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

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в связи, радиолокации и вычислительной технике.

Цель изобретения - повышение структурной скрытности формируемых псевдослучайных последовательностей путем увеличения количества псевдослучайных последовательностей.

На фиг. 1 приведена структурная схема генератора псевдослучайных последовательностей; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе соответствующих блоков для данного генератора, поясняющие принцип работы устройства.

Генератор псевдослучайных последовательностей (фиг.1) содержит генератор t тактовых импульсов, n-разрядный регистр 2 сдвига, коммутатор 3, блок сумматора 4 по модулю два, дешифратор 5, мультиплексор 6, n-разрядный счетчик 7 импульсов, регистр 8 сдвига, три элемента запрета 9.1, 9.2,9.3, триггер 10, коммутатор 11, блок сумматоров 12 по модулю два, выход элемента запрета 9.3 является выходом генератора

ПСП, причем в генераторе псевдослучайных последовательностей последовательно соединены n-разрядный регистр 2 сдвига, в цепи обратной связи которого включены коммутатор 3 и блок сумматоров 4 по модулю два, вход синхронизации п-разрядный счетчика 7 соединен с выходом генератора 1 тактовых импульсов, последовательно соединены дешифратор 5, мультиплексор 6. выход которого соединен с прямым входом второго элемента запрета 9-2, выход которого подключен к входу триггера 10 и к им- версному входу первого элемента запрета 9-1. выход генератора 1 соединен с прямым входом элемента запрета 9-1, выход которого соединен с входом регистра 2 сдвига и с счетным входом триггера 10, выход которого соединен с инверсными входами элементов запрета 9-2, 9-3 последовательно соединенные регистр 8 сдвига, в цепи обратной связи которого включены коммутатор 11 и блок сумматоров 12 по модулю два, вход регистра 8 сдвига соединен с выходом n-разрядного счетчика 7 импульсов, а выход

с управляющими входами мультиплексора 6, выход n-разрядного регистра 2 сдвига соединен с прямым входом элемента запрета 9-3. выход которого является выходом генератора ПСП.

Генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии (фиг, 1 не показано) в n-разрядный регистр 2 сдвига и регистр 8 сдвига записываются любые двоичные кодовые комбинации, кроме нулевой, триггер 10 устанавливается в нулевое состояние. Например, в исходном состоянии в n-разрядный регистр 2 сдвига записывается (для п 3) начальная кодовая комбинация 010 (фиг. 2 и,к,я), триггер 10 и n-разрядный счетчик 7 устанавливаются в нулевое состояние (фиг.Зг) в п-разрядный регистр 8 сдвига в первый его триггер записывается 1, а в остальные его триггеры устанавливаются в нулевое состояние (фиг.2 з.ж.е). Тактовые импульсы с генератора 1 тактовых импульсов (фиг.2а) поступают на счетный вход n-разрядного счетчика 7 импульсов, вызывая изменение его состояния, и на синхронизирующий вход триггера 10, разрешая запись информации, поступающей на его информационный входе выхода элемента запрета 9.2, а также на прямой вход элемента запрета 9.1 и через элемент запрета 9.1 (фиг.2б) на синхронизирующие входы n-разрядного регистра 2 сдвига, вызывая изменение его состояния. Так как п- разрядный регистр 8 сдвига находится в состоянии 100, то на вход мультиплексора 6 будет подключен первый выход дешифратора 5. Когда при поступлении очередного так- тоеого импульса в регистре 2 сдвига записывается кодовая комбинация 001 (фиг.2 и,к,л) сигнал появится на первом выходе дешифратора 5 и на выходе мультиплексора б будет сигнал логической единицы, который через элемент запрета 9,2 (фиг.2в) поступает на информационный вход триггера 10 и на инверсный вход элемента запрета 9.1, запрещая подачу очередного тактового импульса на синхронизирующие входы п-рэзрядно- го регистра 2 сдвига. Под действием этого очередного тактового импульса триггер 10 переходит в единичное состояние (фиг.2г) и воздействует на инверсные входы элементов запрета 9.2 (фиг.2в) и 9.3 (фиг.2м).

Действие О на выходе элемента запрета 9.2 на инверсный вход элемента запрета 9.1 разрешает прохождение тактовых импульсов на синхронизирующие входы регистра 2 сдвига и поступает на информационный вход триггера 10, который под действием последующего тактового импульса перейдет в нулевое состояние (фиг.2г), регистр 2 сдвига изменит свое внутреннее состояние и снимется 1 на выходе мультиплексора 6 (фиг.2д).

Действие Г с выхода триггера 10 на

инверсный вход элемента запрета 9.3 приводит независимо от выхода регистра 2 сдвига (фиг.2л) формирование нуля на выходе генератора (фиг,2м), т.е. происходит фор0 мирование первого сегмента нелинейной последовательности, где ноль выставляется после кодовой комбинации 001 регистра 2 сдвига.

При поступлении 2 тактовых импуль5 сов на счетный вход n-разрядного счетчика 7 приводит к изменению внутреннего состояния n-разрядного регистра 8 сдвига (фиг. 2е,ж,з), подключающий другой выход дешифратора 5 на выход мультиплексора 6,

0 т.е. формируется очередной сегмент нелинейной последовательности, где ноль будет вставлен после кодовой комбинации регистра 2 сдвига соответствующей внутреннему состоянию триггеров n-разрядного регист5 ра 8 сдвига.

При поступлении 2 (2п-1) тактовых импульсов устройство устанавливается в исходное состояние.

Таким образом, предлагаемый генера0 тор псевдослучайных последовательностей позволяет повысить структурную скрытность формируемых псевдослучайных последовательностей путем увеличения количества псевдослучайных последова5 тельностей без увеличения числа разрядов регистра сдвига.

Так известное устройство позволяет генерировать псевдослучайную последовательность длительностью L 2П (2п-1)

0 символов, где на длительности каждого сегмента, состоящего из (2п-1) символов, для повышения скрытности последовательности вставляется ноль. Закон вставления нуля определяется счетчиком, который выдает

5 последовательно числа от 1 до2п-1. Количество законов вставления нуля равно Т 1, а за счет введения новых блоков и связей данный генератор позволяет генерировать псевдослучайные последовательности

0 Ln.cn (2п-1) 2, где 1нп 2П - длительность нелинейной последовательности: LCC 2п-1 количество соседних состояний нелинейной последовательности, между которыми может быть вставлен ноль.

5 Закон вставления нуля определяется дополнительным генератором ПСП, который выдает в псевдослучайной последовательности числа от 1 до (2п-1).

Количество законов вставления нуля определяется выражением:

T-ei rilca--,)

nV/

где f (2n-1) - функция Эйлера для данного n;

(2n-1) - количество исходных состояний дополнительного генератора ПСП.

Таким образом, например, для n 5 известное устройство генерирует одну псевдослучайную последовательность длительностью L 2П (2п-1) 992 символов, а предлагаемое устройство позволяет генерировать

T J2i2n-HlI(2n-i)

nv

. 31 6 -31 186

о

псевдослучайных последэвательностейдли- тельностью L 2n f2n-1l 9 J2 символов.

0

5

п

т.е. увеличить количество псевдослучайных последовательностей в Т 186 раз, что позволяет повысить структурную скрытное ь формируемых псевдослучайных последовательностей.

Формула изобретения Генератор псевдослучайных после до р,з- тельностей по авт.св. № 1661975, отличи ю щ и и с я тем, что, с целью повио/ения структурной скрытности формируемых псевдослучайных последовательностей, между выходом счетчика импульсов и управляющими входами мультиплексора включен второй регистр сдвига, выходы которого также подключены через второй коммутатор к входам второго блока сумматоров по модулю два, выход которого соединен с информационным входом второго регистра сдвига.

ic i w tt- iit

Ь i-э

;э

Изобретение может быть использовано в связи, радиолокации,вычислительной технике и является дополнительным к авт.св. № 1661975, Генератор псевдослучайных последовательностей содержит 1 генератор тактовых импульсов, 2 регистра сдвига, 2 коммутатора, 1 дешифратор, 1 мультиплексор, 1 счетчик импульсов, 1 триггер, 3 элемента запрета, 2 блока сумматоров по модулю два. За счет введения регистра, коммутатора и блока сумматоров в устройстве повышается структурная скрытность формируемых псевдослучайных последовательностей путем увеличения количества псевдослучайных последовательностей. 2 ил.