ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ Российский патент 2023 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах синхронизации радиосистем различного профиля, функционирующих в сложной помеховой обстановке, при этом обеспечивая генерирование шестидесятиразрядной последовательности вида "000111111111000000000000111111111111111111111111000111111000».

Известно устройство генерирования фазо-кодо-манипулированных сигналов по коду Баркера, содержащее генератор синхроимпульсов, выход которого является входом генератора одиночных импульсов, его выход является входом многоотводной линии задержки, М фазовращателей, сумматор, причем выход генератора одиночных импульсов параллельно многоотводной линии задержки подключен к сумматору, к которому также подключены все выходы с линии задержки, выход сумматора является входом балансного модулятора, генератор несущей частоты, причем выход генератора несущей частоты параллельно сумматору подключен к балансному модулятору (Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр. 48).

Наиболее близким по технической сущности решением является генератор двадцатиразрядной последовательности, содержащий генератор синхроимпульсов, выход которого является входом генератора одиночных импульсов, его выход является входом многоотводной линии задержки, семь фазовращателей, причем первый фазовращатель подключен к девятнадцатому выходу линии задержки, второй фазовращатель к восемнадцатому выходу линии задержки, третий фазовращатель к восьмому выходу линии задержки, четвертый фазовращатель к седьмому выходу линии задержки, пятый фазовращатель к шестому выходу линии задержки, шестой фазовращатель к второму выходу линии задержки, седьмой фазовращатель к первому выходу линии задержки, сумматор, причем выход генератора одиночных импульсов параллельно многоотводной линии задержки подключен к сумматору, к которому также подключены все выходы с линии задержки, выход сумматора является входом балансного модулятора, генератор несущей частоты, причем выход генератора несущей частоты параллельно сумматору подключен к балансному модулятору (патент РФ №94737, 2010 год).

Недостатком приведенных устройств является то, что их функциональные возможности не позволяют сгенерировать псевдослучайную последовательность, которая имеет более лучшие корреляционные свойства - основной лепесток имеет ширину в восемь тактовых импульсов, а боковые лепестки периодической автокорреляционной функции равны нулю.

Технической задачей изобретения является улучшение характеристик автокорреляционной функции псевдослучайной последовательности, а именно, увеличение основного лепестка автокорреляционной функции, боковые лепестки автокорреляционной функции равные нулю в периодическом режиме.

Сущность полезной модели заключается в том, что генератор псевдослучайной последовательности содержит генератор синхроимпульсов, выход которого является входом генератора одиночных импульсов, его выход является входом многоотводной линии задержки, двадцать один фазовращатель, причем три фазовращателя подключены, соответственно, к пятьдесят девятому выходу линии задержки, пятьдесят восьмому выходу линии задержки, пятьдесят седьмому выходу линии задержки, двенадцать фазовращателей подключены, соответственно, к сорок седьмому выходу линии задержки, сорок шестому выходу линии задержки, сорок пятому выходу линии задержки, сорок четвертому выходу линии задержки, сорок третьему выходу линии задержки, сорок второму выходу линии задержки, сорок первому выходу линии задержки, сороковому выходу линии задержки, тридцать девятому выходу линии задержки, тридцать восьмому выходу линии задержки, тридцать седьмому выходу линии задержки, тридцать шестому выходу линии задержки, три фазовращателя подключены, соответственно, к одиннадцатому выходу линии задержки, десятому выходу линии задержки, девятому выходу линии задержки, два фазовращателя подключены, соответственно, к второму выходу линии задержки, первому выходу линии задержки, один фазовращатель подключен на выходе генератора одиночных импульсов, сумматор, причем выход генератора одиночных импульсов параллельно многоотводной линии задержки подключен к сумматору, к которому также подключены все выходы с линии задержки, выход сумматора является входом балансного модулятора, генератор несущей частоты, причем выход генератора несущей частоты параллельно сумматору подключен к балансному модулятору.

Новизна заключается в том, что генератор псевдослучайной последовательности обеспечивает возможность получения шестидесятиразрядной последовательности вида «000111111111000000000000 111111111111111111111111000111111000» за счет введения двадцати одного фазовращателя на определенных отводах линии задержки.

На фиг. 1 изображена электрическая структурная схема генератора псевдослучайной последовательности вида «000111111111000000000000 111111111111111111111111000111111000».

На фиг. 2 изображены временные диаграммы процесса формирования псевдослучайной последовательности вида «000111111111000000000000 111111111111111111111111000111111000».

На фиг. 2а представлена временная диаграмма прямоугольных синхроимпульсов на выходе генератора синхроимпульсов.

На фиг. 2б представлена временная диаграмма одиночных прямоугольных импульсов на выходе генератора одиночных импульсов.

На фиг. 2в представлена временная диаграмма шестидесятиразрядной последовательности на выходе сумматора.

На фиг. 2г представлена временная диаграмма гармонического радиочастотного колебания на выходе генератора несущей частоты.

На фиг. 2д представлена временная диаграмма радиочастотного сигнала шестидесятиразрядной последовательности на выходе балансного модулятора.

Генератор псевдослучайной последовательности, представленный на фиг. 1, содержит генератор синхроимпульсов 1, выход которого является входом генератора одиночных импульсов 2, его выход является входом многоотводной линии задержки 3, двадцать один фазовращатель 4.1…4.21, причем фазовращатель 4.1 подключен к выходу генератора одиночных импульсов 2, фазовращатель 4.2 подключен к первому выходу линии задержки, фазовращатель 4.3 подключен к второму выходу линии задержки, фазовращатель 4.4 подключен к девятому выходу линии задержки, фазовращатель 4.5 подключен к девятому выходу линии задержки, фазовращатель 4.6 подключен к одиннадцатому выходу линии задержки, фазовращатель 4.7 подключен к тридцать шестому выходу линии задержки, фазовращатель 4.8 подключен к тридцать седьмому выходу линии задержки, фазовращатель 4.9 подключен к тридцать восьмому выходу линии задержки, фазовращатель 4.10 подключен к тридцать девятому выходу линии задержки, фазовращатель 4.11 подключен к сороковому выходу линии задержки, фазовращатель 4.12 подключен к сорок первому выходу линии задержки, фазовращатель 4.13 подключен к сорок второму выходу линии задержки, фазовращатель 4.14 подключен к сорок третьему выходу линии задержки, фазовращатель 4.15 подключен к сорок четвертому выходу линии задержки, фазовращатель 4.16 подключен к сорок пятому выходу линии задержки, фазовращатель 4.17 подключен к сорок шестому выходу линии задержки, фазовращатель 4.18 подключен к сорок седьмому выходу линии задержки, фазовращатель 4.19 подключен к пятьдесят седьмому выходу линии задержки, фазовращатель 4.20 подключен к пятьдесят восьмому выходу линии задержки, фазовращатель 4.21 подключен к пятьдесят девятому выходу линии задержки, сумматор 5, генератор несущей частоты 6, выход которого параллельно сумматору 5 подключен к балансному модулятору 7, выход сумматора 5 является входом балансного модулятора 7.

Принцип работы устройства заключается в том, что генератор синхроимпульсов 1 формирует узкие прямоугольные синхроимпульсы, период следования которых равен длительности шестидесятиразрядной последовательности T=60τ₀, где τ₀ - длительность одиночного (единичного) прямоугольного импульса (фиг. 2а). Генератор синхроимпульсов 1 запускает генератор одиночных импульсов 2, которые в свою очередь формирует одиночные прямоугольные импульсы длительностью τ₀ и периодом Т (фиг. 2б). Одиночные прямоугольные импульсы поступают на вход многоотводной линии задержки 3. Прямоугольный радиоимпульс, перемещаясь вдоль линии задержки 3, и, в зависимости от номера отвода с линии задержки, проходя через фазовращатели 4.1-4.21 поочередно возбуждает входы сумматора 5. На каждом такте работы схемы в сумматоре 5 происходит суммирование полученных сигналов.

Общая длительность линии задержки 2 с отводами составляет 59τ₀, при этом задержка сигналов между двумя каждыми смежными отводами имеет величину τ₀.

Фазовращатели 4.1-4.21 преобразуют положительные одиночные импульсы в отрицательные - осуществляют изменение фазы на π.

На выходе сумматора 5 имеет место сигнал шестидесятиразрядной последовательности (фиг. 2в), который затем поступает на вход балансного модулятора 7, на другой вход которого подается гармоническое радиочастотное колебание на несущей частоте, формируемое генератором несущей частоты 6 (фиг. 2г). Балансные модулятор 7 осуществляет фазовую манипуляцию радиочастотного колебания генератора несущей частоты 6 в соответствии с кодовой шестидесятиразрядной последовательностью: импульсу с амплитудой 1 соответствует радиоимпульс с фазой 0, а импульсу с амплитудой 1 - радиоимпульс с фазой π. Таким образом, на выходе балансного модулятора 7 имеет место радиочастотный сигнал шестидесятиразрядной последовательности (фиг. 2д).

Технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей генератора псевдослучайной последовательности за счет обеспечения способа получения шестидесятиразрядной последовательности вида «000111111111000000000000111111111111111111111111000111111000».

Таким образом, предлагаемый генератор псевдослучайной последовательности позволяет реализовать функции, не предусмотренные прототипом, то есть позволяет получить шестидесятиразрядную последовательность вида «000111111111000000000000111111111111111111111111000111111000», которая обладает улучшенными характеристиками автокорреляционной функции, а именно, увеличенным основным лепестком автокорреляционной функции, боковыми лепестками автокорреляционной функции равными нулю в периодическом режиме.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах синхронизации радиосистем различного профиля, функционирующих в сложной помеховой обстановке, при этом обеспечивая генерирование шестидесятиразрядной последовательности вида "000111111111000000000000111111111111111111111111000111111000». Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей генератора псевдослучайной последовательности за счет обеспечения способа получения шестидесятиразрядной последовательности вида «000111111111000000000000111111111111111111111111000111111000». Генератор псевдослучайной последовательности дополнительно содержит четырнадцать фазовращателей. Три фазовращателя подключены, соответственно, к пятьдесят девятому выходу линии задержки, пятьдесят восьмому выходу линии задержки, пятьдесят седьмому выходу линии задержки. Двенадцать фазовращателей подключены, соответственно, к сорок седьмому выходу линии задержки, сорок шестому выходу линии задержки, сорок пятому выходу линии задержки, сорок четвертому выходу линии задержки, сорок третьему выходу линии задержки, сорок второму выходу линии задержки, сорок первому выходу линии задержки, сороковому выходу линии задержки, тридцать девятому выходу линии задержки, тридцать восьмому выходу линии задержки, тридцать седьмому выходу линии задержки, тридцать шестому выходу линии задержки. Три фазовращателя подключены, соответственно, к одиннадцатому выходу линии задержки, десятому выходу линии задержки, девятому выходу линии задержки. Два фазовращателя подключены, соответственно, к второму выходу линии задержки, первому выходу линии задержки, один фазовращатель подключен к выходу генератора одиночных импульсов. 2 ил.

Генератор псевдослучайной последовательности, содержащий генератор синхроимпульсов, выход которого является входом генератора одиночных импульсов, его выход является входом многоотводной линии задержки, семь фазовращателей, сумматор, причем выход генератора одиночных импульсов параллельно многоотводной линии задержки подключен к сумматору, к которому также подключены все выходы с линии задержки, выход сумматора является входом балансного модулятора, генератор несущей частоты, причем выход генератора несущей частоты параллельно сумматору подключен к балансному модулятору, отличающийся тем, что в него введены дополнительно четырнадцать фазовращателей, причем три фазовращателя подключены, соответственно, к пятьдесят девятому выходу линии задержки, пятьдесят восьмому выходу линии задержки, пятьдесят седьмому выходу линии задержки, двенадцать фазовращателей подключены, соответственно, к сорок седьмому выходу линии задержки, сорок шестому выходу линии задержки, сорок пятому выходу линии задержки, сорок четвертому выходу линии задержки, сорок третьему выходу линии задержки, сорок второму выходу линии задержки, сорок первому выходу линии задержки, сороковому выходу линии задержки, тридцать девятому выходу линии задержки, тридцать восьмому выходу линии задержки, тридцать седьмому выходу линии задержки, тридцать шестому выходу линии задержки, три фазовращателя подключены, соответственно, к одиннадцатому выходу линии задержки, десятому выходу линии задержки, девятому выходу линии задержки, два фазовращателя подключены, соответственно, к второму выходу линии задержки, первому выходу линии задержки, один фазовращатель подключен к выходу генератора одиночных импульсов.