Генератор м-последовательностей Советский патент 1980 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импул сной технике для генерирования диск ретных функций, в частности двоичных кодовых с.игнапов типа М-поспедоватепьностей, и может быть использовано в связи, радиолокации и вычислительной технике. Известен генератор М-последователь ности, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два . в цепи обратной связи 1J. Недостатком этого генератора явля ется невысокое быстродействие. Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому устройству является генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, счетный триггер, два регистра сдвига, сумматор по модулю два, делитель, коммутатор и шифратор 2 . Этот генератор по сравнению с классическим позволяет автоматически подстроиться к периодам разной длины И «Задает в два раза больщим быстродействием. Последнее объясняется свойством М-последовательностей, которое может быть сформулировано следующим образом: если суммировать по модулю два две М-последовательности с идентичной структурой, сдвинутые относительно друг друга по фазе на полпериода, то получают М-последовательность с той же структурой, но с удвоенной тактовой частотой. Однако данный генератор отличается низкой помехоустойчивостью. Сбой в одном из регистров сдвига приводит к изменению заданного фазового сдвига суммируемых по модулю два последовательностей и, в конечном итоге, к невосстановимому сбою генератора в целом. Кроме того, для изменения периода последовательности требуется остановка генератора, выходная поеледбвйтельность после пуска генератора является полноценной только через время, равное одно7му периоду последовательности п 2 -1 (М -число разрядов в регистре сдвига). Целью изобретения является noBbW ТЙёййе пбмёхоустойчивсзсти генератора. Это достигаетсятем, что в генератор М-последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выходом подключенньгй к входу счетного триггера, .первый вьгхбд которого соединен с первым входом регистра сдвига, коммутатор первый выход коммутатора подключен к входу шифратора, основной сумматор по модулю два, введены два селектора, два сумматора по модулю два, D-триггер и элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом счетного триггера, а выход - с первым входом D-тгриггёра, второй вход которого через первьгй дополнительныйдуМШтчэр томЬ-дулю два подключен к выходу первого селектора. Причем первый и второй выходы шифратора соответственно соединены с первыми входами первого и второго селекторов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу регистра сдвига, а выход второго селектора соеди 1Тён черёаГвтдрЬЖ дополнительный сумматор по модулю два к первому входу основного сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к выходу 15 -триггера, при этом второй выход ком мутатора соединен с вторым входом регистра сдвига. На чертеже приведена структурна;я схема генератора М-последоватедьностей Генератор М-последовательностей содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетный триггер 2, регистр J3 сдвига, коммутатор 4, шифратор 5, основной сумматор 6 по модулю два, селекторы 7, 8, дополнительные сумматоры 9, 10 по модулю два, D -триггер 11 и элемент 12 задержки. Работает генератор следующим образо Сигнал типа меандр с прямого выхода триггера 2 поступает на вход сдви регистра 3, который формирует М-последовательность с заданным коммутатором 4 периодом. Благодаря шифратору 5 селекторы 7 и 8 пропускают сигналы с таких регзрядбв регистра 3 сЯвйга, 4tw с выхода сумматора 9 по модулю два снимается М-посяедоватепьность, задер жанная . относительно М-пОспеДоватШьности с выхода сумматора 10 по модул два на (п-1)/2 Возможность такого формирования М-последовательностей febfтекает из их обшеизвестаого свойства и 7 ,.4 его cne ctBHjf, указывающего, что сумма по модулю два М-последовательности и ее копий есть новая копия тойже М-последовательности, вследствие чего, суммируя по модулю два в определенной комбинации сигналы с различных разрядов регистра сдвига, можно получить все копии М-последовательности: 2, где и - период М-последовательности; N - число разрядов в регистре сдвига;с - сочетание из N двоичных чисел, М-посл-едоватёльность, снимаемая с выхода сумматора 9 по модулю два, с помощью Ь-триггера 11 задерживается еще на полтакта. В результате на входы сумматора 6 по модулю два поступают две М-последовательности, сдвинутые относительно друг друга на полпериода, и на выходе формируется М-прследователь- ность с удвоенной тактовой частотой, Элемент 12 задержки служит для компенсации задержки сигнала в регистре сдвига, селекторе и сумматоре пЪ модулю два. В данном генераторе М-последовательностей по сравнению с известным используется только один регистр сдвига, в результате чего генератор М-последовательностей обладает значительно большей помехоустойчивостью, так как сбой регистра сдвига не приводит к/невосстановимому сбою генератора. Кроме того, при изменении периода последовательности не требуется остановка генератора и снижается его стоимость. Все это увеличивает область использования генератора. . Формула из обр е т е н и я Генератор М-последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу счетного триггера, первый выход которого соединен с первым входом регистра сдвига, коммутатор, первый выход коммутатора noflkjito4eH к входу шифратора, основной сумматор по модулю два, о тл и ч а ю щ и йс я тем,что,сцельк)повышенияпомехоустойчнвости генератора, в него введены два селектора, два дополнитепьных сумматора по модулю два, I) -триггер и элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом счетного триггера, а выход с первым входом D -триггера, второй вход которого через первый дополнительный сумматор по модулю два подключен к выходу первого селектора, причем первый и второй выходы шифратора соответственно соединены с первыми входами первого и второго селекторов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу регистра сдвига, а выход второго селектора соединен через второй дополнительный сумматор по модулю два к первому входу основного сумматора по

модулю два, второй вход которого подключен к выходу Г) -триггера, при этом второй выход коммутатора соединен с вторым входом регистра сдвига.

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Яковлев В.В. и др. Стохастические вычислительные машины. Л., Машиностроение, 1974, с. 240.

2. Авторское свидетельство СССР №585513.кп. G 06 F 1/О2, ЗО.03.76.

8

10

&шид

J1

11