Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей Советский патент 1987 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при статическом моделировании и в качестве генератора тестовых последовательностей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения возможности получения зависимых псевдослучайных последовательностей с исключением наличия в них одновременно любых заданных запрещенных комбинаций сигналов.

На чертеже приведена структурная схема генератора псевдослучайных двоичных последовательностей.

Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей содержит генератор i 1 m-последовательности, группу мулстиплексоров 2.1-2.h, первые группы входов которых соединены с соответствующими группами выходов задающего регистра 3, коммутатор 4, входы которого соединены с выходами генератора 1 т-последовательности, а выходы - со вторыми группами входоа группы мультиплексоров 2.1-2.h. I

Генератор псевдослучайных двоичных последовательностей работает следующим образом.

При формировании независимых пседослучайных последовательностей (в случае отсутствия запрещенных комбинаций двоичных сигналов на некоторых выходах устройства) различные группы, выходов генератора 1 т-последовательности с помощью коммутатора 4 подключаются к вторым группам ад- ресньп: входов мультиплексоров групп Генератор 1 т-последовательности, обеспечивая выдачу на каждом своем выходе нулевого или единичного сигнала с вероятностями, равными 1/2, формирует на любых m выходах т-раз- рядные псевдослучайные коды, причем вероятности появления каждого из 2 кодов равны 1/1 . Если удерживать один какой-либо вход мультиплексора 2.1 в единичном состоянии, то на выход этого мультиплексора единичный сигнал будет проходить только в том случае, когда на адресные входы этого мультиплексора 2.1 поступит с соответствующих выходов генератора 1 т-последовательности через коммутатор 4 код адреса данного входа (канала). Так как данный адрес в любой момент времени может

5

0

5

0

5

0

45

50

55

появиться случайно с веростностью 1/2, , то на выходе мультиплексора 2.1 будет формироваться псевдослучайная последовательность с вероятностью единичного сигнала, равной 1/2. Записывая в соответствующую группу разрядов задающего регистра 3 необходимое число единиц, можно удерживать необходимое число входных каналов мультиплексора 2.1 в единичных состояниях и тем самым обеспечить задание вероятности появления на выходе единичного сигнала в пределах от О до 1 с интервалом дискретности 1/2 - всего 2 различных значений.

Поскольку случайные т-разрядные коды подаются в этом случае на адресные входы различных мультиплексоров группы с различных групп до m выходов генератора 1 ш-последова- тельности и задающий регистр 3 содержит свою группу из k разрядов на каждый мультиплексор 2.1, то устройство позволяет получить п независимых псевдослучайных последовательностей. При этом вероятность появления единичного сигнала на любом из выходов устройства может быть выбрана независимо от вероятностей единичных сигналов на других его выходах.

В случае, когда на определенных выходах устройства требуется исключить одновременное появление в псевдослучайных последовательностях заданной запрещенной комбинации двоичных сигналов (в случае взаимной зависимости псевдослучайных последовательностей на данных выходах устройства) , адресные входы мультиплексоров группы, соответствующих данным выходам устройства, при помощи коммутатора 4 подключают к соответствующим ш выходам одной и той же группы выходов генератора 1 т-последо- вательности. Адресные входы осталь- ньпс мультиплексоров группы, соответствующих выходам устройства, на которых требуется сформировать независимые случайные последовательности, коммутируются на различные группы выходов генератора 1 ш-последо- вательности. Например, пусть на втором и третьем выходах устройства требуется исключить одновременное появление запрещенной комбинации 10. Для определенности будем полагать, что каждьй мультиплексор груп3

пы имеет по 8 Bxoflnfjx каналов, т.е. m 3, k .

Необходимо скоммутировать адресн входы первого мультиплексора 2.1 группы на первую, например, группу из выходов генератора 1 т-последова тельности, соответствующие адресные входы второго 2.2 и третьего 2.3 мультиплексоров группы - на одну и ту же, например на вторую, группу их 3 выходов генератора 1 т-последо . вательности, адресные входы четвертого 2.4, пятого 2.5 ... п-го 2-п мультиплексоров группы - соответственно на четвертую, пятую ..., п-ю группы по три выхода генератора 1 т-последовательности. При этом на первом, четвертом, пятом, ... п-м выходах устройства будут формироватся независимые случайные последова- тельности с произвольными независимыми друг от друга вероятностями появления единичного сигнала, соответствующими кодам, заданным в первой, четвертой, пятой ... п-й груп- пах выходов по 8 разрядов задающего регистра 3.

Рассмотрим работу второго 2.2 и третьего 2.3 мультиплексоров группы и порядок выбора кодов во второй и третьей группах выходов по 8 разрядов задающего регистра 3.

На адресные входы второго 2.2 и третьего 2.3 мультиплексоров группы в силу их коммутации на одну и ту же группу выходов генератора 1 т-последовательности в каждом такте работы устройства поступают одинаковые случайные трехразрядные коды адреса канала.

При поступлении на адресные входы мультиплексора 2.1 некоторого кода адреса на выходе этого мультиплексора 2.1 появляется тот двоичный сигнал, который удерживается на вхо- де канала мультиплексора 2.1, соответствующего данному адресу. Поэтому для того, чтобы исключить одновременное появление на выходах второго

2.2и третьего 2.3 мультиплексоров группы комбинации 10 соответственно, необходимо, чтобы на тех кодах адреса канала, на которьк выходной сигнал второго мультиплексора 2.2 принимает единичное значение, выход- ной сигнал третьего мультиплексора

2.3был бы отличен от нуля. Для этого необходимо исключить подачу на входы каналов второго 2.2 и третье164

го 2.3 мультиплексоров группы, имеющих одинаковые адреса, сигналов 1 и О соответственно. Например, если путем подачи единичных сигналов на входы каналов с адресами;нуль, один и два и нулевьк сигналов на остальные входы каналов второго мультиплексора ,2.2 на его выходе обеспечивается появление единицы при поступлении на адресные входы кодов 000, 001 и 010, то на выходе третьего мультиплексора 2.3, при появлении на его адресных входах кодов 000, 001 и 010, не должен появ11яться нулевой сигнал (т.е. должен появляться единичный сигнал), что соответствут запрету подачи нулевого сигнала на входы каналов с адресами: нуль, один и два третьего мультиплексора 2.3. При этом на входы других каналов третьего мультиплексора 2.3 могут быть поданы произвольные сигналы, позволяющие задать требуемую вероятность появления единицы на третьем выходе устройства

Подача сигналов на канальные входы мультиплексоров группы осуществляется установкой в О или 1 требуемых разрядов из соответствующей данному мультиплексору 2.1 группы разрядов задающего регистра 3.

Выбор вероятностей появления единичных сигналов на выходах устройства в случае зависимых последовательностей утке не является произвольным, так как здесь имеют место условные вероятности, при задании которых необходимо учитывать их взаимное влияние. Рассмотрим пример задания условных вероятностей для следующего случая. Пусть на некоторых трех выходах 1, j и k устройства требуется получить зависимые случайные последовательности, в которых необходимо исключить одновременно появление комбинации 101. Все остальные комбинации сигналов являются допустимым и должны встречаться в случайных последовательностях на данных выходах устройства. Тогда при задании в 1-й, j-й и k-й группах разрядов задающего регистра 3 кодов 11100000, 01111100 и 00101110 соответственно на вьЕходах 1, j и k устройства единичные значения сигналов будут появляться с вероятностями 3/8, 5/8 и 4/8 соответственно, причем одновременное появление ком512823

бинации 101 на данных выходах при этом будет исключено, так как эта комбинация сигналов не может быть получена ни при каких значениях кода адреса выхода генератора 1 т-по- 5 следовательности.

Формула изобретения

Генератор псевдослучайных двоич- 0 ных последовательностей, содержащий генератор т-последовательности, группу мультиплексоров, первые групРедактор В.Данко

Составитель Ю.Бурмистров

Техред Л.Олейник Корректрр В.Бутяга

Заказ 7285/57 Тираж 899Подписное

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, 4

66

пы входов которых соединены с соот- ветствзпощими группами выходов задающего регистра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения возможности получения зависимых псевдослучайных последовательностей, в него введен коммутатор, входы которого соединены с выходами генератора т-последовательности, а выходы соединены со вторыми группами входов группы мультиплексоров;

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано при статическом моделировании и в качестве генератора тестовых последовательностей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора. Он. содержит генератора 1 т-последовательности, группу мультиплексоров 2.1-2.h, задающий регистр 3. Введение коммутатора 4, образование новых функциональных связей позволяет достичь поставленную цель. В устройстве обеспечена возможность получения зависчмых псевдослучайных последовательностей с исключением наличия в ни,одновременно любых заданных запрещенных комбинаций сигналов..1 ил. Вых. tc 00 to оо а