Генератор последовательности символов Лежандра Советский патент 1983 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к обпастй автоматики и вычислительной техники и может быть испопьвовано в системах радиолокации радиснавигаиин и перецани информации.

В указанных системах широкое распространение получили дискретные модулирущие поспецовательности t (ДМП), обледакшие такими свойствам, и например, авуэначность периодической автокоррёляцпонной функции (ПАКФ), возможность построения кодов, йсправпяюших ошибки в принятом слове, вовникаюшие в реаупьТДТ9 воздействия на передаваемое сообшение шума канала связи и т. ц.

Известен генератор поспедоватепьиссГЦ гчмвопов Лежандра, выполненный на савнговом регистре, состоящем из 11 элементов памяти, выход которого соецииен непосредственно с входом. ЕсПи в

тшгой регистр предварительно записать лослеиоватепьность символов Лежандра (пел), то она будет циркулировать в регистре с частотой спедования тактовых ямпупьсов Llj ,

Недостатками такого генератора являются: необходимость дополнительного формирователя ПСЛ дпя ее записи в ячейки сдвигового регистра; аппаратурная избыточность: для формирования бинарной последовательности с периодом N тактов достаточно 11 C&orf N - - 1 элементов памяти, представляет собой ближайшее целое, не превосходящее X . Для N 11 п (o,f)-H- 1 . Избыточность составляет 11 4 7 элементов памяти; отсутствие контроля и восстановления случайных сбоев: любой сбой или неверная запись в ячейки регистра приводи к тому, что в регистре будет циркулировать последовательность отличная от ПСЛ. Поскольку оишбка будет повторяться многократно, то это приводит к существенным изменениям корреляционной функции ДМП, понижению помехоустойчивости всей системы в целом.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор последовательности символов Лежандра, содержащий четыре триггера, три элемента И, кроме того, пятый триггер, элемент ИЛИ, элемент НЕ 2 .

Недостатком известного генератора является большое время восстановления структуры последовательности после случайных сбоев.

Цель изобретения - повь шение быстродействия генератора последовательности

символов Лежанара при его выходе на основной цикл.

Поставленная цель достигается тем, что генератор последовательности симвопов Лежандра, содержащий четыре триггера, три элемента И, причем прямой и инверсный выходы первого и второго триггеров подключены к прямому и инверсному : информационным входам соответственно втрого и третьеготриггеров.синхронйзирующи входы триггеров подключены к тактовому входу генератора последовательности символов Лежандра, а выходьт первого, второго и третьего триггеров являются выходами генератора последовательности i символов Лежанцра, содержит четвертый; элемент И и три элемента И-НЕ, причем прямой выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента , прямой выход второго триггера подключен к второму входу первого элемента И-НЕ и к первому входу второго элемен та И-НЕ, прямой выход третьего триггера подключен к третьему входу первого элемента И-НЕ и к первому входу перво- , го элемента И, инверсный выход третьего триггера подключен к первому входу второг элемента И и к второму входу второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к прямому и Инверсном;; информационным входам четвертого триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к третьему входу второго элемента И -НЕ и к первому входу третьего элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ подключен ко второму входу третьего элемента И-НЕ ,выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены соотвественно к прямому и инверсному информационным входам первого триггера, выход второго элемента И-НЕ подключен к вторым входам всех элементов И,

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого генератора для ПСЛ значности К 11, на фиг, 2 - эквивалентная функциональная схема для отрезка цикла;, на фиг. 3 - диаграмма состояний.

Генератор содержит триггеры 1-4 элементы И-НЕ -5-7 элементы И 8-11. Триггеры 1-4 выполняют роль регистра сдвига, охваченного логической обратной связью (ОС)., Элемент И-НЕ 6 детектирует состояние 111 прямых выходов триггеров 2, 3 и 1, т. е. такое,- когда на них установлен высокий потенциал (I). Анапогично работает элементИ-НЕ 7, Он детектирует состояние 101 прямых выходов триггеров 2-4 генератора пел. Таким образом, без учета детекто,ров т в, пока соответствующие выходы триг геров не окажутся в одном из детектиру мых состояний 111 иди 101 (при этом, безразлично в каком состоянии находится триггер 4 в первом случае и три гер 1 во втором), генератор работает по схеме, представленной на фиг, 2, где сохранена нумерация триггеров, использован ная на фиг. 1. Это генератор МнпослецЬватепьности с периодом ij 15 тактов. Диаграмма состояний прямых выходов его триггеров представлена ниже. М состояния Состояние выходов триггеров 1-4 Генератор работает следующим образом. ; Пусть исходное состояние прямых ЁЫ- j.,. ходов триггеров генератора ООН. До восьмого такта он будет работать как генератор М-последпвательности. На восьмом такте прямые выходы триггеров 1-3 окажутся в состоянии 1 . При этом срабатывает детектор на элемен - те И-НЕ 6, и -с помсадьго И-НЕ 5 на входах первого триггера устанавливается (вместо О). По приходу спедукшего тактового импуга.са генератор из состояния 8 представленного в диаграмме переходит в состояние 1О (вместо 9, как было бы в случае генерирования M-flocледовательности). Затем два такта он вновь работает по схеме фиг. 2, что соответствует переходу из состояния 10 в состояние 12 по диаграмме. На один надцатом такте на соответствукядих вы- , ходах триггеров 2-4 фиг. 2 запишется детектируемое состояние lOl..При этом срабатывает детектор И-НЕ 7 и с помощью элементов И 8-11 устанавливает оба входа триггеров 1 и 4 в состояние О, что обеспечивает на следующем такте сохранение их состоя1тй. Со спедукяцим тактом генератор возвращается в исходное состояние, что соответствует переходу по диаграмме состояний. Таким образом, обеспечивается синхронная работа генератора с периодом К 11 тактов. Последовательность символов Лежандра формируется на выходе тобого из триггеров 1-3. .В диаграмму состояний генератора пел не входят состояния 9,13, 14 и 15 генератора М- последовательности. На фиг. 3 показано как ведет себя генератор ПСЛ, если он окажется в одном из этих состояний (вершины диаграммы состояний пронумерованы в соответствии с указанным). Анализ диаграммы фиг. 3 показывает, что она представляет собой куст, т. е. генератор автоматически возвращается к заданному циклу после случайного сбоя. При этом длительность максимального переходного процесса равна трем тактам, в то время как в прототипе длительность максимального переходного процесса составляет 9 тактов, т. е. повышаетсяуУбыстродействие предлагаемого генератора.

ЩНЕРАТОР ПOCЛE OBATEЛЬНОСТИ СИМВОЛОВ ЛЕЖА НДРА, содержащий четыре триггера, три элемента И, причем прямой и инверсный выходы первого и второго триггеров подключены К прямому и инверсному информационным входам соответственно второго и третьего триггеров, синхронизирующие входы триггеров подключены к тактовому .входу генератора последовательности символов Лежандра, а выходы первого, второго и третьего триггеров являются выходами генератора последовательности символов Лежандра, от л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повь1шения быстродействия генератора последовательности символов . Лежандра при его выходе на основной цикл, он содержит четвертый элемент И и три элемента И-НЕ, причем прямой выход первого триггера подключен к- перво. му входу первого элемента И-НЕ, прямой выход второго триггера подключен к второму входу первого элемента И-НЕ и к первому входу второго элемента И-НЕ, прямой выход третьего триггера подключен к третьему входу первого элемента , И-НЕ и к первому вхсщу первого элемента И, инверсный выход третьего триггера подключен к первому входу второго элемента Ник второму входу второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к прямому и инверсному информационным входам четвертого триггера, прямой и « инверсный выходы которого подключены (Л соответственно к третьему входу второго элемента И-НЕ и к первому входу . третьего элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ ,вьтход которого подключен к первым входам третье - го и чертвертого элементов И, выходы которых подключены соответственно к прямо му и инверсному информационным входам 00 4 О5 4 первого триггера, выход второго элемен|та И-НЕ подключен к вторым входам всех .элементов И.