Генератор псевдослучайных сигналов Советский патент 1992 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для имитации стохастических сигналов, в системах передачи информации с корреляционным уплотнением и разделением каналов связи.

Цель изобретения - расширение класса генерируемых псевдослучайных аналоговых сигналов. v4

На фиг.1 показана блок-схема генератора; на фиг.2 - блок-схема генератора нелинейных последовательностей; на фиг.З - логическая схема; на фиг.4 - диаграмма сигналов на выходе генератора.

Генератор псевдослучайных сигналов включает в себя генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 нелинейных последовательностей, п входов задания вида генерируемой последовательности которого являются одноименным входом 3-генера- тора псевдослучайных сигналов, блок 4 бинарных цифроаналоговых преобразователей, выходы которого образуют выход 5

генератора, логические схемы 6, включающие в себя (п-1) сумматоров 7 по модулю два и п элементов И 8.

Генератор 2 нелинейных последовательностей содержит n-разрядный регистр сдвига, состоящий из триггеров 9, п элементов И 10, п сумматоров 11 по модулю два и элемент И/1И-НЕ 12.

Генератор работает следующим образом.

На каждом такте работы при переходе очередного тактового импульса генератор 2 нелинейных последовательностей формирует на своих разрядных выходах очередное псевдослучайное двоичное число. Генератор 2 функционирует как генератор псевдослучайных последовательностей с использованием регистра сдвига с нелинейной обратной связью, определяемой выражением

Xl(t+1) ClXl(t)(t)€... ©CnXn(t)©

(xi(t)©1)- §Oxi(t)© n (xi(t)©1), (1)

i 1i 11 1

(Л

С

СЛ

о

где xi(t) - кодовое значение (0 ), определяемое состоянием 1-го (J fTn) триггера 9 регистра в дискретный момент времени t;

xi(t+1) значение сигнала обратной связи, записываемое в (1+1)-й. момент времени в первый триггер регистра;

® 2)® знак суммирования по модулю два,.

Оператор (Т) реализуется логическойси- стемой, состоящей из п элементов И 10, п сумматоров 11 по модулю два и элемента ИЛИ-НН 12. Генератор 2 за 2П тактов работы оказывается во всевозможных 2П состо яниях; включая состояние, когда все триггеры 9 находятся в нуле. Задавая различные коэффициенты Ci (i Vi, Cj 0 или 1), можно получить различные псевдослу- чайные последовательности периода 2П. Сигналы с разрядных выходов генератора 2 поступают на первые г входов блока 4 бинарных цифроаналоговых преобразователей в соответствии с формулой

di xi; I 1,n,

где di - сигнал на i-м входе блока 4 на данном такте работы генератора псевдослучайных сигналов..

Остальные входные сигналы блока 4 формируются логическими схемами 6 а со- ответствии с формулой

dn+j -. J ФСп-uidj+M; j - t,2n-n+1. (2)

J - J.Оператор (2) реализуется с помощью п- элементов И 8 и (п-1) сумматоров 7 по моду-- лю два, Блок 4 бинарных цифроаналоговых преобразователей осуществляет формирование аналогового сигнала у А при di 1 и ij -А при df 0 (i 1 ,п). В конечном итоге на выходе генератора генерируется совокупность сигналов г), образующих полную систему ортогональных сигналов, каждый из которых обладает свойством псевдоелу- чайности. На фиг.4 представлена диаграмма генерируемых сигналов для частного случая: п 4; Ci С2 0: Сз С4 1.

Формулаизобрете-ния

Генератор псевдослучайных сигналов,

содержащий генератор нелинейных последовательностей и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактирующим входом генератора нелинейных последовательностей, п (где п 1,2...) входов задания вида генерируемой последовательности которого является одноименным входом генератора псевдослучайных сигналов, о т ли ч а ю щии с я тем, что, с

целью расширения класса генерируемых псевдослучайных аналоговых сигналов, в него введены блок бинарных цифроаналоговых преобразователей () групп по п элементов И и ) групп по (п-1)

сумматоров по модулю два, причем k-й (k 1,п) разрядный выход генератора нелинейных последовательностей соединен с k-м входом блока бинарных цифроаналоговых преобразователей и с первым входом

{n-k+)-ro элемента И 1-й группы (,п, k I), второй вход k-ro (k 1,п) элемента И каждой группы соединен с k-м входом задания вида генерируемой последовательности генератора, выход первого элемента

И каждой группы соединен с первым входом первого сумматора по модулю ответствующей группы, выход i-ro (i 2,п) элемента И каждой группы соединен с вторым входом (i-i)-ro сумматора по модулю

два этой же группы, выход которого coev динен с вторым входом 1-го сумматора по модулю два одноименной группы, выход fп-1 У-го сумматора по модулю два j-й группы (j 1,2 n-n-Т) соединен е()-м входом

блока бинарных цифроаналоговых преобразователей, выходов которого образуют выход генератора, первый вход k-ro элемента И J-й группы соединен с выходом п-го сумматора по модулю два (j-k)-u группы

(|-1). а. 1.

Фиг. /

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для имитации стохастических сигналов, в системах передачи информации. Цель изобретения - расширение класса генерируемых псевдослучайных аналоговых сигналов. Генератор содержит генератор тактовых импульсов, генератор нелинейных псевдослучайных последовательностей, блок бинарных циф- роаналоговых преобразователей и логические схемы, содержащие элементы И и сумматоры по модулю два. Цель изобретения достигается введением блока бинарных цйф- роаналоговых преобразователей и логических схем с соответствующими связями. 4 ил.

/7-/ Л7

Фиг.2

2/ fa 2i f In

1I I

// /2 fft-t In

Фиг. J

i i i i i 1111 111 i и Л-П-fid

t

V2

ГгГЪР

f период

111 111 i и Л-П-fid

M Z-A

П-П-j

время

г.