Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K3/84 

v.,J

S

; - )

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для статистического моделирования и диагностики цифровых систем и является дополнительным к авт.св. № 752768.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности регулирования автокорреляционной функции генерируемых чисел в пределах разрядности регистра сдвиги.

Для достижения поставленной цели в известное устройство дополнительно введены группа мультиплексоров и группа уп- равляющих входов императора, соединенные с управляющими входами мультиплексоров соответственно, выходы которых являются выходами устройства, информационные входы мультиплексоров соединены с выходами регистра сдвига.

Введенные группа управляющих входов генератора и группа мультиплексоров позволяют формировать разряды 1-разрядного псевдослучайного числа из определен- ных. п прямых и инверсных М-послсдовэтельностей, что позволяет достичь поставленной цели.

На Фиг 1 представлена блок-схема генератора HI ,(;ос-.уччйных чисел; на фиг.2 - арто орроляц1 - имые функции для некоторых ксмГмнации сигналов настройки (п 7, I - 4).

Гинератор псевдослучайных чисел (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 сдвига, состоящий из последовательно соединенных триггеров 2i - 2ц, сумматор 3 по модулю два. элемент ИЛИ 4, элемент И 5. группу управляющих входов 6i - 61 генератора, группу мультиплексоров 7i-7i и выходы 3 генератора, соединенные с выходами мультиплексоров 7i-7| соответственно, управляющие входы которых соединены с управляющими входами 6i - 6| генератора соответственно, информационные входы мультиплексоров 1 -1 соединены с прямыми и инверсными выходам регистра 2 сдвига, инверсные выходы которого соединены с сходами элемента И 5, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 4, первый вход которого соединен с выходом сумматора 3 гю модулю два, а выход - с входом первого триггера 2i регистра 2 сдвига, синхровходы триггеров 2i - 2П соединены с выходом генератор 1 тактовых импульсов, а прямые выходы триггеров 2i ;i 2n с первым и вторым входом сумматора 3 по модулю два соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно на управляющие входы 6 генератора подаются сигналы настройки на заданную автокорреляционную функцию (АКФ) последовательности псев- дослучайных чисел. Импульсы с генератора

1 тактовых импульсов поступают на регистр

2 сдвига, причем последний совместно с сумматором 3 по модулю два образует генератор линейной рекуррентной последовательности максимальной длины (М-последовательности). М-последователь- ности с прямых и инверсных выходов регистра 2 сдвига поступают на информационные входы мультиплексоров

7i - 7i, где в зависимости от сигналов настройки, поступающих на управляющие входы мультиплексоров 7i - 7|. комбинация прямых и инверсных М-последорательно- стей проходит на выходы 8 устройства, причем сигналы настройки обеспечивают взаимно однозначное соответствие последовательностей на выходах 8 устройства и последовательностей на выходах регистра 2 сдвига,

Если в начальный момент все триггеры 2i 2П регистра 2 сдвига находятся в нулевом состоянии, то на выходе элемента И 5 образуется 1, которая через элемент ИЛИ Л поступает на вход первого триггера 2i и на

следующем такте этот триггер принимает состояние 1, и генератор далее работает описанным образом.

Псевдослучайное число Yt можно представить в виде

Y,Z 2

I 1

0

5

где

а

1ЧР;

Га

t-u1;

если а) 1 (М-посl LL. ледовательность)

; если сц 0 (последовательность, инверсная к М-последова- тельности - М-после - довательность); I - число разрядов числа Yt (I п); f - номер разряда регистра 2 сдвига, формирующего с учетом о значение 1-го 0 разряда числа Yt, причем ( , l,j 1,1 max p n, mln p 1.

Значение i-ro разряда числа Yt определяется состоянием триггера регистра 2 сдвига с номером О} 0, которое снимается 5 с прямого (если о) 0 ) выхода. Каждый из сигналов настройки 6i содержит двоичный код соответствующего номера f и значение а, поступающие на управляющие входы соответствующего мультиплексора 7i.

В общем случав нормированную периодическую АКФ последовательность чисел Yt можно записать в виде

rTi(Q.i,

..,

где и - дисперсии М-последова- тельности и чисел Yt соответственно;

Мп 2 - 1 - период М-последователь- ности порядка п.

Автокорреляционную функцию последовательности чисел Yt можно регулировать в пределах I 5т 5 п, причем число различныхАКФ равно 2.-2ЧО-) $ (Гр-2)1.

2Гр4,

Из фиг.1 видно, что при 0 ФЛФ последовательность чисе Yt может принимать как положительные. так и отрицательные значения, может быть знакопеременной, при этом ее значения могут убывать или возрастать по модулю с увеличением т. .

5

0

5

Таким образом, введение группы управляющих входов генератора и группы мультиплексоров позволяет регулировать ЛКФ последовательности чисел е пределах разрядности регистра СДВИГ:;.

Технико-экономический эффект от предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения возможности регулирования автокорреляционной функции последовательности чисел в пределах разрядности регистра сдвига.

Формула изобретения Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов по авт.св. № 752768, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности регулирования автокорреляционной функции формируемых последовательностей, в него дополнительно введены группа мультиплексоров и группа управляющих шин. соответствующие шины которой соединены с управляющими входами соответствующих мультиплексоров группы, информационные входы мультиплексора которой соединены с соответствующими выходами регистра сдвига,