Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к и:м1гульс- ной технике,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет регулирования автокорреляционной функции и уменьшения ее шумовой составлякядей.

На фиг.1 представлена функциональная схема генератора псевдослучайных последовательностей импульсов; на фиг.2 - автокорреляционные функции для некоторых настроечных кодов.

Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов (фиг.) содержит последовательно соеданенные генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 сдвига, сумматор 3 по модулю два, элемент ИЛИ 4, второй вход которого соединен с выходом элемента И 5, к входам которого подключены инверсные выходы регистра 2 сдвига, кодовые шины 6 соединены с коммутатором 7, который соединен с регистром 2.

Коммутатор 7 содержит группу 8 элементов НЕ, первую группу 9 элементов И, вторую группу 10 элементов И, третью группу 11 элементов И, группу 12 элементов ИЛИ, элемент НЕ 13.

Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов работает

следующим образом :

Предварительно по кодовым шинам

6 подается код настройки на заданную автокорреляционную функцию (АКФ) последовательности. Импульсы с генератора 1 тактовых импульсов поступают на регистр 2 сдвига, причем последний совместно с сумматором 3 по модулю два образуют генератор линейной рекуррентной последовательности максимальной дпины (М-последовательности) .

М-последовательности с прямых и инверсных выходов регистра 2 сдвига поступают на коммутатор 7, где в зависимости от двоичного кода на-

..

М(;;:)1.й

J)atl

е

,-( )

DilVtlCV n-i) i-1 j

,1:56

где и 0 - дисперсии поел едо в ат ел ьно- сти а и чисел Y,

55. Графики нормированной периодической АКФ при п 7 для неко- , п M,rat.t Jiторых комбинаций настройки показаны

соответственно на фиг.2 в двоичном коде. Данные

15

102092

стройки, задаваемого с внешних элементов памяти по шинам 6, комбинация прямых и инверсных последо- вательностей проходит на выход ком

5 мутатора 7„ Если кода настройки р; 0, то он, проходя через соответствующий элемент НЕ группы 8, разрешает прохождение инверсной М-последовательности через соответ-

10 ствующий элемент И группы 10 и

соответствующий элемент ИЛИ группы 2 на первый вход соответствующего элемента И группы 11, на вторые входы которых поступает стробирую1дий импульс с выхода элемента НЕ 13. В результате в J ом разряде псевдослучайного числа, реализуется инверсная М-последовательность, Анапогично если сигнал кода настройки ,

20 то на выходе коммутатора 7 в 1-ом разряде реализуется прямая Ь после- довательность. С выходом элементов И группы 11 стробированный код F-pas- рядного числа поступает на выход

25 коммутатора 7.

Рассмотрим корреляционные характеристики последовательности чисел { j. полученные с помощью предлагаемого устройства. Число Y, можно

30 представить в виде

Ч, t-; ;

5

где

i

i0

5

если 1 (М-последовательность) если - - -последовательность, инверсная к М-последователь ности (м-последовательность) .

Периоды М- и М-последовательностей п-го порядка равны М 2 -1, где п-число разрядов регистра сдвига.

В общем случае при произвольной настройке генератора псевдослучайных последовательностей импульсов нормированную периодическую АКФ можно записать в следующем виде:

лее.;

-Zz: v;,;-2

. 1 - JJ

М

,-( )

,

3

для построения графиков получены моделированием на ЭВМ,

Из выражения для АКФ видно, что АКФ чисел Y. можно легко регулироват в пределах длины разрядности чисел, причем число различных АКФ последовательности чисел равно . С другой стороны, при формировании чисел YI. можно подобрать такую комбинацию прямых и инверсных М-по- следовательностей, которая позволяет значительно уменьшить шумовой (фоновый) уровень АКФ. Так, например, для рассмотренного случая настройки г . (o(,t ) при л iC е а при С гН, г(,,) , т.е.по сравнению с известным способом формирования чисел Y в данном случае уровень шумовой (фоновой) корреляции уменьшился по абсолютной величине в 2 раз.

Формула изобретения

1. Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов по авт. св. № 752768, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет регулирования автокорреляционной функции и уменьшения ее шумовой составлякщей, в него дополнительно введены коммутатор и кодовые шины, соединенные с первой группой входов

9

коммутатора, вторая и третья группы входов которого соединены с прямыми и инверсными выходами регистра сдвига соответственно, вход комму- татора соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

2. Генератор по п.1, о тл и - чающийся тем, что комму-

татор содержит группу элементов НЕ, входы которых соединены с входами элементов И первой группы, вторую группу элементов И, входы которых соединены с выходами соответствукгЩих элементов НЕ группы, группу

элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с выходами соответствую- элементов И второй группы, вторые входы элементов ШШ группы

соединены с выходами соответствую miix элементов И первой группы, третью группу элементов И, первые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ груггпы, вторые входы элементов И третьей группы соединены с выходом элемента НЕ, причем вторые входы эле14ентов И первой и второй групп соединены соответственно с второй и третьей

группами входов коммутатораГ, первые входы первой группы элементов И соединены с первой группой входов коммутатора, вход элемента НЕ соединен с входом коммутатора.

Изобретение относится к им- ;лульсной технике и может быть исполь зо вано для формирования псевдослучайных импульсных последовательно- стей. Целью изобретения является расширение функциональных возмож ностей путем регулирования автокорреляционной функции и уменьшения ее шумовой составляющей. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 сдвига, сумматор 3 по модулю два, ло гические элементы (ЛЭ) ИЛИ 4, ЛЭ И 5, кодовые шины 6, коммутатор 7. В коммутатор входят группа 8 ЛЭ НЕ, группы 9,- 10 и 11 ЛЭ И, группа 12113 ИЛИ и ЛЭ ПЕ 13. Изобретение является дополнительным к .ав.св. № 752768. Для достижения поставленной -Цели в устройство по авт. св. № 752768 дополнительно введены коммутатор 7 и кодовые шины 6. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л