Устройство для формирования сдвинутых копий псевдослучайного сигнала Советский патент 1976 года по МПК H03K3/00 

Изобретение относится к обрасти |радиотехники и :может быть использовано в генераторах псевдослучайных сигналов, а также в устройствах для моделирования случайных процессов. Известны устройства для формирования псевдослучайных сигналов. ОдНО из известных устройств для формирова-ния псевдослучайных сигналов 1 содержит геиоратор тактовых импульсов, ре-гистр сдвига с обратной -связью. Однако это устройство не обеспечивает полугения сдвинутых 1копий псевдослучайного сигнала. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для формирования сдвинутых копий псевдослучайного сипнала 2, содержащее генератор тактовых импульсов, регистр сдвига с обратными связями. Указанное устройство позволяет получать только несколько сдвинутых друг относительно друга псевдослучайных сигналов. На пра.ктике в пекоторых случаях нужно сдвигать пол че1шый сигнал на зад,, значите.чьно большее выводов генератора, количество элементарных ил1П льсо 3. Длп этого необходимо знать, .какие выводы ге1;ератсра псевдо с.лучай|Ных сигналов требуются для их использования, чтобы снимаемые с «их сипналы могли путем комбинании (сложения -по ..модулю два) создавать сдвинутый относительно суммируемых на заданное время сигнал. Лналогическнм путе.м в общем с.тучае этот вопрос рещить не удается. Каждый псевдослучайный сигнал можно записать в виде вектора, координатами которого являются состояния разрядов. Так при генерировании псевдослучайной последовательмести .максимальной длительности (, где Гц - .длительность элементарного имоульса. диаграмма одного периода которой имеет вид 1111101100111000011010100100010, можно записать А , {1, О, 1, 1.0}; , 1. 0,1. 1}; .. 1, 1, О, 1); А . {1, 1, 1, 1,0}; ., 1, 1, 1, 1}. Тогда ,©X..ei4©X5 Таким образом установив координаты первых п сигналов, известные устройства с помощью суммирования соответствующих сигналов по модулю два образуют новый сигнал и подают его по цепи обратной связи на вход генератора. Сформьрованный новый сигнал имеет временной сдвиг относительно сигнала Х-, ка длзпельность элементарных импульсов. Однако для осуществления временного сдвига на любое другое значение времен15 требуется значение выводов, с которых необходимо снимать сигналы для суммировзння их по модулю два.

Цель изобретения --повышение быстродс стви 1 устройства.

Это достигается тем, что }строкст;50 доиолнительно содержит 1тер|Вый элемеит «Заирст, выход которого подключай к входу регистра сдвига с обратными связями, а первый иход- к выходу генератора тактовых импульсов, второй элемент «Занрет, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, счетчик, вход которого ПО,1К.1ЮЧСН к

выходу второго элемента «Заирет, а выход --ко вторым входам первого и второго элементов «Запрет. В устройство введеи) также дешифратор, входами связанный с ипверСпыми выходами региетра сдвига с обратными связями, а ВЫХОДОМ - с третьим входом второго элел5епта .Запрег, индикатор, первый и последний входы которого еое;ишеиы с лервым и последним выходами регистра сдвига с обратными связями соответственно, блоки памяти, входы которых подсоединены к входам индикатора соответственно, сумматоры по модулю два, входы которого подклЮЧеБы .к выходам блоков памяти и регистра сдвига е обратными связями, а выходы---к входам индикатора соответственно.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, нервый элемент 2 «Запрет, регистр 3 сдвига с обратными связями, дешифратор 4, второй элемент 5 «Занрет, счетчик 6, блоки 7i, 8г, 9г, 10 (i 1, 2, ..., га) намяти, еумматоры llj (t 1, 2, ...п.) но модулю два, индикатор 12.

Выход генератора 1 соединен с первыми входа ми элементов 2 и 5, вторые вхолы этих элементов - е выходом Счетчика 6. Вход счетчика подклю-чен к выходу элемента 5, третий вход элемента 5 - к выходу дешифратора 4, входа1ми связанного с инверсными выходами регистра 3, вход которого соединен е выходом элемента 2. Выходы регистра 3 и бло-ков 7;, 8г, 9г и 10 соединены с входами сумматоров 11,-, выходы :которых подключены к входам и:ндикатора 12, -первый и носледний входы И -:дикатора - е нервым и последним выходами регистра 3 соответственно.

Из генератора 1 тактовые импульсы через элемент 2 ноступают в регистр 3 сдвига, который начинает генерировать нсевдослучайг чо последовательность импульсов (ПСП). В момент .когда на всех, кроме последнего, инверсных выходах и на последнем пря.мом выходе регистра сдвига образуется одновременно высокий уровень напряжения, иа выходе дешифратора 4 пОЯвляется имнульс, который разрешает элементу 5 отжрыть счетный вход счетчика 6. Счетчик считает количество периодов тактовой частоты, определяюн их число элементарных иМПульсов, на которые необходимо сдвигать форм;гр}емый псевдо случайный сигнал. Изменяя с.мкость счетчика можно задать

люоои времепиои сдвиг, т. е. определить выводы ;:, : оСс-:.- ;i а пер ел, задагпого врс:йенно;о м:тр:М ал;1, iU; который необходимо сдвинуть форль;р ( llCi i

Одновременно .: началом счета элементарных импульсов при счете 2-го, 3-го, 4-го и 5-го импульсов информации об уровне напряжения на прямых выходах регистра сдвига заносится поочередно в блоки памяти, соответственно в блок 7„-2 при счете второго, в блоки 7,1-3 и 8и-з при счете третьего импульсов и т. д. Эта операция записи информации люжет быть осуществлена заранее, так как форма псевдослучайного сигна.(а известна и коо-рдинаты сигналов Х, з, X;, Е, начиная с л; {0, О, О, ..., 1}, могут быть легко определены.

После заполнения емкости счетчика 6 элемент 2 закрывает тактог.ый вход регистра 3 сдвига, а элемент 5 закрывает счетный вход счетчика. В зависимости о; фор 1ируемой ПСП и значения времспл относительно сигнала /м на выходах регистра едвига оказываются высокие или низкие уровни напряи ен1;я. Если на п-.м и (л-1)-м выходах регистра сдвига высокле фовни напряжения, то в индикаторе 2 появляются соответствующие им цифры 1 п. Если на п-м (я-1)-м выходах регистра сдвига низкий уровень 1а11ряжения, то в индикаторе 12 не происходит индикацип циерр 1 и п и, кроме того, осуществляется сброс ииформации с блоков 7i, 81,..., 9 и 10. Далее сравниваются уровни нанряжения на ()-м выходе регистра сдвига и выходе блока 1C памяти. Если уровни совпадают, то 1на выходе сумл1атора lli оказывается низкий уровень, который не производит индикации цифры П--1 па индикаторе 12, но совершает сброс информации в блоках То, 82, ..., 9;. В противном случае информац :я в этих элементах памяги сохраняется и на индикаторе появляется цифра /г--1. Такая сверка уровней напряжопля иоследовательно происходит на других выходах регистра сдвига н выходах соответствук щих элсменгов памяти. При этом выходы сумматоров по модулю два через один ;:ь б1;рг,ются инверсными.

В рс:Г.штате с)а;л,ения инфор-мации на индикаторе высвечиваются цифры, соответствуit}ii; ;e leM выводам генератора псевдослучайного сигнала, которые необходимы для едвига формируемой ПСП jia заданное в счетчике ко:;И:ес1ВО элементарных имп льсов.

Вся оиерация высвечивания цифр, т. е. определения выводов, зависит от быстродействия сверки напряжений и времени индикации. Современные отечественные элементы позволяют ос;,и;естзлять операцию определения выводов генератора Псевдослучайного при его временном сдвиге на необходимое число .элемептарных импульсов за сравнительно короткое время.

Структуру цифрового определителя выводов генератора нсевдослучайных сигналов при их временном сдвиге можно пол -чить на основании эвристического сиапеза. ТлК любые

п сигналов из выб-ора 2 -1 ПСП одинаковой фор-мы мож«о записать через координаты, то достоверно известно, что существуют два сигнала -, {0, О, О, ..., 1} и , О, О, ..., 0}. Далее следуют сигналы Хз {&i, 1, О, О, ..., 0}, 4(а2, Й1, 1, О, ...О, ...,} Хп {ап-2, а„-з, б,г--„ ..., 1,0}, где коэффициенты а/;(к; 1, ..., п--2) принимают одно из двух возможных значений О или 1.

Прилив координаты пол -ченных сигналов за строки матрицы, имеем

10

Для определеиия выводов генератора псевдослучайных Сигналов :необходимо сравнить координаты сдвинутого на заданное число элементарных И(мпульсов сигнала С комбинацией строк полученной матрицы.

Пусть сдви;;утый сигнал записывается через координаты следуюншм образом Xp --{Bi, В. ...,Bn, или 1. Тогда очевидно, что если Вп, то необходима первая строка, а з:начит - первый вывод. В противное случае выносктся решение о том, что первый вывод не подходит, так «ак любая комбинация, содержащая первый сигнал, имеет последнюю координ.ату, равную 1. Аналогично выносится решение о выводе геиератора. Далее на основании знаний о л-м выводе выносится решение о п-,1-м выводе и т. д.

Так как элементы матрицы, равные О или 1, всегда известны, то для записи информации о неизвестных координатах в общем случае необходимо (п-1) (п-2)/2 элементов .

q- о р V. у л ;i I 3 о б 1 S т е и и я

Устройство для формирования сдвинутых копий псевдослучайного сигнала, содержащее гсл.сратор та.ктозых импульсов, регистр сдвига с обратным связя:ми, отличающееся тем. что с целью повышения бьксгродействия устройства, око дополнительно содержит первый элемент «Запрет, выход которого иод ключс: к входу регистра сдвнта с обратными евя:is :;. а первый вход - к выходу генератслра тактовых ;;:-:1:у.:йСОБ, второй элемент «Запрет, первый Бход ко--о;)ого соединен с выходом генератора тактовых и..льсов, счетчик, вход которого подк.иоче.н к выходу второго элемента «Запрет, а выход-к вторым входам первого и второго элементов «Запрет, дешифратор, вхо;,,ы которого соединены с инверсными выхолалп регистра сдвига с обратными .вязялп. а г.ыхо:1---с третьим входо м второго злеменга «За:прс;. индикатор, первый и носледппй входы логсрого подключены К перво : и ;ос;ед;1гл , зыходам регистра сдвига с обратным:; :в1.зяли; соответственно, блоки . входы которых подключены к входам 1М1Дика:-ора соотпгтстоетпю. сумматоры по модулю два. входы которых -подключены к выходам блокс; пам;;т: li регистра сдвига с обратны лд cB::..ij. ;. выход:) - к входам индикатора ссогвегствснно.

Источ1 нК И -:формаЦИ :. принятые во внимаН е прР з.кспертизе.

1.Кори Г.. .Моделирован е случайных процессов на а«а;;огоз Х и аналого-цифровых . - «Мир. 1968.

2.Голомб С., Циф)овые методы в космической СВЯ31Г.---«Связь, 1969.