Генератор псевдослучайных последовательностей Советский патент 1989 года по МПК H03K3/84 

t

(21)4298091/24-24

(22)27.08.87

(46) 15.10.89. Бюл. № 38

(72) В.В.Бабенко, А.Н.Лебедев, А.Н.Постных и В.А.Фомин

(53)62К373.4 (088.8)

(54)ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУг1АЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

(57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи, может использоваться в связных системах для формирования широкополосных радиосигналов и позволяет расширить область применения за счет формирова- 7Г

ния N пар дополнительных последовательностей. Генератор содержит регистр 3 сдвига, элемент И 5, счетчик- дешифратор 7 и два триггера группы 8. Благодаря введению блоков 1, 2 задания исходных последовательностей, регистра 4 сдвига, делителя 6 частоты, N-2 триггеров в группу 8, группы 9 триггеров и блоков 10 формирования выходных последовательностей обеспечивается одновременное формирование N пар дополнительных последовательностей, длина каждой из которьпс вдвое больше предыдущей. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи, может использоваться в связных системах для формирования широкополосных радиосигналов и позволяет расширить область применения за счет формирования N пар дополнительных последовательностей. Генератор содержит регистр 3 сдвига, элемент И 5, счетчик-дешифратор 7 и два триггера группы 8. Благодаря введению блоков 1, 2 задания исходных последовательностей, регистра 4 сдвига,делителя 6 частоты, N-2 триггеров в группу 8, группы 9 триггеров и блоков 10 формирования выходных последовательностей обеспечивается одновременное формирование N пар дополнительных последовательностей, длина каждой из которых вдвое больше предыдущей. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

/J

СП

СП

СО СП

00

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано в связных системах для формирования широкополосных радиосигналов, например фазоманипули- рованных (ФМ).

Цель изобретения - расширение области применения за счет формирования N пар дополнительных последовательное те и.

На фиг.1 приведена функциональная схема генератора; на фиг.2 - пример выполнения блока формирования выходны последовательностей; на фиг.З - алгоритм формирован1тя пар дополнительных последовате.чыюстей; на фиг.4 - временные диаграммы работы генератора.

Генератор псевдослучайных последовательностей содержит первый и второй блоки 1 и 2 задания исходных последовательностей, первый и второй регистры 3 и 4 сдвига, элемент И 5, делител 6 частоты, счетчик-дешифратор 7, первую и вторую группы 8 и 9 триггеров, блоки 10 формирования выходных nocj ie- довательностей, тактовый вход 11, вход 12 синхронизации и выходы 13.

Блок 1 (2) задания исходной последовательностей может быть выполнен на элементах И 14, ключах 15 и источнике 16 постоянного напряжения. Задача блока - формирование исходной последовательности, причем блоки 1 и 2 формируют пару дополнительных после- довательностей одинаковой длины, например два ортогональных кода Баркера длиной К-4 из следующего набора: 1110 1000, 0001, 0111, 1101, 1011, 0100 и 0010. Обозна шм исходные последова- тельности, задаваемые блоками 1 и 2, соответственно а i,a ,а .j,a и а„а,аз, а j. В общем случае .

Делитель 6 частоты imeet на своем первом выходе коэффициент деления, равный К. На каждом последующем выхо- да частота делится на два.

Счетчик-дешифратор 7 имеет коэффициент пересчета, равный максимальной длине в N-й паре формируемых последовательностей. При этом .

Блок 10 формирования выходных последовательностей содержит (фиг.2) элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ Г/, первый и вто рой элементы ИЛИ 18 и 19, - первый- четвертый элементы И 20-23, первьш- пятьй входы 24-28 и первый-четвертый выходы 29-32 блока.

Ка фиг.З приведен алгоритм формирования пар дополнительных последовательностей с удвоением длины каждой пары их исходной пары дополнительных последовательностей (кодов Баркера 1110 и 1101) с использованием правил присоединения или чередования символов исходных последовательностей. Для составных параллельных ФМ сигналов, состоящих из двух ФМ импульсных сигналов, кодированных по фазе парой дополнительных последовательностей при раздельной их обработке в двух согласованных фильтрах и суммировании откликов фильтров на радиочастоте, суммарнь1й сжатый сигнал не имеет боковых лепестков.

На фиг.4 представлены следующие сигналы;

а - синхросигнал на входе 12;

б - сигнал на выходе N-ro триггера 9. N(B данном случае );

в - тактовые импульсы на входе 11;

г,д - импульсы на первом и втором выходах делителя 6; i

е, ж - последовательности на выходах регистров 3 и 4;

3 - сигнал на прямом выходе триггера 8. 1 (на первом входе 24 блока 10.1);

и - сигнал на выходе элемента И 20 блока 10.1;

к - сигнал на инверсном вьпсоде триггера 8.1 (на втором входе 25 блока 10.1);

л - сигнал на выходе элемента И 21 блока 10.1;

м - сигнал на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 блока 10.1;

н, о - сигнал на выходах элементов ИЛИ 18 и 19 (третьем и четвертом выходах 31 и 32 блока 10.1);

п - сигнал на выходе триггера 9.1 (на третьем входе 26 блока 10.1);

р, с - сигналы на прямом и инверсном выхода х триггера 8.2 (на первом и втором входах 24 и 25 блока 10.2);

т, у - сигналы на выходах элементов ИЛИ 18 и 19 (на третьем и четвертом выходах 31 и 32) блока 10.2;

ф - сигнал на выходе триггера 9.2 (на третьем входе 26 блока 10.2);

X - сигнал на четвертом (последнем выходе делителя 6 частоты;

ц, ч - сигналы на прямом и инверсном выходах триггера 8.3 (на первом и втором входах 24 и 25 блока 10.3);

Формула изобретения

Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий первый регистр сдвига, элемент И, выход которого соединен со счетным входом счетчика-дешифратора, первый и второй триггеры первой группы, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования N-nap дополнительных последовательностей, в генератор введены второй регистр сдвига, делитель частоты, N-2 триггеров в груп- 15 пу, вторая группа из N триггеров, N блоков формирования выходных последовательностей и первый и второй блоки задания исходной последовательности, выходы которых соединены с соСинхроимпульс записывает в регистры2о ответствующими информационными входа- 3 и 4 через элементы И 14 заданные ключами 15 исходные последовательности а j и , обнуляет счетчик 7 и устанавливает в состояние логической

ш, щ - сигналы )ia выходах элементов ИШ1 18 и 19 6j,..iKa 10,3.

Генератор работает следующим образом.

Перед началом работы делитель 6 и регистр 3 и 4 обнуляются (цепи начального обнуления не показаны).

Работа обеспечивается синхроимпульсами на входе 11, задающими период Тр JQ наибольшей пары формируемых последовательностей, и тактовыми импульсами на входе 11, период следования которых задает длительность Г одного элемента формируеж-гх последовательностей. Синхроимпульс совпадает с одним из тактовых импульсов (на фиг.4 1 32 С т.е. ).

ми одноименных регистров сдвига, тактовые входы которых объединены с входом делителя частоты и подключены к выходу элемента И, первьш вход кото- единицы все триггеры 8 и 9. При зтом 25 рого является тактовым входом генера- через элемент И 5 начинают поступать тактовые импульсы с входа 11, которые делятся в делителе 6, подсчитываются счетчиком 7 и осуществляют циклическир сдвиг в регистрах 3 и 4.

тора, установочные входы всех триггеров обеих групп объединены с входами блоков задания исходной последовательности и входом обнуления счетчика-де- JO шифратора и являются входом синхронизации генератора, прямой и инверсный выходы каждого триггера первой группы подключены соответственно к первому и второму входам одноименного блока формирования выходных последовательностей, первый и второй выходы которого являются соответствующими выходами генератора, первый выход делителя частоты соединен со счетным входом пер-

Триггеры 8 и 9 под действием поделенных тактовых импульсов формируют сигналы типа меандр.

В элементах И 20 и 21 блока 10 происходит перемножение логических переменных, поступающих на их входы. , Элемент ИСЮТЮЧЛ101ДЕЕ ИЛИ 17 инвентирует потенциалы с выхода элемента И 23

тора, установочные входы всех триггеров обеих групп объединены с входами блоков задания исходной последовательности и входом обнуления счетчика-де- JO шифратора и являются входом синхронизации генератора, прямой и инверсный выходы каждого триггера первой группы подключены соответственно к первому и второму входам одноименного блока формирования выходных последовательностей, первый и второй выходы которого являются соответствующими выходами генератора, первый выход делителя частоты соединен со счетным входом пер-

35

/ч вого триггера первой группы, 1-й выход

причем только в моменты с: тцествования делителя частоты (,N) подключен к положительного потенциала (1) на

счетному входу i-ro триггера первой группы и входу обнуления (i-T)-ro триггера второй группы, прямой выход которого соединен с третьим входом (i-1 )-го блока формирования выходных последовательностей, выход счетчика- дешифратора соединен с входами обнуления регистров сдвига и N-ro триггера второй группы, прямой выход которого подключен к третьему входу N-ro блока формирования выходных последовательностей и второму входу элемента И, выходы первого и второго регистров сдвига соединены с их входами перезаписи и соответственно четвертым и пятым входами первого бЛока формирования выходных последовательностей, третий и четвертый выходы каждого

инверсном соответствующего триггера 8. Результирующие сигналы п выходах элементов ИЛИ 1,8 и 19 блока 10 подаются на входы 27 и 28 следующего блока 10. В результате перемножения управляющего строба с выхода триггера 9 с выходными сигналами элементов ИЛИ.18 и 19 на выходах 29 и 30 блока 10 (выходах 13) имеет место пара дополнительных последовательностей.

Таким образом, за один период TO синхросигнала формируется N-nap дополнительных последовательностей, длина каждой из которых вдвое больше чем у предыдущей.

ми одноименных регистров сдвига, тактовые входы которых объединены с входом делителя частоты и подключены к выходу элемента И, первьш вход кото- рого является тактовым входом генера-

тора, установочные входы всех триггеров обеих групп объединены с входами блоков задания исходной последовательности и входом обнуления счетчика-де- шифратора и являются входом синхронизации генератора, прямой и инверсный выходы каждого триггера первой группы подключены соответственно к первому и второму входам одноименного блока формирования выходных последовательностей, первый и второй выходы которого являются соответствующими выходами генератора, первый выход делителя частоты соединен со счетным входом пер-

делителя частоты (,N) подключен к

счетному входу i-ro триггера первой группы и входу обнуления (i-T)-ro триггера второй группы, прямой выход которого соединен с третьим входом (i-1 )-го блока формирования выходных последовательностей, выход счетчика- дешифратора соединен с входами обнуления регистров сдвига и N-ro триггера второй группы, прямой выход которого подключен к третьему входу N-ro блока формирования выходных последовательностей и второму входу элемента И, выходы первого и второго регистров сдвига соединены с их входами перезаписи и соответственно четвертым и пятым входами первого бЛока формирования выходных последовательностей, третий и четвертый выходы каждого

блока формирования выходных последовательностей, кроме последнего, подключены соответственно к четвертому

Z6

,- -

+ 4- + 4

D

-

4--|4+--Н

-t-+ + --f- -Д.5

J2

фиг.г

-f--4-+ -++-+ 14 4+444-4-44-41+ + +-+1

1444-4 +-4-4444444-44-4++4-4

++4-++-++44-+--- + i-+i+++i i:;i

о 1 г 31, ГТТд з foti п is / б bkl92t zi22liUMZ6b 8MoSur

i I I I I I I I I I М I I I I I I I t I I I 1 I I I и I I 1.

IIIIIIIi f

111l t

|Т- + 41-Г+ + 41- УТ±1-Г±+ 41-|+ ++1-Г4: ++t-rrT4l-l4-t-4l-f F MJ + 1-iyy71-fF4Hl-r+ 4l-rrT

LJ---h +1 .± ±ЖЬ: i- 4+1- f

, E±LJ±1Г-Г71-РП гг41-т r-rn-m,

+|-|- -+ - Т |-4- I-Г-н

ri-33b.

f-1

r-irrz:- n.

-::j±brr±si- - -m-rrm - --m - Г/

j I

L

r.

J

. + +n - - -f+Ir./ . R - bT| -l- -TI-r+l- - -Г+ 4 1-H- - -+ -Г-ПП-ГП--|4 - --И-ГПп

c;

C/

u/

I,

т

|-FT-F -rryi-nrjrt -:;riг п-ПГ1гу.Г4ГТ.-1..т - пгтгу1-рп

|nnrg j4rr|-rr TTl---rn-- 7i--m-l44+l-;-B3 /

- F-

ii iv..4

и пятому входам последующего блока формирования выходных последовательностей.

С, ,

,

444-44-4++4-4

-- + i-+i+++i i:;i

-::j±brr±si- - -m-rrm - --m - Г/

j I

LJ

./ п

I,

т