SU699533A1 - Генератор псевдослучайных кодов - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  вычислительной техники и может быть использовано дл  решени  широкого класса задач методом статистического моделировани , а также в качестве генератора испытательных пс следовательностей в автоматических системах контрол  и диагностики, использующих различные веро тностные методы обнаружени  отказов в цифровых схемах. Известен генератор псевдослучайных кодов, содержащий И-разр дшлй сдвигающий регистр, генератор тактовых импульсов , m сумматсфов по юдуйю два и ком мутатор, содержащий П групп переключателей по Vn р дов l. Его недостатки состо т в большой сложи ости, а также в невозможности измен ть веро тности сигналов на выходах. Известен также генератор псевдослучайных кодов, содержащий h -разр дный регистр, охваченный цепью обратной св зи , в состав которого входит группа триг геров со счетным входом и группа тригг ров с установочными входами 2. Недостатком известного устройств  вл етс  невозможность измен ть веро тности сигналов на его выходах. Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  генератор псевдослучайных кодов, содержащий рекуррентный регистр сдвига, циклический регистр сдвига, в каждом разр де которого содержитс  первый элемент И, первый вход которого  вл етс  входом сдвиг циклического регистра сдвига, а выход первого элемента И соединен с нулевым входом триггера, выход которого  вл етс  разр дньшг выходом генератора и подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента запрет, первый вход которбго объединен с единитаым входом триггера и подключен к выходу элемента ИЛИ предыдущего разр да jp. Недостатком этого устройства  вл етс  невозможность точно представить р д

значений веро тностей по влени  единичного выходного сигнала, не принадлежащих множеству:

р-(о ±- -2 ПЧ Л. И И П П г

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора псевдослучайных последовательностей импульсов за счет изменени  веро тностей сигналов на выходах генератора.

Дл  этого генератор содержит регистр числа и в каждом разр де циклического регистра сдвига элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И и элемен .тазапрет, а входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами соответствующих разр дов рекуррентного регистра сдвига и регистра числа

На чертеже Изображена функциональна  схема генератора.

Генератор содержит циклический регистр сдвига 1, состо щий из триггеров 2, единичный выход каждого из которых в каждом i -ом разр де соединен с входом элемента И 3, выход которого через элемент ИЛИ- 4, подключен к информационному входу 5 триггера 2 в ( i+ 1)-юм разр де и к одному входу элемента запрет 6 в ( i +1)-)М разр де. В цепь обратной св зи рекуррентного регистра сдвига 7 включен сумматор по модулю два 8. Нулевые выходы триггеров 9 регистра 7 соединены в каждом разр де с одним входом элемента ИЛИ-НЕ 10, другой вход которого соединен с единичным выходом триггера 11 регистра числа 12, а выход элемента ИЛИ-ЛЕ 10 подключен к инверсному входу элемента запрет 6, к одному входу элемента И 3 и к одному входу элемента И 13, второй вход которого подсоединен к шине тактовых сигналов 14, а выход подключен к тактовому входу 15 триггера 2. Выход элемента ИЛИ 4 последнего разр да по шине обратной св зи 16 подключен к входу 5 триггера 2 в первом разр де и к одному входу элемента запрет 6 в этом же разр де.

Работу устройства рассмотрим на примере дл  числа разр дов п 4.

Регистр 7 с сумматором по модулю два 8 генерирует псевдослучайную последовательность равномерно распределенных нулей и единиц, с помощью которых производитс  управление сдвигом кода в регистре 1. На регистре 1 формируютс 

Claims (3)

1. h -разр дные коды посто нного веса k, где П - число разр дов регистра 1, а К - количество единиц, записанных в регистр 1. Процесс формировани  кодовых комбинаций в регистре 1 при условии , что регистр 12 находитс  в нулевом состо нии, протекает следующим образом. Например, в данном такте в регистре 7 находитс  код ОНО, а в прдыдущем такте на регистре 1 был сформирован код 11ОО. В этом случае нулевые сигналы с нулевых выходов триггеров 9 второго и третьего разр дов через соответствующие элементы 10 действуют на входы элемента И 13 в соответствующих разр дах и закрывают их, поэтому тактовые :;игналы 14 не проход т на входы 15 триггеров 2 во втором и третьем разр дах и эти триггеры сохран ют свое состо ние независимо от того, какие сигналы поступают на входы 5, Единичный сигнал с единичного выхода триггера 2 первого разр да проходит через элементы И 3, ИЛИ 4 в первом разр де и через открытую нулевым сигналом с нулевого выхода триггера 9 второго разр да элемента 6 поступает на вход элемента ИЛИ 4 второго разр да . С выхода элемента ИЛИ 4 рассматриваемый сигнал проходит через элемент И 6, открытый нулевым сигналом с нулевого выхода триггера 9 третьего разр да и через элемент ИЛИ 4 на вход 5 триггера 2 четвертого разр да. Через элемент 6 четвертого разр да рассматриваемый сигнал не проходит, так как он закрыт единичным сигналом с выхода триггера 9 четвертого разр да. На вход 5 триггера 2 первого разр да действует нулевой сигнал, поступающий по шине 16с выхода триггера 2 четвертог разр да. В момент действи  тактового сигнала 14 произойдет запись единицы в четвертый триггер 2 и нул  в первый триггер 2. В результате на регистре сформируетс  код О1О1. Таким образом, при сдвиге разр ды кода перепрыгивают через триггеры 2, отмеченные единицами в соответствующих разр дах регистра 7. Отмеченные триггеры 2 сохран ют прежнее состо ние. При этом количество единиц в коде на регистре 1 остаетс  неизменным. Поскольку последовательность нулей и единиц на выходах регистра 7, управл юща  сдвигом кода в регисре 1, представл ет собой псевдослучайную последовательность (с равными веро тност ми по влени  О и ), то перемешивание единиц в регистре 1 прО исходит в случайном пор дке и на выходах регистра 1 формируютс  псевдослучайные кодовые комбинации посто нного веса, причем математическое ожидание по влени  1 равно величине - , где К - вес кода; п- число разр дов регистра 1. Чтобы получить на выходе генератора последовательность - Л- (где ) с веро тностью по влени  , необходимо уменьшить на g число разр  дов регистра 1, в которых осуществл ет с  циркул ци  символов кода. С этой целью 6 разр дов задающего регистра 12 устанавливаютс  в . При этом на выходах соответствующих С. элементов 1.0 посто нно присутствует единичный сигнал, с помоццью которого (как было описано выше) 6 триггеров 2 выключены из цепи циркул ции регистра 1. Необ ходимо, чтобы К единиц, которые циркулируют в регистре 1, предварительно были записаны в любые К из И разр дов регистра 1, не отмеченные единицами регистра маски 12. В дальнейшем, под действием управл ющих случайных сигналов регистра 9 К единиц циркулируют в регистре1, состо щем уже из hi разр дов. Соответственно, веро тност по влени  единичного сигнала на выходе генератора будет равна: р - К Г f Генератор позвол ет значительно расширить диапазон изменени  веро тностей представлени  выходных единичных сигна лов, по сравненшо с известным генерато ром. Так, например, дл  И 1О, известный генератор имеет возможность вьщачи выходных единичных сигналов с веро тност ми Р. el ,1/10, 2/10, 3/10, ... , 9/10, 1. В то же врем ; предлагаемый генератор позвол ет измен ть веро тности выходных единичных сигналов в соответств со следующим множеством значений: Р . 0,1/10, 1/9, . . ., 1/2V 2/10, 2/9., 2/8, . . . , 2/3, 3/1-0, 3/8, 3/7 3/5, 3/4, 4/9, 4/8, 4/7, 4/5, 5/9, 5/8, 5/7, 5/6, 6/7, 7/10, 7/9, 7/8, 9/1О, 1. Всего 33 значени  против 11 дл  известного генератора. Если же моделируема  случайна  величина не входит в приведенный р д значений, то, тем не менее, предлагаемый генератор позвол ет реализовать ее с максимальной погрешностью 1 vn-m Формула изобретени  Генератор псевдослучайных кодов, содержащий рекуррентный ре гистр. сдвига , циклический регистр сдвига, каждый разр д которого содержит первый элемент И, первый вход которого  вл етс  входом сдвиг циклического регистра сдвига , а выход первого элемента И соединен с нулевым входом триггера, выход которого  вл етс  разр дным выходом генератора и подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента запрет, первый вход которого-, объединен с единичным входом триггера и подключен к выходу элемента ИЛИ предыдущего разр да, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора за счет изменени  веро тностей сигналов на выходах генератора,он содержит регистр числа и в каждом разр де циклического регистра сдвига элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И и элемента запрет, а входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами соответствующих разр дов рекуррентного регистра, сдвига и регистра числа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 375769, кл. (3 06 F 1/02, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 468231, кл.-Q 06 F 1/О2, 1976.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2340415, кл. Q 06 F 1/О2, 29.03.76 (прототип).

   jTr

   1Л

   /5

   0

   d

   t

   Rr

   Ш Ш

   «i

   IT

   /5

   и

   /5

   Г