SU748827A1 - Генератор м-последовательностей - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике для генерирования дискретных функций, в частности двоичных кодовых сигналов типа М-последовательностей, и может быть использовано в связи, радиолокации и вычислительной технике.

Известен генератор М-последовательности, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два . в цепи обратной связи (lj. ¹

Недостатком этого генератора является невысокое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, счетный триггер, два регистра сдвига, сумматор по модулю два, делитель, коммутатор и шифратор [2].

Этот генератор по сравнению* с классическим позволяет автоматически подстроиться к периодам разной длины и обладает в два раза большим быстродействием. Последнее объясняется свойством М-последовательностей, которое может быть сформулировано следующим образом: если суммировать по модулю два две М-последовательности с идентичной структурой, сдвинутые относительно друг друга по фазе на полпериода, то получают М-последовательность с той же структурой, но с удвоенной тактовой частотой.

Однако данный генератор отличается низкой помехоустойчивостью. Сбой в одном из регистров сдвига приводит к изменению заданного фазового сдвига суммируемых по модулю два последовательностей и, в конечном итоге, к невосстановимому сбою генератора в целом. Кроме того, для изменения периода последовательности требуется остановка генератора, выходная последовательность после пуска генератора является полноценной только через время, равное одно— . ³ . 4.,.. 748827 .

му периоду последовательности η-2^N -1 (Ν - число разрядов в регистре сдвига).

Целью изобретения является повь’г— ш’ёние помехоустойчивости генератора.

Это достигается тем, что в генератор М—последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выходом подключенный к входу счетного триггера, первый выход которого соединен с первым входом регистра сдвига, коммутатор, первый выход коммутатора подключен к входу шифратора, основной сумматор по модулю два, введены два селектора, два сумматора по модулю два, L·-триггер и элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом счетного триггера, а выход - с первым входом Ь -триггера, второй вход которого через ' первый дополнительный сумматор по модулю два подключен к выходу первого селектора. Причем первый и второй выходы шифратора соответственно соединены с первыми входами первого и второго селекторов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу регистра сдвига, а выход второго селектора соеди'^Тнёй’через второй дополнительный сумматор по модулю два к первому входу основного сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к выходу Ц -триггера, при этом второй выход ком' мутатора соединен с вторым входом регистра сдвига.

На чертеже приведена структурная схема генератора М-последовательностей. Генератор М-последовательностей содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетный триггер 2, регистр J3 сдвига, коммутатор 4, шифратор 5, основной сумматор 6 по модулю два, селекторы ’ 7, 8, дополнительные сумматоры 9, 10 по модулю два, D -триггер 11 и элемент 12 задержки.

Работает генератор следующим образом.₄₅ Сигнал типа 'меандр* с прямого выхода триггера 2 поступает на вход 'сдвиг* регистра 3, который формирует М-последовательность с заданным коммутатором 4 периодом. Благодаря шифратору 5 селекторы 7 и 8 пропускают сигналы с таких разрядов регистра 3 сдвига, что с выхода сумматора 9 по модулю два _ снимается М—последовательность, задержанная . относительно М—последователь— ности с выхода сумматора 10 по модулю два на (л-1)/2. Возможность такого формирования М-последовательностей вытекает из их общеизвестного свойства и его следствия, указывающего, что сумма по модулю два М-последовательности и ее копий есть новая копия той же М—последовательности, вследствие чего, суммируя по модулю два в определенной комбинации сигналы с различных разрядов регйстра сдвига,можно получить все копии М-последовательности:

N N N п=1с--2-1 ,

1=1 ¹ где и - период М-последовательности;

N - число разрядов в регистре сдвига;

- сочетание из N двоичных чисел. М-последоватёльность, снимаемая с выхода сумматора 9 по модулю два, с помощью -триггера 11 задерживается еше на полтакта. В результате на входы сумматора 6 по модулю два поступают две М-поспедовательности, сдвинутые относительно друг друга на полпериода, и на выходе формируется М-последовательность с удвоенной тактовой частотой. Элемент пенсации сдвига, лю два.

В данном генераторе М-пдследовательностёй по сравнению с известным используется только один регистр сдвига, в результате чего генератор M-последовательностей обладает значительно большей помехоустойчивостью, так как сбой регистра сдвига не приводит к'невосстановимому сбою генератора. Кроме того, при изменении периода последовательности не требуется остановка генератора и снижается его стоимость. Все это увеличивает область Использования генератора.

задержки служит для комзадержки сигнала в регистре селекторе и сумматоре по моду·

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к импул сной технике дл  генерировани  диск ретных функций, в частности двоичных кодовых с.игнапов типа М-поспедоватепьностей , и может быть использовано в св зи, радиолокации и вычислительной технике. Известен генератор М-последователь ности, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два . в цепи обратной св зи 1J. Недостатком этого генератора  вл  етс  невысокое быстродействие. Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому устройству  вл етс  генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, счетный триггер, два регистра сдвига , сумматор по модулю два, делитель, коммутатор и шифратор 2 . Этот генератор по сравнению с классическим позвол ет автоматически подстроитьс  к периодам разной длины И «Задает в два раза больщим быстродействием . Последнее объ сн етс  свойством М-последовательностей, которое может быть сформулировано следующим образом: если суммировать по модулю два две М-последовательности с идентичной структурой, сдвинутые относительно друг друга по фазе на полпериода, то получают М-последовательность с той же структурой, но с удвоенной тактовой частотой. Однако данный генератор отличаетс  низкой помехоустойчивостью. Сбой в одном из регистров сдвига приводит к изменению заданного фазового сдвига суммируемых по модулю два последовательностей и, в конечном итоге, к невосстановимому сбою генератора в целом. Кроме того, дл  изменени  периода последовательности требуетс  остановка генератора , выходна  поеледбвйтельность после пуска генератора  вл етс  полноценной только через врем , равное одно7 му периоду последовательности п 2 -1 ( М -число разр дов в регистре сдвига). Целью изобретени   вл етс  noBbW ТЙёййе пбмёхоустойчивсзсти генератора. Это достигаетс тем, что в генератор М-последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выходом подключенньгй к входу счетного триггера, .первый вьгхбд которого соединен с первым входом регистра сдвига, коммутатор первый выход коммутатора подключен к входу шифратора, основной сумматор по модулю два, введены два селектора, два сумматора по модулю два, D-триггер и элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом счетного триггера, а выход - с первым входом D-тгриггёра, второй вход которого через первьгй дополнительныйдуМШтчэр томЬ-дулю два подключен к выходу первого селектора. Причем первый и второй выходы шифратора соответственно соединены с первыми входами первого и второго селекторов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу регистра сдвига, а выход второго селектора соеди 1Тён черёаГвтдрЬЖ дополнительный сумматор по модулю два к первому входу основного сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к выходу 15 -триггера, при этом второй выход ком мутатора соединен с вторым входом регистра сдвига. На чертеже приведена структурна;  схема генератора М-последоватедьностей Генератор М-последовательностей содержит генератор 1 тактовых импульсов , счетный триггер 2, регистр J3 сдвига , коммутатор 4, шифратор 5, основной сумматор 6 по модулю два, селекторы 7, 8, дополнительные сумматоры 9, 10 по модулю два, D -триггер 11 и элемент 12 задержки. Работает генератор следующим образо Сигнал типа меандр с пр мого выхода триггера 2 поступает на вход сдви регистра 3, который формирует М-последовательность с заданным коммутатором 4 периодом. Благодар  шифратору 5 селекторы 7 и 8 пропускают сигналы с таких регзр дбв регистра 3 сЯвйга, 4tw с выхода сумматора 9 по модулю два снимаетс  М-пос едоватепьность, задер жанна  . относительно М-пОспеДоватШьности с выхода сумматора 10 по модул два на (п-1)/2 Возможность такого формировани  М-последовательностей febfтекает из их обшеизвестаого свойства и 7 ,.4 его cne ctBHjf, указывающего, что сумма по модулю два М-последовательности и ее копий есть нова  копи  тойже М-последовательности , вследствие чего, суммиру  по модулю два в определенной комбинации сигналы с различных разр дов регистра сдвига, можно получить все копии М-последовательности: 2, где и - период М-последовательности; N - число разр дов в регистре сдвига; с - сочетание из N двоичных чисел, М-посл-едоватёльность, снимаема  с выхода сумматора 9 по модулю два, с помощью Ь-триггера 11 задерживаетс  еще на полтакта. В результате на входы сумматора 6 по модулю два поступают две М-последовательности, сдвинутые относительно друг друга на полпериода, и на выходе формируетс  М-прследователь- ность с удвоенной тактовой частотой, Элемент 12 задержки служит дл  компенсации задержки сигнала в регистре сдвига, селекторе и сумматоре пЪ модулю два. В данном генераторе М-последовательностей по сравнению с известным используетс  только один регистр сдвига, в результате чего генератор М-последовательностей обладает значительно большей помехоустойчивостью , так как сбой регистра сдвига не приводит к/невосстановимому сбою генератора. Кроме того, при изменении периода последовательности не требуетс  остановка генератора и снижаетс  его стоимость. Все это увеличивает область использовани  генератора. . Формула из обр е т е н и   Генератор М-последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу счетного триггера, первый выход которого соединен с первым входом регистра сдвига , коммутатор, первый выход коммутатора noflkjito4eH к входу шифратора, основной сумматор по модулю два, о тл и ч а ю щ и йс   тем,что,сцельк)повышени помехоустойчнвости генератора, в него введены два селектора, два дополнитепьных сумматора по модулю два, I) -триггер и элемент задержки , вход которого соединен с вторым выходом счетного триггера, а выход с первым входом D -триггера, второй вход которого через первый дополнительный сумматор по модулю два подключен к выходу первого селектора, причем первый и второй выходы шифратора соответственно соединены с первыми входами первого и второго селекторов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу регистра сдвига, а выход второго селектора соединен через второй дополнительный сумматор по модулю два к первому входу основного сумматора по

   модулю два, второй вход которого подключен к выходу Г) -триггера, при этом второй выход коммутатора соединен с вторым входом регистра сдвига.

   Источники .информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1, Яковлев В.В. и др. Стохастические вычислительные машины. Л., Машиностроение , 1974, с. 240.
2. 2. Авторское свидетельство СССР №585513.кп. G 06 F 1/О2, ЗО.03.76.

   8

   10

   &шид

   J1

   11