Генератор псевдослучайной последовательности Советский патент 1990 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задач статического моделирования и имитации случайных процессов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличения длины формируемой псевдослучайной последовательности .

На чертеже изображена функциональная схема генератора.

Генератор псевдослучайной последовательности содержит генератор 1 тактовых импульсов, реверсивный регистр 2 сдвига, первый 3 и второй 4

сумматоры по модулю два, первый 5 и второй 6 элементы И, коммутатор 7, делитель 8 частоты и Т-триггер 9.

Генератор псевдослучайной последовательности реализует метод формирования псевдослучайных последовательностей с использованием п-разряп- ного регистра сдвига с сумматором по модулю два в обратной связи.

Генератор работает следующим образом.

С помощью управляющего входа коммутатора предварительно устанавливается конкретный вид обратных связей, используемых при формировании псевдослучайных последовательностей при

сд

со со

Јъ

сдвиге информации в регистре 2 сдвига в прямом и обратном направлениях. Иными словами, коммутатор 7 подключает к входам сумматоров 3 и 4 по модулю два определенные разрядные выходы регистра 2, выбираемые из условия обеспечения формирования псевдослучайной двоичной последовательности максимальной длины.IQ

В момент первоначального | ключе- ния в регистр 2 осуществляется запись начального значения (цепи записи не показаны), Т-триггер 9 устанавливается в некоторое произвольное состояние. Предположим, что он находится в единичном состоянии. Тогда на вход управления сдвигом вправо регистра 2 подан сигнал единичного уровня, что обеспечивает перевод его в режим сдви- д га содержимого вправо (в сторону старших разрядов).При приходе каждого очередного тактового импульса, поступающего на тактовый вход регистра 2 от генератора 1 тактовых импульсов, 25 в этом, случае происходит сдвиг информации, содержащейся в регистре, на один разряд вправо с одновременной записью нового значения в младший разряд регистра. Указанное новое значе- ,/« ние поступает с выхода второго сумматора 4 по модулю два через второй элемент И 6, открытый сигналом с прямого выхода Т-триггера 9. Тем самым замыкается цепь обратной связи, необходимой для формирования псевдослучайной 5 последовательности максимальной дли- ны 2и-1. Через 2п-1 тактов работы появится сигнал на выходе делителя 8 частоты, который перебросит Т-триггер 9 в противоположное (нулевое) сосс тояние. В результате этого регистр 2 переводится в режим сдвига информации влево (в сторону младших разрядов),

40

а обратная связь замыкается через первый элемент И 5, причем сигнал с выхода первого сумматора 3 по модулю два записывается на каждом такте работы в старший разряд регистра 2. Наличие делителя 8 частоты и Т

триггера 9 гарантирует получение удвоенного периода генерируемой псевдослучайной последовательности, равного 2 (2 -1), причем сохраняются такие свойства М-последовательности, как равновероятность появления на пери

/« 5

0

5

оде всех двоичных числе от 1 до 2и-1, превышение на единицу числа единичных символов над числом нулевых.

Формула изобретения

Генератор псевдослучайной последовательности, содержащий генератор тактовых импульсов, реверсивный регистр, сдвига, первый и второй сумматоры по модулю два, первый и второй элементы И и коммутатор, первый выход которого соединен с первым входом первого сумматора по модулю два, информационный вход коммутатора соединен с разрядными выходами реверсивного регистра сдвига, управляющий вход коммутатора является входом задания вида формируемой последовательности генератора, первый и последний разрядные выходы реверсивного регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно первого и второго сумматоров по модулю два, выход первого сумматора по модулю два соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом записи последнего разряда реверсивного регистра сдвига, выход второго сумматора по Модулю два соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом записи первого разряда реверсивного регистра сдвига, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом реверсивного регистра сдвига, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения длины формируемой псевдослучайной последовательности, в генератор введены делитель частоты и Т-триггер, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и входом управления сдвигом вправо реверсивного регистра сдвига, инверсный выход Т-триггера соединен с вторым входом первого элемента И и входом управления сдвигом влево реверсивного регистра сдвига, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом целителя частоты, выход которого соединен со счетным входом Т-триггера, второй выход коммутатора соединен с первым входом второго сумматора по модулю два.

Изобретение относится к вычислительное технике, например к генераторам псевдослучайной последовательности, и может быть использовано для решения задач статистического моделирования и имитации случайных процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличения длины формируемой псевдослучайной последовательности. Генератор псевдослучайной последовательности содержит генератор тактовых импульсов, реверсивный регистр сдвига, первый и второй сумматоры по модулю два, первый и второй элементы И, коммутатор, делитель частоты и T-триггер. Генератор формирует псевдослучайные последовательности с помощью N-разрядного регистра с сумматором по модулю два в обратной связи. Цель изобретения достигается тем, что после 2^N-1 тактов работы генератора автоматически изменяется направление сдвига информации в регистре и переключается цепь обратной связи, что осуществляется с помощью введенных в генератор делителя частоты и T-триггера. 1 ил.