Устройство для формирования многопозиционныхбиОРТОгОНАльНыХ шуМОпОдОбНыХСигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК H03K3/84 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в линиях связи с дискретной передачей информации.

Известно устройство для формирования шумоподобных сигналов, содержащее генератор, регистр сдвига с полусумматором в цепи обратной связи, преобразователь, блоки элементов И и полусумматоров, регистр сдвига iX

Однако его использование в системах передачи дискретной информации затруднено, во-первых, из-за недостаточного количества сигналов с требуемыми корреляционными свойствами, во-вторых, из-за сложности формирования нужного сигнала на соответствующую кодовую комбинацию информационных импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор шумоподобных сигналов, который содержит генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовым входам п-разрядных регистров сдвига с линейными обратными связями, выход основного регистра подключен к дополнительному регистру через сумматор по модулю два, а

блок установки начальных состояний соединен с входом установки начального состояния регистров,

Известный генератор формирует N-2 сигналов с корреляционными свойствами, близкими к свойствам М-последовательности, где п - число разрядов в регистре сдвига генератора М-последовательности 2.

0

Однако известный генератор не позволяет увеличить при сохранении объемов регистров сдвига ансамбль формируемых сигналов и повысить помехоустойчивость .

5

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости шума при расширении ансамбля формируемых сигналов.

Эта цель достигается тем, что в устройство для формирования многопо0 зиционных биортогональных шумоподобных сигналов-, содержащее два п-разрядных регистра сдвига с линейной обратной связью, тактовые входы которых соединены с выходом генератора

5 тактовых импульсов, разрядные входы первого п-разрядного регистра с линейной обратной связью подключены к выходам блока установки начальных состояний, выход второго п-разрядно0го регистра сдвига с линейной обратной связью соединен с первым входом сумматора по модулю два, дополнитель но введены блок сумматоров по модулю два, т-разрядный регистр сдвига, дешифратор, элемент памяти и управляемый инвертор, выход которого соединен со вторым входом сумматорапо модулю два, первый вход соединен с выходом первого п-разрядного регистра сдвига с линейной обратной связью, второй вход управляемого инвертора подключен к выходу элемента памяти, первый вход которого соединен через дешифра тор с разрядными выходами второго п-разрядного регистра сдвига с линей ной обратгной связ.ью и непосредствен с управляющим входом блока установки начальных состояний, входы которого через блок сумматоров по модулю два подключены к выходам, кроме последн го, дополнительного га-разрядного ре стра сдвига, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импул сов, а последний выход соединен с управляющим входом блока сумматоров по модулю два и со вторым входом эл мента памяти. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, разрядные регис ры 2, 3 сдвига с линейными обратным связями 4, сумматор 5 по модулю два блок б установки начального состояния, блок 7 сумматоров по модулю дв регистр 8 сдвига, дешифратор 9, управляющий инвертор 10, элемент 11 памяти, входные шины 12 и выход-ную шину 13. п-разрядные регистры 2 и сдвига с -линейными обратными связями 4 и, генератором 1 образуют два гене ратора 14 и 15 последовательности. Устройство работает следующим образом. Цифровая информация источника сообщений по шине 12 записывается в т-разрядный регистр 8 тактовыми импульсами генератора 1 тактовых импульсов . Принцип работы устройства основан на том, что входная информационная последовательность передается пачками из m информационных импульсов. При этом каждой комбинации из m информационных импульсов соответствует шумоподобный сигнал с трехуровневой функцией взаимной корреляции на выходе устройства. Все го таких сигналов должно быть N 2. Так как устройство формирует биортогональнне коды, то N/2 сигналов является прямыми, а остальные - противоположнЬзе. Поэтому в генераторах 14 и 15 М-последовательностей можно обойтись n m-1-разрядными регистрами 2 и 3 сдвига для получения необходимого ансамбля сигналов. Для увеличения помехоустойчивости прямым и противоположным сигналами передаются соответственно те комбинации информационных импульсов, которые также являются противоположными. Например, если комбинации из пяти информационных импульсов 00000, 00001, 00010 передаются сигналами S, S, S.J , то комбинации 11111 11110, 11101 передаются сигналами S , 83 , Sj. Так как кодовое расстояние между противоположными сигналами наибольшее, то вероятность приема S вместо 5 , а значит и вероятность максимального числа гл. ошибок в комбинации информационных импульсов, наименьшая. Разбиение N 2 комбинаций на прямые и противоположные производится по значению старшего разряда N-разрядного регистра 8 в момент появления сигнала перезаписи на выходе дешифратора 9. При нуле в старшем разряде передаются прямые сигналы, при единице противоположные. Сигнал перезаписи на выходе дешифратора 9 генератора 15 м-последовательности появляется после окончания передачи очереднЬго сигнала и разрешает установку нового начального состояния в регистре 2 сдвига генератора 14 и элементе 11 памяти. Если последний разряд регистра 8 находится в момент перезаписи в нулевом состоянии, то комбинация информационных импульсов, через управляемый инвертор 10 и блок 6 установки начального состояния записывается в п-разрядный регистр 2 сдвига без изменений. Элемент 11 памяти на своем выходе выдает нулевой потенциал и м-последовательность генератора 14 проходит через блок 7 сумматоров по модулю два без изменения. При ее сложении по модулю два с Мпоследовательностью генератора 15 на выходе су латора 5 формируется прямой сигнал. При единице в последнем разряде т-разрядного регистра 8 информационный код, записанный в его первых разрядах, инвертируется и в п-разрядный регистр 2 сдвига записывается начальная комбинация, соответствующая прямому сигналу. При этом на выходе элемента 11 памяти появляется 1 и М-последовательность генератора 15 инвертируется инвертором 10, а на выходе сумматора 5 формируется противоположный сигнал. Например, если передаются две комбинации 01011 и 101QO (старший разряд подчеркнут), то в первой комбинации в п-разрядном регистре 2 устанавливается начальное состояние 1011 и формируется сигнал S, . Если обозначить сигнал генератора 15 через Q, то на выходе сумматора 5 появляется сигнал Ц Sj @ Q, При передаче второй комбинации в п-разрядный регистр 2 также записывается комбинация 1011, и сигнал на выходе сумматора 5 Ц ©Q, т.е. противоположный первому, Использование предлагаемого устройства позволяет сравнительно просто формировать многопозиционные шумоподобные сигналы с хорошими взаимно корреляционными свойствами, повышает помехоустойчивость передаваемой информации и расширяет ансамбль используемых сигналов, так как при длине регистров генераторов М-последовательностей равной п, число фор мируемых устройством сигналов будет 2 формула изобретения Устройство для формирования много позиционных биортогональных шумоподобных сигналов, содержащее два п-ра рядных регистра сдвига с линейной об ратной связью, тактовые входы которы соединены с выходом генератора такто вых импульсов, разрядные входы перво го п-разрядного регистра с линейной обратной связью подключены к выходам блока установки начальных состояний, выход второго п-разрядного регистра сдвига с линейной обратной связью соединен с первым входом сумматора п модулю два, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости шума при расширении ансамбля формируемых сигналов, в него дополнительно введены блок сумматоров по модулю два, т-разрядный регистр сдвига, дешифратор, элемент памяти и управляемый инвертор, выход которого соединен со вторым входом сумматора по модулю два, первый ход соединен с выходом первого п-разрядного регистра сдвига с линейной обратной связью, второй вход управляемого инвертора подключен к выходу элемента памяти, первый вход которого соединен через дешифратор с разрядными выходами второго п-разрядного регистра сдвига с линейной обратной связью и непосредственно с управляющим входом блока установки начальных состояний, входы которого через блок сумматоров по .модулю два подключены к выходам, кроме последнего, дополнительного т-разряднбго регистра сдвига, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а последний выход соединен с управляющим входом блока суг шаторов по модулю два и со вторым входом элемента памяти . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР №573858, кл. Н 03 К 3/84, 1975, 2.Авторское свидетельство СССР №280532, кл. Н 03 К 3/84, 1968.

п

6.

1 k

п-1

2

f

т

8

ыход

13