Устройство для формирования имитостойких последовательностей сигналов сложной формы Советский патент 1986 года по МПК G06F1/02 

входом регистра сдвига, выход результата которого соединен с третьим информационным входом блока дешифрации чисел в остаточньк классах, выход третьего элемента задержки подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, вход управления записью блока умножения является управлякицим входом блока умножения, о т л и ч а - ю щ е ее я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения изменения вида, формы и состава дискретных часто.тных сигналов путем изменения вида манипулирующей функции, в него введен блок выдачи дискретных частотных сигналов, включаюпщй коммутатор каналов, элемент И, дешифратор, распределитель импульсов, -элементы коммутации,группа генераторов эталонных частот, генера тор тактовых импульсов,делитель,анало- гоцифровой преобразователь, первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ, выход которого является информационным выходом устройства, входы дешифратора соединены соответственно с выходами элементов И группы мультипликатора, выходы дешифратора соединены соответственно с разрешающими входами распределителя импульсов и входами первого элемента ИЛИ блока выдачи дискретных частотных сигналов

Изобретение относится к вычислительной технике и прикладной математике и может быть использовано в технике формирования имитостойких систем сигналов, несущих в своей структуре большую степень неопределенности вида, формы, длительности сигна- лов и их ансамблевых характеристик.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения изменения вида, формы и состава дискретных частотных .сигналов путем изменения вида манипу- лирукщей функции.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема мультипликатора; на фиг. 3 выход которого подключен к первому входу элемента И блока вьдачи дискретных частотньк сигналов, второй вход которого соединен с выходом делителя, а выход подключен к тактовому входу распределителя импульсов, выход делителя соединен с так товыми входами счетчика, регистра и вторым входом второгр элемента И-НЕ мультипликатора, выходы распределителя импульсов соединены соответственно с разрешающими входами элементов коммутации, первые информационные входы которых соединены соответственно с выходами генераторов эталонных частот группы, вторы информационные входы элементов коммутации и группа входов аналого- цифрового преобразователя соединены с выходами коммутатора каналов, выходы элементов коммутации соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ блока выдачи дискретны частотных сигналов, входы делителя соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразователя, входрм записи числа элементов устройства и выходом генератора тактовых импульсов, группа входов коммутатора каналов является группой входов источников информации устрой ства.

схема блока выдачи дискретных частот- ных сигналов.

Устройство содержит счетчик 1, формирователь 2 остатков, регистр 3,

мультипликатор 4, блок 5 выдачи дискретных частотных сигналов, входы и выходы 6-15, элементы 16-20 задержки, группу 21 элементов И, элементы И-НЕ 22-24, регистр 25 сдвига, блок

26 умножения, элементы ИЛИ 27-29, счетчик 30 элементов, дешифратор 31, распределитель 32 импульсов, генератор 33 тактовых импульсрв, элементы 34 коммутации, группа 35 генераторов

эталонных частот, элемент И 36, делитель 37, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 38, элемент ИЛИ 39, коммутатор 40 каналов, элемент ИЛИ

41, элемент 42 коммутации, счетчик 43, генератор 44 импульсов, группу информационнык входов 45 устройства и элемент И 46.

Устройство работает следующим

образом.

Перед началом работы в блок 26 умножения мультипликатора 4 записывается двоичный код числа, первообразного элемента Q; соответствующег поля Галуа-QF (р), а на счетчик 30 мультипликатора 4 и в делитель 37 с переменным коэффициентом деления поступает код числа р элементов поля Q t (р). Подачей импульса Начало работы устройство включается в работу, на основании этого импульса блок 5 начинает вьщавать тактовые импульсы по своему вькоду; На основании данных импульсов мультипликатор умножает Q, на единицу, а по окончании умножения вьщает по своему выходу 7 импульс установки в исходное состояние на счетчик 1 и регистр 3 и затем начинает в каждьй тактовьй момент выдавать в формирователь 2 код результата умножения. Формирователь 2 формирует остаток от числа по модулю р и выдает результат в регистр 3. Последний выдает остаток по модулю на входы мультипликатора 4. Этот остаток результата умножения единицы на Q/ по модулю р; и является первым элементом а, мультипликативной группы поля Галуа Gj F (р). Мультипликатор 4 выдает первьй элемент а, на входы блока 5 формирования дискретных час ;тотных сигналов. Кроме того, код остатка записывается в блок 26 умножения мультипликатора 4, где происходит процесс перемножения d на , . Затем повторяется указанньй цикл операций и формируется второй элемент а г мультипликативной группы поля G|F , и т.д. Таким образом, на входе мультипликатора 4 появляется последовательность кодов остатков с|, Qi.Cmod р; ), а Q| (mod р; ), . . а- Q (mod р; ). Эта последовательность параллельных двоичных кодо в остатков а, , а ,.,., aj представляет собой последовательность элементов мультипликативной группы поля QP (р).

Последовательность параллельных двоичных кодов остатков поступает на блок 5, где происходит образова2035334

ние сложных сигналов в соответствии с информацией модуля р; , поступающей в блок 5, и длительностью информационного импульса. По окончании

5 формирования элементов мультипликативной группы с выхода мультипликатора поступает импульс Конец формирования мультипликативной группы поля Cj Р (р), и на основании этого

10 импульса на вход мультипликатора 4 поступают такты прямого считывания. Блок 5, в котором с приходом последнего элемента мультипликативной группы сформировался сложньм сигнал,

15 выдает в соответствии с тактами этот сложньй сигнал по своему выходу.

Устройство имеет следующие режимы работы.

Режим 1. При фиксированной дли2Q тельности информационной посылки:

а)с изменением первообразного Q; ;

б)с изменением модуля р; .

Режим 2. При изменении длительности информационной посыпки: а) с 25 изменением первообразного Q; ; б) с изменением модуля р; .

Режим la характеризуется изменением частотного и временного положений элементов сигнала на частотно- ,Q временной матрице (базового прямоугольника) .

Режим 1 S характеризуется изменением количества частотных интервалов на частотно-временной матрице.

Режим 2 q характеризуется изменением частотного и временного положений элементов сигнала, а также длительности сигнала.

Режим 2 S характеризуется изменением количества частотных интервалов и длительности сигнала.

Формирование элементов мультипликативных групп полей Галуа обеспечивает мультипликатор 4, работающий следующим образом.

35

40

45

I

Перед началом работы в блок 26 умножения по входам 11 и 15 записывается двоичньй код числа, первообразного элемента (3; соответствующего 50 поля QF(p ) в регистр множителя и единица в регистр множимого, а также по входу 10 в счетчик 30 записывает- :ся код числа элементов поля. Подачей импульса Начало вычисления по вхо- 55 ДУ 12 на вход Начало умножения блока 26 устройство включается в работу. Блок 26 умножает, единицу на Q; и записывает результат умножения

в регистр 25 сдвига, а по окончании умножения вьщает по соответствующему выходу импульс Конец умножения на выход,приводя в нулевое состояние схгетчик 1 и регистр 3, и на элемент 20 задержки. В следующий тактовый момент импульсом, с выхода элемента 20 через элемент ИЛИ 29 открывается элемент И 45, позволяя тактовому импульсу с выхода элемента И-НЕ 23 пройти -на тактовый вход регистра 25 сдвига на элемент 19 задержки, который обеспечивает открытие элемента И 46 в пос гедующие тактовые моменты и прохождения импульсов на тактовый вход регистра сдвига. Таким образом, считываемое с регистра 25 число А, Ql IB двоичном коде поступает, начиная с младшего разряда, на вход .фор2 шрователя 2. Тактовые импульсы, поступающие на вход 9, сопровождают импульсы кода, считываемого с регистра 25 числа, и поступают на счетчик. Количество состояний счетчика 1 определяется из рассмотрения остатка . от деления вес З каждого разряда считываемого числа А, на выбранньй модуль J); поля C,F(p). Если получаемая последовательность цифр имеет период повторения, то количество состояний счетчика 1 равно количеству цифр в периоде. Если результат от деления представляет некоторую последовательность цифр без периода, то количество состояний счетчика 1 равно количеству разрядов в передаваемом числе. Выходы счетчика 1 соединены с входами формирователя 2 таким образом, что наличие каждого элемента И последнего обуславливается определенным соответствием между состоянием счетчика 1 и последующим разрядом числа. Выходные сигналы формирователя 2 при наличии тактовых импульсов на входе запоминаются в регистре 3, имеющем количество разрядов, необходимое для представления наименьшего остатка по модулю р, . При этом каждому триггеру регистра 3 соответствуют два элемента ИЛИ формирователя 2 (ддя установки в О или в 1), причем каждому элементу ИЛИ последнего соответствует такое число элементов И последнего, сколько возможных ситуаций приводит к переводу триггера в соответствующее состоялие. Таким образом, на выходах разрядов регист033336

ра 3 в каждьш тактопьш момент появляется Двоичньй код остатка по модулю. Р; от поступившего к этому моменту fia вход формирователя 2 двоично- 5 го числа. В момент считывания последнего (высшего) разряда числа выходах разрядов регистра 3 появляется код остатка по модулю р, от числа а, А, (mod р; ). В тог же мо10 мент регистр 25 обнуляется, и на выходе элемента И-НЕ 24 появляется импульс Конец считывания, который поступает на другой вход элемента И-НЕ 23, прекращая тем самым про15 хождение тактовых импульсов на тактовый вход регистра 25 и через элемент ИЛИ 28 на соответствующий вход блока 26, приводя в нулевое состояние его регистр множимого. В следую20 щий момент, пройдя элемент 16 задержки данный импульс поступает на счетньм вход счетчика 30 и на входы элементов И 21, открывая их и обеспечивая считывание с регистра 3 в

25 параллельном коде остатка С),., по модулю р, от числа А, на входы запи- си множимого числа в регистр множимого блока 26 в следующий тактовьй момент. Пройдя элемент 17 задержки,

30 данный импульс проходит через эле- мент И-НЕ 22, элемент ИЛИ 27 на вход блока 26, обеспечивая умножение множимого числа а, Q; (mod р; ) на множитель Q, . Результат умножения Aj а, Q; (3 записывается в регистр 25 сдвига.

Затем повторяется цикл операций, описанный для числа, на выходах устройства появляется код остатка, коQ торый в блоке 26 умножения на Q, , и в регистр 25 записывается следующий результат А а Q Затем цикл операций повторяется, и т.д. Таким образом, на выходе устройства

j появляется последовательность кодов остатков. Процесс формирования данной последовательности кодов остатков продолжается до тех пор, пока счетчик 30 элементов, на счетный вход которого поступают импульсы Момент считывания а; , не переполнится и не вьщает импульс переполнения, поступающий на выход и через элемент ИЛИ 28 на соответствующий вход блока 26, обнуляя его регистр множимого, в котором к этому моменту записан код последнего остатка, а также через элемент 18 задержки на другой вход элемента И-НЕ 22, -janpe5

щая прохождение liMiiyjibca с выхода элемента 17 задержки па вход блока 26. При этом устройство подготавливается к новому циклу вычислений.

Таким образом, на выходах 6 форми руется последовательность параллельных двоичных кодов остатков, представляющих собой последовательность элементов мультипликативной группы поля Галуа, которые поступают на 10 вход блока 5.

Блок 5 сигналов работает следующим образом. Остаток в параллельном коде поступает с выходов 6 мультипликатора на входы дешифратора 31. 15 Дешифратор 31 преобразует двоичньм код числа в сигнал только на одном из своих выходов. Этот сигнал (импульс) поступает на управляющий вход распределителя 32 и через элемент 20 ИЛИ 39 на вход элемента И 36. На вход АЦП 38 с выхода коммутатора 40 поступает последовательность информационных импульсов, уплотненных по времени,25

АЦП 38 преобразует длительность информационного импульса Т в цифровой код. Информационный импульс открывает на время Т элемент 42, на второй вход которого подаются импуль-зо сы от генератора 44 импульсов, с выхода элемента 42 эти импульсы поступают на вход счетчика 43. Счетчик считает число поступивших импульсов, количество которых зависит от 35 интервала- Т .

С выхода счетчика 43 снимается код. Таким образом, АЦП 38 преобразует длительность информационногб импульса в цифровой код, который поступает на делитель 37 с переменным коэффициентом деления. На входы делителя 37 подаются импульсы генератора 33 тактовых импульсов и код модуля числа р; . Делитель 37 в соответствии с поступившими на его вхоы цифровым кодом с выхода АЦП 38 кодом модуля числа Р; изменяет коэффициент деления и вьщает послеовательность импульсов с изменени- ем в соответствии с кодом периода х следования. Последовательность мпульсов с выхода делителя 37 поается на первые входы счетчика 1, егистра 3 и мультипликатора 4 и 55 вляется для них тактовой последоваельностью импульсов. Эти же импуль- ы проходят через элемент И 36, от40

45

50

10

15 20 5

о 5

крьл ьо сигналом с выхода элемента ИЛИ 39, на вход распределителя 32 в такой последовательности, которая определяется номером входа распре- 5 делителя 32, на котором существует сигнал с дешифратора 31. С выходов распределителя 32 импульсы поступают на входы элементов 34, на вторые входы которых подается сигнал с группы 35 генераторов, а на третьи - сигнал с выхода коммутатора 40.

Каждому информационному импульсу на выходе коммутатора 40 соответствует определенный остаток на входе дешифратора 31, а следовательно, и определеиньш порядок распределения импульсов по выходам распределителя 32. Таким образом, элементы 34 открываются поочередно в порядке, определенном для каждого информационного импульса, пропуская на выход через элемент ИЛИ 41 одну из частот. Очередность открывания элементов 34 определяет структуру сигнала. Этот порядок определяется первообразным элементом поля Q; , модулем р, -и длительностью информационной посьшки Т . Таким образом, каждой информационной посыпке определенного абонентского комплекта соответствует свой определеняьй сложньш сигнал. На выходе блока 5 формируется последовательность дискретных частотных сигналов в соответствии с последовательностью параллельных двоичных кодов остатков ot,.

0

5

а.

J

на выходе образующего

0

мультипликатора, представляющая собой последовательность элементов мультипликативной группы полей Галуа. Работа блока 5 в различных ре- жимах практически одинакова. В режиме 1 а (при фиксированной д:гитель- ности информационной посьижи с изменением первообразного Q;) в результате изменения первообразного , Q) происходит изменение последовательности кодов элементов того же поля на входах депшфратора 31. Это приводит к тому, что управляю1ций работой распределителя 32 сигнал (импульс) появляется на другом выходе дешифратора 31, а это изменяет режим работы: распределителя 32, который распределяет импульсы в другой последовательности, а следопательно, и коммутирует элементы 34 Б /фугой последовательности, что приг)пдит к. изменению частотного и Bpe tt-nnoro

положений элементов сигнала на частотно-временной матрице,, В режиме 1 & (при фиксированной длительности информационной посылки с изменением кода модуля р;), в результате изменения кода модуля р; изменяется коэффициент деления делителя 37, выход- ные импульсы которого являются тактовыми импульсами. Делитель 37 из меняет частоту этих тактовых импульсов, а следовательно, и распределитель 32 подключает большее или меньшее (в зависимости от значения р ) количество элементов 34 во время фиксированной длительности информационной посыпки Т, т.е. происходит изменение количества интервалов на частотно-временной матрице.

В режиме 2 d (при изменении длительности информационной посыпки Т с изменением первообразного Q;) в результате изменения длительности информационной посыпки Т изменяется цифровой код на выходах АЦП 38,этот код, являющийся управляющим для делителя 37, изменяет коэффициент деления делителя 37, а следовательно, частоту следования выходных импульсов делителя 37, которые являются тактовыми импульсами для мультипликатора 4, счетчик 1, регистра 3 и распределителя 32. Это изменяет фактическое время подключения элементов 34, а следовательно, фактическое время генерирования частот. В результате изменения первообразного Q; происходят процессы, описанные в режиме 1(. Следовательно, в режиме 2 о происходит изменение частотного и временного положений элементов сигна- ла на частотно-временной матрице и длительности сигнала, В режиме 2б (при изменении длительности информационной посылки Т , с изменением модуля р; ) изменяется длительность ин0 форма1Д1онной посылки Т , а следовательно, код на выходах АЦП 38 и код модуля р; . Эти коды являются управляющими для делителя 37, в результате двойного управления делитель 37 изме5 няет коэффициент деления - частоту следования своих выходных импульсов, что изменяет фактическое время подключения элементов 34, а следовательно, фактическое время генери0 рования частот и изменяет число

подключаемых элементов 34, т.е. количество частотных интервалов. Следовательно, в режиме 2 S происходит изменение количества частотных ин5 тервалов и длительности дискретного частотного сигнала.

Записывая в устройство коды иных первообразных элементов Q ,иных чисел элементов р, можно сформировать любые другие последовательности сигналов. Изменяя структуру формирования остатков с целью формирования остатков по иному модулю можно сформировать последовательности сложных сигналов других полей.

/ /j /) Sa fff Фиг. 2

wJUvJ