Цифровой генератор псевдослучайного шума Советский патент 1986 года по МПК H03K3/84 

II

Изобретение относится к импульсной технике.

Цель изобретения - повьппение точности формирования псевдослучайного сигнала.

На чертеже представлена функцио- нальная схема цифрового генератора псевдослучайного шума.

Цифровой генератор псевдослучайного шума содержит последовательно соединенные клавишный регистр 1 и тактовый генератор 2, счетчик 3, первый элемент И 4, формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности, первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, регистр 7 сдвига, первый 8 и второй 9 мультиплексоры, второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, постоянное запоминающее устройство 11 .третий элемент ИСЮВОЧАЮЩЕЕ ШШ 12, второй элемент И 13, элемент НЕ 14, третий 15 и четвертый 16 элементы И последовательно соединенные ревер- сивнь й счетчик 17, выходной регистр 18 и цифроаналоговый преобразователь 19, блок 20 начальной установки, выход которого соединен с входом установки формирователя 5 псевдослучайной двоичной последовательности. Выход элемента НЕ 14 соединен с первым входом третьего элемента И 15, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика I7, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И 16, первый вход которого соединен с входом элемента НЕ 14 и выходом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, первый вход которого соединен с выходом второго мультиплексора 9 и первым входом вто рого элемента ИСКЛЮЧА1ОДЕЕ ИЛИ 10, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 13, выход которого соединен с вторыми входами третьего 15 и четвертого 16 элементов И, третьи объединенные входы которых соединены с выходом тактового генератора 2 и первым входом счетчика 3, первая группа выходов которого соединена с входами постоянного запоминающего устройства 11, первой группой входов первого мультиплексора 8 и первой группой входов второго мультиплексора 9, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов регистра 7 сдвига, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов

228237Z

первого мультиплексора 8, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. Выход блока 20 начальной установки

5 соединен с первым входом регистра 7 сдвига, третьим входом реверсивного счетчика 17 с входом установки выходного регистра 18 и с вторым входом счетчика 3, вторая группа выхо10 |дов которого соединена с входами первого элемента И 4, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 6, второй вход которого соединен с выходом фор15 мирователя 5 псевдослучайной двоичной последовательности, вход синхронизации которого соединен с последним выходом второй группы выходов счетчика 3. Выход первого эле20 мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 соединен с вторым входом регистра 7 сдвига, третий вход которого соединен с входом синхронизации выходного регистра 18 и с последним выходом первой груп25 пы выходов счетчика 3. Второй вход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства I1, второй выход которого соединен с

30 вторым входом второго элемента И 13.

Формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности реализован на основе регистра сдвига, охваченного пинейной обратной связью,

JJ начальное состояние которого - ненулевое . I

Цифровой генератор псевдослучайного шума работает следующим образом. При включении устройства сигналом с 40 блока 20 начальной установки реверсивный счетчик 17, счетчик 3, регистр 7 сдвига и выходной регистр 18 обнуляются, а формирователь 5 псевдослучайной двоичной последова45 тельности устанавливается в начальное состояние. Частота импульсов на выходе тактового генератора 2 устанавливается до включения устройства с помощью клавищ ного регистра 1 . Им50 пульсы тактовой частоты поступают с вькода тактового генератора 2 на первый вход счетчика 3, на выходах которого формируется код адреса, поступающий с первой группы его выхо55 дон на входы постоянного запоминающего устройства 11 и первые группы входов первого 8 и второго 9 мультиплексоров. Импульсы с последнего

выхода второй группы выходов счетчика 3 поступают на вход синхронизации (тактовый) формирователя 5 псевдослучайной двоичной последовательности и вызывают смену состояний на его выходе в соответствии с законом формирования М-последовател ности. При появлении на входах первого элемента И 4 сигналов логических единиц на первом входе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 появляется сигнал I. В этом случае сигнал на выходе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 представляет со- бой инверсию сигнала на его втором входе, т.е. инверсию сигнала формирователя 5 псевдослучайной двоичной последовательности. Этот сигнал поступает на второй (информационный) вход регистра 7 сдвига, сдвиг информации в котором осуществляется задним фронтом сигнала с последнего выхода первой группы выходов счетчика 3, которьй поступает на третий вход регистра 7 сдвига и осуществляет сдвиг информации с его второго входа. При изменении кода на выходах первой группы выходов счетчика 3 от шума до N/2-1 (где N - разрядность регистра 7 сдвига) посредством первого 8 и второго 9 мультиплексоров последовательно опрашиваются разряды регистра 7 сдвига, первые N/2 разрядов которого подключены к соответствующим входам первого мультиплексора 8 в прямом порядке, а N/2 старших разрядов - к соответствующим входам второго мультиплексора 9 в обратном порядке. При этом в п-ном такте иа второй и первый входы второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 поступает информация о п-м и N-n-1-м битах информации регистра 7 сдвига соответственно. Если эта информация одинакова (оба бита равны О или 1 то на первьш вход второго элемента И 13 поступает сигнал О запрещающего поступление импульсов на первый (вычитающий) и второй (суммирующий) входы реверсивного счетчика 17.

В постоянном запоминающем устройстве 11 хранятся коды приращений импульсной характеристики, причем на первый выход постоянного запоминающего устройства поступает знак приращения, а на второй выход - величина приращения. Логическому нулю на первом выходе постоянного запоминающе2282374

го устройства 11 соответствует отрицательное приращение импульсной характеристики, а О на втором выходе - нулевой величине приращения, О на

5 втором выходе постоянного запоминающего устройства I1 запрещает прохождение импульсов через третий 15 и четвертый 16 элементы И на вход реверсивного счетчика 17. При сигнале

10 1, на выходе второго элемента И 13 импульс поступает на первый (вычитающий) вход реверсивного счетчика 17, если на п-м такте сигнал знака приращения (первый выход постоянного за15 поминающего устройства П) равен сигналу N-n-1 бита информации с выхода регистра 7 сдвига, так как при этом на выходе третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 будет сигнал О, а

20 на выходе элемента НЕ 14- сигнал 1, при несовпадении сигналов на входах третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 импульс в данном такте поступает на второй (суммирующий) вход реверсив25 ного счетчика 17. Сумма, накапливаемая реверсивным счетчиком 17 за пол- ньм цикл изменения кода в счетчике 3, записьтается в выходной регистр 18 и преобразуется цифроаналоговым

JQ преобразователем 19 в выходной аналоговый сигнал.

Формула изобретения

35

Цифровой генератор псевдослучайного шума, содержащий последовательно соединенные клавишный регистр и тактовый генератор, формирователь псевдослучайной двоичной последовательности, вход установки которого О соединен с выходом блока начальной установки, последовательно соединенные реверсивный счетчик, выходной регистр и цифроаналоговый преобразователь , отличающийся

45 тем, что, с целью повышения точности формирования псевдослучайного сигнала, он содержит счетчик, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый, второй и третий 50 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр сдвига, первый и второй мультиплексоры, постоянное запоминающее устройство и элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом третье55 го элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента

И, первый вход которого соединен с входом элемента НЕ и выходом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго мультиплексора и первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторыми входами тре- тьего и четвертого элементов И, третьи объединенные входы которых соединены с выходом тактового генератора и первым входом счетчика, первая группа выходов которого соедине- на с входами постоянного запоминающего устройства, первой группой входов первого мультиплексора и первой группой входов второго мультиплексора, вторая группа входов которо- го соединена с первой группой выходов регистра сдвига, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов первого мультиплексора, выход которого соединен с вто- рым входом второго элемента ИСКЛЮЧА- Ю1ЦЕЕ ИЛИ, выход блока начальной усРедактор М.Товтин Заказ 2295/56

Составитель Ю.Бурмистров Техред Г.Гербер

Корректор

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, А

тановки соединен с первьм входом регистра сдвига, третьим входом реверсивного счетчика, с входом установки выходного регистра и с вторым входом счетчика, вторая группа выходов которого соединена с входами первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИСЮТЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователя псевдослучайной двоичной последовательности, вход синхронизации которого соединен с последним выходом второй группы выходов счетчика, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом регистра сдвига, третий вход которого соединен с входом синхронизации выходного регистра и с последним выходом первой группы выходов счетчика, второй вход третьего элемента ИСЮТЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства , второй выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повьппение точности формирования псевдослучайного сигнала. Генератор содержит клавишньш регистр 1, так- . - товый генератор 2, счетчик 3, элемент 4 И, формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности, элемент 6 ИСКЛЮЧАМЦЕЕ ИЛИ, регистр 7 сдвига, мультиплексоры 8, . 9, элемент 10 ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, постоянное запоминающее устройство II, элемент 12 ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, элемент I3 И, элемент 14 НЕ, элементы 5, 16 И, реверсивный счетчик 17, выходной регистр 18, цифроаналоговый преобразователь 19, блок 20 начальной установки. Формирователь 5 псевдослучайной двоичной последовательности реализован на основе регистра сдвига, охваченного линейной обратной связью, начальное состояние регистра - ненулевое. Повышение точности достигается за счет введения счетчика 3, элементов 4, 13, 15, 16 И, элементов 6, 10, 12 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, мультиплексоров 8, 9, постоянного запоминающего устройства 1 и элемента 14 НЕ. 1 ил. f Kfifmr H. с ю (Л ю ю 00 to со щ-чШ