Устройство для определения номеров элементов двоичных кодовых последовательностей Советский патент 1984 года по МПК H03K3/00 C08C19/28 

11

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в блоках синхронизации систем передачи информации.

Известно устройство для различекия псевдошумовых сигналов, содержащее генератор импульсов, фильтры, ограничитель амплитуды, элемент задержки, сумматоры, умножители, пороговый .элемент, блок стробирования, счетчик, управляемый генератор, регистр сдвига и ключ 1J.

Недостатком известного устройства является большое время установления .синхронизации, что является результатом последовательной оценки поступающих на вход элементов двоичной кодовой комбинации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для выполнения операций над полями Галуа, содержащее первый регистр сдвига, вход которого является первым входом устройства, выход соединен с первым входом второго регистра сдвига, второй вход и выход которого являются соответственно вторым входом и выходом устройства) 2

Это устройство позволяет получать координаты любого ненулевого злемента поля Галуа при известном начальном состоянии регистра сдвига. Однако возможность получения координат любого элемента поля Галуа не позволяет установить строгое соответствие этих координат определенному номеру элемента, т.е. не позволяет обеспечит.|з синхронизацию в системе передачи информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, .заключающееся в обеспечении соответствия координат определенному номеру элемента.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения номеров элементов двоичных кодовых последовательностей, содержащее регистр сдвига, первый вход которого является первым входом устройства, введены регистр памяти, счетчик, блок ключей, блок сравнения, состоящий из сумматоров, элементов НЕ и элемента И, и блок управления, состоящий из генератора тактовых импульсов, элементов И, элементов ИЛИ, элемента НЕ элементов задержки и триггера, выход генератора тактовых импульсов соеди002

ней с первым входом первого элемента И, вькод которого соединен через первый элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, выход - соединен , с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И подключен к выходу элемента НЕ, выход - к первому входу триггера, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, в блоке сравнения выходы сумматоров соединены через соответствуюпще элементы НЕ с входами элемента И, первые входы регистра памяти и счетчика объединены с входом второго элемента задержки и вторым входом второго элемента ИЛИ блока управления и подключены к первому входу устройства, вторые входы регистра памяти являются вторыми входами устройства, выходы соединены с первыми входами соответствующих сумматоров блока сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам регистра сдвига, выхо элемента И блока сравнения соединен с входом элемента НЕ и с вторым входом третьего элемента И блока управления, вторые входы счетчика и регисра сдвига объединены и подключены к выходу первого элемента И блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующими первыми входами блока ключей, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И блока управления, выходы блока ключей являются выходами устройства. На чертеже представлена структурIная схема устройства для определения номеров элементов двоичных кодовых

последовательностей.

Устройство содержит регистр 1 памяти, блок 2 сравнения, регистр 3 сдвига, блок 4 управления, счетчик 5, блок 6 -ключей. Блок 2 сравнения содержит сумматоры 7, элементы 8 НЕ, элемент 9 И. Блок 4 управление содержит генератор 10 тактовых импульсов, элемент 11 И, элементы 12 и 13 задержки, элемент 14 НЕ, элемент 15 ИЛИ, триггер 16, элементы 17 и 18 И, элемент 19 ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Любому элементу кода на входе устройства можно поставить в строгое соответствие вектор его координат. Устройство определяет номера элементов двоичных кодовых последовательностей, описываемых первообразными неприводимыми над полем Ся F С 2 3 многочленами (х) С (J + CiX + ... + « Cf,x, по заданному вектору координат элементов, принадлежащих полю GF. Определение номеров элементов основано на последовательном сравнении заданного вектора координат некоторого элемента со всеми возможными значениями векторов координат элементов принимаемой кодовой последовательности, формируемыми в регистре 3 сдвига. Количество сменяемых векторов крординат в регистре 3 сдвига подсчитывается счетчиком 5, причем к моменту тождественности векторов координат, записанных к регистре 1 памяти и в регистре 3 сдвига, на счетчике 5 накапливается число, равное номеру искомого элемента. Структура устройства и принцип его работы остаются неизменными для элементов любого поля Gf и различных многочленов (х). В регистр 1 памяти, число разрядов которого равно rt , где /fi - степень многочлена f(x), в двоичном коде записьгоается вектор координат некоторого элемента, номер которого необходимо определить. Вектор координат элемента поступает на вход 2 и записывается в регистр 1 памяти при появлении импульса записи на его входе. Одновременно этот импульс устанавливает в нулевое состояние счетчик 5 и регистр 3 сдвига, кроме первого мпадшего разряда, который устанавливается в единичное состояние. Таким образом, в регистре 3 сдвига первоначально записывается h -разрядный вектор координат нулевого по счету элемента: 100 ...0. Кроме того, импульс запуска поступает на блок 4 управления и, пройдя элемент 19 ИЛИ, устанавливает триггер 16 в нулевое состояние С этого момента времени в блоке 2 сравнения происходит поразрядное сравнение двух двоичных п-разрядных чисел, поступающих на два его входа с выходов регистра 1 памяти, регистра 3 сдвига. Блок 2 сравнения построен таким образом, что на его выходе формируется 1, в том случае, если двоичные h-разрядные числа идентичны, и

О - в противном случае. Если блок 2 сравнения не сработал (на выходе ), то в блоке 4 управления срабатывает элемент 17 И, на один из входов которого через элемент 15 ИЛИ поступает задержанный в элементе 12 задержки импульс запуска, при этом триггер 16 устанавливается в единичное состояние и через элемент 11 И от генератора 10 тактовых импульсов проходит короткий импульс, поступающий на вход элемента 13 задержки, на счетный вход счетчика 5 и на тактирующий вход регистра 3 сдвига. В результате однократного сдвига в регистре 3 сдвига записывается вектор координат следующего по счету элемента кодовой последовательности. Это происходит из-за того, что обратные связи в регистре 3 сдвига однозначно определяются сопровождающей матрицей F, соответствующей многочлену f(х)

/

р

1 в л-ойстроке и J-OM столбце матрицы F означает, что выход i-ro разряда регистра 3 сдвига соединен с входом -го разряда, О показьшает на отсутствие соединения. Число, записанное в счетчик 5, в случае, если блок 2 сравнения не сработал, не поступает на выход устройства, так как ключи 6 закрыты из-за отсутствия разрешающего импульса с выхода элемента 18 И блока 4 управления. При этом на один вход элемента 18 И поступает О с выхода блока 2 сравнения, а на другой вход поступает импульс от генератора 10, прошедший через эле-мент 15 ИЛИ и задержанный в элементе 13 задержки, который одновременно поступает на вход элемента 17 И и проходит на его выход, подтверждая единичное состояние триггера 16, так как на другой вход элемента 17 И поступает в этом случае разрешающий уровень с выхода элемента 14 Щ. Элементы 12 и 13 задержки необходи1 Ы для того, чтобы в случае срабатывания блока 2 сравнения ключи 6 открывались после окончания переходных процессов в регистре 1 памяти, регистре 3 сдвиS10га и счетчике 5. Время задержки в элементах 12 и 13 задержки могут быть одинаковыми и равными 0,5 Т, где Т период повторения импульсов генератора 10. Таким образом, сравнение Ь разрядного вектора координа.т некоторого элемента, записанного в регистре 1памяти, и П -разрядного вектора координат, формируемого на каждом так те работы в регистре 3 сдвига, будет происходить до тех пор, пока на неко тором такте они не станут тождестве ны. К этому моменту времени счетчик 5 отсчитывает число импульсов генератора 10, поступивших на его вход со времени появления импульса запуска. Это число будет равно номеру элемента, вектор координат которого был записан в регистр 1 памяти. При этом на выходе блока 2 сравнения формируется 1 и через элемент 18 И проходит последний задержанный и уже подсчитанный импульс генератора 10, который перебрасывает триггер 16 блока 4 управления в нулевое состояние, прекращая дальнейшее прохождение импульсов генератора 10 через элемент 11 И. Одновременно этим же задержанньм импульсом открываются ключи 6, через которые на выход устройства поступает номер элемента в двоичном коде, подсчитанный в счетчике 5. Необходимое количество разрядов счетчика 5 определяется общим количеством ненулевых элементов поляЬР , т.е. число 2- 1. Так как нумерация элементов начинается с О, то наибольший номер равен - 2. Поэтому количество разрядов счетчика- 5 всегда равно п . Предлагаемое устройство определяет наибольший номер элемента, равный 2, за 2 - 1 такта работы. Среднее время определения номера элемента равно 2 тактам. Один такт работы устройства равен периоду Т импульсов генератора 10 блока 4 управления. Устройство определяет номер элемен(Та принимаемой пocлeдoвateльнocти и . таким образом устанавливает синхронизацию в системе передачи информации, т.е. оценивает фазу принимаемой двоичной кодовой последовательности. Так как частота тактовь1х импульсов устройства не зависит от частоты поступления элементов кодовой последовательности на вход устройства, то она мо жет быть существенно вьшге частоты поступления элементов (нз порядок и более в пределах быстродействия используемых интегральных схем). Следовательно, сроднее время определения номера элемента будет не более времени поступления на вход системы передачи информации 5% или менее одного общего числа элементов, содержащихся в одном периоде кодовой последовательности. Таким образом, предлагаемое устройство наряду с возможностью обеспечения синхронизации в системе передачи информации обладает и высоким быстродействием, что является существенным достоинством, так как время установления синхронизации должно быть, как правило, минимальным.

тт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ДВОИЧНЫХ КОДОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащее регистр сдвига, первьй вход которого является первым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей устройства, в него введены регистр памяти, счетчик, блок ключей, блок сравнения, состоящий из сумматоров, элементов НЕ и элемента И, и блок управления, состоящий из генератора импульсов, элементов Н, элементов ИЛИ, элемента НЕ, элементов задержки и триггера, выход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки. выход соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И подклюjieH к выходу элемента НЕ, выход - к I первому входу триггера, выход третьего элемента И соединен с первым вхо,дом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход триггера соединен с. вторым входом первого элемента И, в блоке сравнения вьрсоды сумматоров соединены через соответствующие элементы НЕ с входами элемента И, первые входы регистра памяти и счетчика объе динены с входом второго элемента заi держки и вторым входом второго элемента ИЛИ блока управления и подклю(Л С чены к первому входу устройства, вторые входы регистра памяти являются вторыми входами устройства,выходы соединены с первыми входами соответствующих сумматоров блока сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам регистра со сдвига, выход элемента И блока срав00 нения соединен с входом элемента НЕ и с вторым входом третьего элемента И блока управления, вторые входы :счетчика и регистра сдвига объединены и подключены к выходу первого элемента И блока управления, выходы счетчика соединены с соответствующи-; ми первыми входами блока ключей, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И блока управления, выходы блока ключей являют,ся выходами устройства.