Генератор импульсов с псевдослучайной длительностью Советский патент 1985 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения повторяемости формируемых последовательностей.

На фиг. 1 представлена структурная схема генератора импульсов с псевдослучайной длительностью; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Генератор импульсов с псевдослучайной длительностью содержит шину 1 «Запуск, элемент ИЛИ 2, первый элемент И 3, одно-, вибратор 4, второй регистр 5 сдвига, второй элемент И 6, третий элемент И 7, группу 8 элементов И, элемент 9 задержки, первый регистр 10 сдвига, формирователь 11 импульсов, / 5-триггер 12, генератор 13 импульсов, генератор 14 импульсов высокой частоты, сумматор 15 по мoдyv ю два и соответствующие связи между ними (фиг. 1).

Генератор импульсов с псевдослучайной длительностью работает следуюш,им образом

В исходном положении / 5-триггер 12 находится в «единичном состоянии. Первый запускаюш1ий импульс (фиг. 2а), поступающий в произвольный момент времени, проходит через элемент И 6, осуществляет перепись кода Кс с второго регистра 5 сдвига через группу 8 элементов И в регистр 10 сдвига, а спустя время TI, сигналом с элемента 9 задержки (фиг. 2, 3) производится установка в «нулевое состояние триггера 12 (фиг. 26). При появлении разрешающего сигнала на инверсном выходе триггера 12 включается генератор 13 импульсов и тактовые импульсы с его выхода (фиг. 2в) с периодом Ттм поступают на вход «Сдвиг регистра 10 сдвига и одновременно на второй вход элемента И 3. Если в старшем разряде регистра 10 сдвига записана «единица после определенного числа сдвигов или сразу же при записи кода К, (фиг. 2и), то на первом входе элемента И 3 появляется разрешающий сигнал, тактовый импульс проходит через этот элемент (фиг. 2г) и запускает одновибратор 4, который вырабатывает импульс (фиг. 2д) длительностью ю, являющийся разрешающим для генератора 14 импульсов высокой частоты, на выходе которого формируется К импульсов (фиг. 2е). Величина то выбирается из условия

,и, + бТ,(1)

где Твн - период следования импульсов высокой частоты

T,,,, lljz: b. , бТ (0,2-0,8)Тд,

Выбор величины TO в соответствии с (1) обеспечивает запрет формирования следующего (после срабатывания одновибратора 4) тактового импульса.

Первым же импульсом с выхода генератора 14 все разряды регистра 10 сдвига устянавливаются в «нуль, а в регистре 5

происходит к сдвигов. По заднему фронту импульса, вырабатываемого одновнбратором 4, формирователь 11 импульсов формирует короткий импульс (фиг. 2ж), который поступает на S-вход S-триггера 12 и устанавливает его в «единичное состояние, выключая тем самым генератор 13 импульсов. На регистре 5 сдвига в этот момент устанавливается код Кс, отстоящий от предыдущего на k щагов. Это необходимо для того,

0 чтобы исключить корреляцию (в пределах последовательности максимальной длины) значений т„.

Предположим, что в старщих разрядах очередного кода Кс содержится подряд m «нулей, тогда длительность т„ определяется

5 по формуле

(m-f 1)-бТ(2)

Следующий код Кс (при сдвиге содержимого дополнительного регистра 5 сдвига

„ на один разряд) будет отличаться от предыдущего тем, что в младщий разряд будет записана «единица или «нуль, а состояние /-ГО разряда (начиная с второго) будет соответствовать состоянию (/-1)-го разряда до сдвига, при этом в старших разрядах

5 кода Кс будет записано подряд (т-1) «нулей, и так далее. Таким образом, значения т„ последовательно сформированных импульсов будут постоянно убывать от величины T.)-бТ до Ттн-бТ. Введение в устройство одновибратора 4 и генератора 14

0 импульсов высокой частоты позволяет устранить этот недостаток. Ввиду того, что при 1 число различных значений кода Ко, равное (), некратно k, за один цикл работы устройства, в течение которого будут сформированы () выходных импульсов, встроенным генератором М после довательности (элементы 15, 2, 5; 7) будет выработано k последовательностей максимальной длины. Но при выборе значений То исходя из (1) за это время в регистр 10

0 сдвига будет переписано лишь по одному разу каждое значение кода Кс (от 1 до ( Выходные импульсы с псевдослучайной длительностью т„ формируются на инверсном выходе y S-триггера 12, а на выходе генератора 13 импульсов одновременно формируется пачка импульсов, число которых также псевдослучайно и пропорционально величине Тп.

Триггер 12 также выполняет функцию блокирования устройства: спустя время TI 0 после поступления запускающего сигнала триггер 12 устанавливается в «нулевое состояние, и при этом запрещается поступление следующих запускающих сигналов в устройство через элемент И 6. Для исключения сбойных ситуаций длительность импульса формирователя 11 не должна превыщать величину Т.

Выполнение триггером 12 функции блокирования входа устройства, а также введение в состав генератора элемента И б, одновибратора 4 и формирователя 11 импульсов, позволяет расширить функциональные возможности генератора за счет обеспечения его работоспособности при работе с любым внешним генератором запускаюших сигналов. Так как псевдослучайный характер кода Кс определяется работой встроенного генератора М-последовательности, то период следования запускающих сигналов Тз может быть как случайным, так и постоянным. При

соблюдении условия Ття гарантируется формирование генератором выходного импульса по каждому запускаюш,ему сигналу, а при Ттн показательный закон распределения длительности импульсовТл сохраняется, однако при этом устройство будет «пропускать те запускающие сигналы, момент поступления которых приходится на время формирования выходного импульса по предыдущему запуску, т. е. на заблокированное состояние устройства.

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ С ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ, содержащий последовательно соединенные элемент задержки, / 5-триггер, генератор импульсов и первый регистр сдвига, группу элементов И, выходы которых соединены с входами соответствующих разрядов регистра сдвига, генератор импульсов высокой частоты, шину «Запуск, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения повторяемости формируемых последовательностей, в него введены первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, сумматор по модулю два, одновибратор, формирователь импульсов, второй регистр сдвига, прямые выходы разрядов которого соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с входом элемента задержки и выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом / 5-триггера, соединенного вторым входом с выходом формирователя импульсов, вход которого объединен с входом генератора импульсов высокой частоты и соединен с выходом одновибратора, вход последнего соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого регистра сдвига, установочный вход которого объединен с синхронизирующим входом второго регистра сдвига и соединен с выходом генератора импульсов высокой частоты, инверсные выходы разрядов второго регистра сдвига соединены с входами третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, (Л выход последнего соединен с установочным входом второго регистра сдвига, последний и /-Й прямые выходы разрядов которого соединены с входами сумматора по модулю два, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, шина «Запуск соединена с вторым входом второго элемента И, выход генератора импульсов соединен также с вторым входом первого элемента И. 00 ел ьо 00

(pus. 2