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

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах синхронизации, -передачи информации, измерения параметров движе- 5 НИН и других системах, формирующих шумоподобные сигналы, не требуюсцих вы.сЬкого быстродействия.

Известен генератор М-последователь- ностей, содержащий генератор тактовых ю импульсов, п-разрядный регистр сдвига, обеспечивающий получение 4-х и более обратных связей, при которых генерируются М-последовательности, запоминающее устройство на п разрядов,|j сумматор по модулю два, устройство автоматического переключения обратных связей, включенное между запоминающим устройством и регистром сдвига, содержащее схекы совпадения, управле-20 ния, задержки и логического ело- . жения 1.

Генератор характеризуется .«ложностью построения, особенно для .формирования всех возможных М-последова-25 тельностей и при больших значениях п.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор М-последовательностей, который содержит генератор тактовых им- Q

пульсов, п-разрядный регистр сдвига, m сумматоров по модулю два и коммутатор, коммутатор содержит п многорядных групп переключателей. При включении одной или нескольких групп переключателей происходит соединение соответствующих выходов регистра сдвига со входами сумматоров и заземление остальных его входом. Номера включена; ных групп переключателей определяются позиционными номерами ненулевых коэффициентов полинома задержки, формирующем М-последовательность. Полином, имеющий максимальное число ненулевых коэффициентов, определяет равное ему минимально- необходимое, число сумматоров для фсррмирования всех возможных М-последовательностей. Набор любой из множества возможных комбинаций включенных групп производится минимальным количеством органов управления, равным п 2.

Недостаток известного генератора число переключателей коммутатора и связей между ними велико и непропорционально возрастает с увеличением числа п, кроме того,необходимо применение определенного числа сумматоров по моду.гао два, которое растет с увеличением n, что уменьшает надежность генератора. Цель изобретения - повышение надежности генератора М-последовательностей. Она достигается тем, что в генератор М-последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактирующеiviy входу разрядного регистра сдвига, Ьумматор по модулю два, в-него дополнительно введены п-кольцевой регистр сдвига, два элемента ИЛИ и три элемента И, причем выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу п-разрядного регистра сдвига, тактирующие входы которого подключены к выходу ра тактовых импульсов, а выход соединен с первыми входами первого и второ го элементов И, второй вход второго элемента И подключен к выходу первого разряда кольцевого регистра сдвига, к первым входам сумматора по модулю два и TpeTbeir-o элемента И, выход которого подключен к первому входу первого эле мента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, при этом выходы коммутатора соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму вхо ду первого элемента И, выход первого элемента И соединен со вторым входом сумматора по модулю два, выход которо го Подключен ко второму входу третьего элемента И, а третий вход суммато-; ра по модулю два соединен с выходом генератора тактовых импульсов. На чертеже предстайлена функциональная схема генератора М-последовательностей. Генератор содержит генератор I так товых импульсов, п-разрядный регистр 2. сдвига, кольцевой регистр 3 сдвига, коммутатор 4, элементы 5, 6, 7 И, эле менты 8, 9 ИЛИ, сумматор 10 по.модулю два) кЬторой может быть выполнен на элементе,И ИЛИ, элементах 12, 13 И и D-триггёре 14. Общий принцип работы устройства заключается в развертывании на время формирования одного символа М-последо вательности предшествующих задержанных символов во временную .последовательную цепочку и последовательном суммировании по модулю два символов, позиции которых совпадают с временными позициями логических синхрон ной с ней второй последовательности. Эта вторая последовательность состоит из и О,- временные позиции которых соответствуют положению ненулевых и нулевых коэффициентов в полиноме задержки, представленном в двоичном виде. Устройство работает следующим обсазом. Перед началом работы во все ра-зряды регистра 3, кроме первого (младшего) , записаны О, и, например, во все разряды регистра 2 .- , Сумматор 10 находится в состоянии . Переключатели коммутатора 4, номера которых равны позиционным нго. мерам ненулевых коэффициентов полинома задержки, замкнуты. Значения первого по п-й разряд регистра 2 соответствуют значениям задержанных от одного до n тактов символов псевдослучайной последовательности. При подаче тактовых импульсов от генератора 1 на тактирующие входы регистров 2 и 3, на выходе регистра 2 появляются, начиная; с п-го номера, символы и поступают на входы элементов 5 и 6 И. На инверсный управляющий вход элемента 6 и сигналы с выхода регистра 3 не проходят в течение первых n тактов, поэтому он в это время открыт для прохождения символов. С выхода элемента 6 И символы поступают на первый вход элемента 8 ИЛИ и далее с выхода последней - иа вход регистра 2. Через -п тактов регистр 2 возвращается в первоначальное состояние. Одновременно с , рассмотренным продвижением символов перемещается по регистру 3 , каж.дый такт появляясь на одном из его выходов и опрашивая соединенный с ним переключатель коммутатора 4. В случае замкнутого переключателя эта проходит на вход элемента 9 ИЛИ, выполняющий функцию сборки выходных сигналов коммутатора 4, далее с выхода элемента 9 ИЛИ поступает на управляющий вход элемента 5 И и открывает его. В результате соответствующий символ с выхода элемента 5 И проходит на счетный вход сумматора 10. Через n тактов на сумматоре 10 формируется новый символ псевдослучайной последовательности. В следующем n + 1 такте работы устройства с выхода регистра 3 поступает на инверсный управляющий вход элемента б И, управляющий вход элемента 7 и и входы элемента 11 ИЛИ и элемента 13 И сумматора 10, В результате элемент 6 И закрывается и не пропускает с выхода на вход регистра 2 п-й символ, который таким образом стирается. Элемент 7 И открывается, и новый символ с его выхода поступает на второй вход элемента 8 ИЛИ, далее.с ВЕДхода последнего - на запись в первый разряд регистра 2, : в котором под действием n -ь 1 тактбвого импульса происходит сдвиг его , содержимого вправо на один разряд. Сумматор-10 сбрасывается в нулевое состояние. Логическая возвращается в первый разряд регистра 3 и на этрм заканчивается цикл формирования одного символа последовательности, алее работа устройства повтЬря е.тся по рассмотренному циклу. При данномконкретном выполнении сумматора 10 по модулю два генератор работает следуюгцим образом. С 1-го по п-и такт включительно йа инверсном входе элемента 13 И присутс сутствует логический о , вследетвие чего D-триггер 14 работает в счет ном режиме, выполняя суммирование по модулю два информации, приходящей на его вход синхронизации с выхода . элемента 12 И. На первый вход элемента 12 И подаются тактирующие импульсы от генератора 1, а на ее второй вход символы, поступишзие через элемент 5 И и элемент 11 ИЛИ с выхода регистра 2. На п + 1 такте с выхода регистра 3 поступает 1 на инверсный управляющий вход элемента 6 И, на управляю щий вход элемента 7 И и на входы элементов 11 ИЛИ-и -13 И сумматора 10. В результате закрывается, элемент б И и происходит стирание содержимого старшего (1 - п) разряда регистра 2; открывается элемент 7 И и результат сум мирования на предшествующих п тактах ,fновый символ последовательности) переписывается с выхода D-триггера 14 через элемент 7 ИИ элемент 8 ИЛИ в первый разряд регистра 2; сбрасывается в нулевое состояние D-триггер 14. Таким образом генератор переходит в исходное состояние следующего цикла формирования символа псевдослучайной последовательности. Формула изобретения Генератор И-последовательностей, содержапдай генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к таксирующему входу разрядного регистра сдвига, сумматор по модулю два, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, в Него дополнйТ1 Льно введены п-кольцевой регистр сдвига, два элемента ИЛИ и три элемента И, причем выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу п-разрядного регистра сдвига, тактирующие входы которого подключены к выходу генератора тактовьис импульсов, а выход соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход второго элемента И подключен к выходу первого раЭряда кольцевого. (регистра сдвига, к первым входам сумматора по модулю два и элемента И, выг ход- которого подключен к первому : входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, при этом выходы коммутатора соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, выход первого элемента И соединен со вторым входом сумматора по модулю два, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, а третий вход по модулю два соединен с выходом.генератора тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 301834, кл. Н 03 К 3/84, 8.05.69. 2.Авторское свидетельство СССР № 3.75769, кл. Н 03 К 3/84, 19.04.71.

748828