 6, блок 8 синхронизации. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

М

(Л

v4 Ю

IOO

о

ю

Изобретение относитс  к импульсной технике.

В приемоиндикаторе, который предназначен дл  работы по сигналам спутниковой радионавигационной системы (СРНС) NAVSTAR генератор псевдослучайных последовательностей (ПСП) используютс  дл  мо- дул ции сигнала гетеродина приемного устройства. Настройка приемного устройства на сигнал и дальнейшее сопровождение принимаемого сигнала происходит при совпадении во времени ПСП, формируемой этим генератором, с ПСП огибающей принимаемого сигнала.

Сигнал, излучаемый спутниками в СРНС NAVSTAR, представл ет собой высокочастотные гармонические колебани , модулированные по фазе двум  когерентными ПСП: (ПСП высокой точности (ПСП/ВТ) и ПСП пониженной точности (ПСП/ПТ). Эти ПСП отличаютс  видом полинома , периодом (длиной) т и частотой, f следовани  элементов кода.

При том выполн етс  условие Рвт/Рпт К const, твт/гпт n const. В каждом цикле (периоде) ПСП/ВТ укладываетс  n периодов ПСП/ПТ. Каждые n периодов ПСП/ПТ передний фронт элемента, соответствующей началу периода ПСП/ВТ, совпадает с передним фронтом элемента, соответствующего началу ПСП/ПТ.

Генератор ПСП приемоиндикатора системы NAVSTAR может работать в одном из двух режимов: ВТилиПТ. Его переключение осуществл етс  путем соответствующих коммутаций обратных св зей и выхода генератора .

Недостатком этого генератора  вл етс  отсутствие в нем средств дл  быстрого бес- подстроечного переключени  из режима ВТ в режим ПТ, что необходимо при его использовании в приемоиндикаторах высокодинамичных объектов.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому  вл етс  генаратор ПСП, который содержит два генератора М-после- довательностей,соответственно,генератор ПСП/ПТ и генератор ПСП/ВТ, а также коммутатор выходного сигнала, предназначенный дл  переключени  выхода устройства к выходу одного из генераторов, делитель частоты с коэффициентом делени  К, выполненный в виде счетчика импульсов, и блок синхронизадии. Тактовые импульсы поступают на тактовый вход генератора ПСП/ВТ непосредственно, а на тактовый вход генератора ПСП/ПТ - через упом нутый делитель частоты. Блок синхронизации содержит триггер и предназначен дл  синхронизации начала периода ПСП, формируемых генератором, с поступающим на него синхроимпульсом, по которому в обоих генераторах производитс  установка начального кода. Это необходимо дл  управлени  временным положением ПСП при поиске сигнала.

В известном устройстве синхросигнал формируетс  посредством временного модул тора , который содержит сердечник тактовых импульсов, регистр кода временного положени  формируемого синхросигнала и цифровой компаратор (схему сравнени ), в котором производитс  сравнение текущего кода счетчика с содержимым регистра. При совпадении этих кодов на выходе компаратора формируетс  импульс, длительность которого равна периоду тактовых импульсов на входе счетчика, т.е. периоду частоты FBT. Фронты синхроимпульсов совпадают с соответствующими фронтами тактовых импульсов , т.е. синхросигнал когерентен тактовому сигналу генератора ПСП.

Известный генератор ПСП работает следующим образом.

По переднему фронту синхроимпульса, вырабатываемого временным модул тором, триггер блока синхронизации устанавливаетс  в единичное состо ние. Выходным сигналом этого триггера в оба генератора ПСП вводитс  начальный код, и формирование ПСП обоими генераторами прекращаетс  до момента по влени  первого импульса на выходе делител  частоты. Фронтом этого импульса триггер блока синхронизации переводитс  в исходное (нулевое)состо ние и оба генератора ПСП переход т в режим формировани  ПСП (сдвига). Таким образом , оба генератора ПСП синхронизированы выходным сигналом делител  частоты.

Известный генератор обеспечивает одновременное формирование двух ПСП (ВТ и ПТ), между которыми посредством делител  частоты, блока синхронизации и временного модул тора поддерживаютс  требуемые временные соотношени , что обеспечивает возможность его быстрого бесподстроечно- го переключени  из режима ВТ в режим ПТ.

Как следует из принципа действи  генератора ПСП его разрешающа  способность по управлению временным положением ПСП составл ет 1/Рпт, т.е. равна периоду сигнала на выходе делител  частоты. Изменение временного положени  синхроимпульса внутри интервала между двум  соседними импульсами делител  частоты приводит лишь к изменению момента ввода в генераторы ПСП начального кода и не приводит к сдвигу ПСП. В св зи с этим точна  подстройка временного положени  ПСП

при использовании известного устройства осуществл етс  изменением частоты тактовых импульсов, поступающих на вход делител  частоты, что приводит к увеличению времени перестройки.

Целью изобретени   вл етс  увеличение разрешающей способности по управлению временным положением формируемых последовательностей.

На фиг. 1 представлена структурна  схема генератора ПСП; на фиг. 2 - структурна  схема блока синхронизации,

Генератор ПСП (фиг.1) содержит первый 1, второй 2 датчики псевдослучайной последовательности, управл емый делитель 3 частоты, коммутатор 4, элемент НЕ 5, триггер 6, временной модул тор 7, блок 8 синхронизации, кодовую шину 9, первую 10 и вторую 11 входные шины.

Блок 8 синхронизации (фиг,2) содержит первый D-триггер и второй 13 D-триггеры. При этом первый (тактовый) вход делител  3 частоты и первый (тактовый) вход датчика 1 псевдослучайной последовательности соединены с первой входной шиной 10 устройства , на которую поступают импульсы частотой FBT.

Первый вход блока 8 синхронизации и второй (информационный) вход триггера 6 соединены с выходом временного модул тора 7. Выход триггера 6 соединен с вторым входом (управлени  режимом записи) делител  3 частоты, первый (тактовый) вход триггера 6 через элемент НЕ 5 соединен с входной шиной 10 устройства. Выход делител  3 частоты соединен с первым (тактовым ) входом датчика 2 псевдослучайной последовательности и с первым входом (сброса) блока 8 синхронизации, выход которого соединен с вторыми входами (управлени  режимом записи) датчиков 1 и 2 псевдослучайной последовательности, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора 4. Выход последнего  вл етс  выходом устройства . Третий (управл ющий) вход коммутатора 4  вл етс  второй входной шиной 11 устройства.

Генератор ПСП работает следующим образом.

На входные шины 10 и 11 поступают управл ющие сигналы: тактовый сигнал и сигнал управлени  режимом (ВТ/ПТ). С кодовой шины 9 на информационные входы временного модул тора 7 подаетс  код, определ ющий момент формировани  синхроимпульса .

В исходном состо нии D-триггера 12 и 13 блока 8 синхронизации наход тс  в состо нии О.

Датчики 1 и 2 псевдослучайной последовательности формируют на своих выходах когерентные псевдослучайные последовательности в соответствии с заданными полиномами . Когерентность генерируемых ПСП обусловлена тем, что оба генератора работают от общего источника тактовых импульсов. Частота следовани  элементов кода датчика 2 псевдослучайной последова0 тельности в К раз ниже частоты датчика 1 псевдослучайной последовательности за счет делител  3 частоты. После начального включени  оба датчика 1 и 2 псевдослучайной последовательности или один из них

5 могут установитьс  в запрещенное состо ние - нули во всех разр дах. Однако, как будет показано ниже, это не приведет к нарушению работоспособности генератора, Синхросигналом, поступающим на вто0 рой вход блока 8 синхронизации с выхода временного модул тора 7, триггер 12 блока 8 синхронизации установитс  в единичное состо ние. Этот же синхроимпульс, задержанный триггером 6 на временной интер5 вал, равный длительности тактового импульса, поступает на вход управлени  режимом записи делител  3 частоты. При этом в делитель 3 частоты по переднему фронту тактового импульса будет записан код, рав0 ный К/2.

Выходным сигналом (Лог.1) триггера 12 в датчики 1 и 2 псевдослучайной последовательности записываютс  соответствующие начальные коды. При этом

5 формирование ПСП/ВТ датчиком 1 псевдослучайной последовательности прекращаетс  до по влени  первого импульса (активного фронта) на выходе делител  3 частоты. Фронтом этого импульса, который

0 по витс  через временной интервал, равный К/2, 1 /FBT, триггер 13 будет установлен в единичное-состо ние, а триггер 12 - в нулевое состо ние. Этим будет сн т сигнал разрешени  параллельной записи с вторых

5 входов датчиков 1 и 2 псевдослучайной последовательности и они будут подготовлены к режиму сдвига (формировани  ПСП), который дл  датчика 1 псевдослучайной последовательности начнетс  с приходом

0 следующего тактового импульса на первую входную шину 10, а дл  датчика 2 псевдослучайной последовательности - с приходом следующего импульса с выхода делител  3 частоты. Таким образом, начало периода

5 ПСП датчиков 1 и 2 псевдослучайной последовательности однозначно прив зано к моменту прихода синхроимпульса.

Момент времени ti, соответствующий началу периода ПСП/ВТ,определ етс  выражением

ti to+2T0 + То k/2,

где to задаваемое временным модул тором 7 дискретное врем , соответствующее переднему фронту синхросигнала;

Т0 1/F0; - частота тактовых импульсов.

Таким образом, основным отличием генератора псевдослучайных последовательной  вл етс  то, что в нем запись начального кода в датчики 1 и 2 псевдо- случайной последовательности сопровождаетс  принудительной установкой управл емого делител  3 частоты в наперед заданное состо ние, определ емое значением кода на его установочных входах. При этом разрешающа  способность по управлению временным положением начала периода ПСП равна разрешающей способности временного модул тора 7, формирующего синхросигнал, т.е. равна пе- риоду тактовых импульсов.

Claims (2)

1. Генератор псевдослучайных последовательностей , содержащий последовательно соединенные первую входную шину, первый датчик псевдослучайной последовательности и коммутатор, последовательно соединенные управл емый делитель частоты и второй датчик псевдослучайной последовательности, триггер, блок син- хронизации, выход которого соединен с вторыми входами первого датчика псевдо- случаной последовательности и второго

датчика псевдослучайной последовательности , выход которого соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с второй входной шиной, перва  входна  шина соединена с первым входом управл емого делител  частоты, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  разрешающей способности по управлению временным положением формируемых последовательностей, в него введены последовательно соединенные кодова  шина и временной модул тор, элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом триггера, втрой вход которого соединен с вторым входом блока синхронизации и с выходом временного модул тора, вход синхронизации которого соединен с входом элемента НЕ и с первым входом управл емого делител  частоты, второй вход которого соединен с выходом триггера.

2. Генератор по п.1, о т л и ч а ю щ и и - с   тем, что блок синхронизации содержит последовательно содиненные первый и второй D-триггеры, выход первого D-триггера  вл етс  выходом блока синхронизации, первый вход которого соединен с входом синхронизации второго D-триггера, выход которого соединен с входом установки первого D-триггера, вход синхронизации которого  вл етс  вторым входом блока синхронизации.