Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/84 

(S) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульс|Ной технике. Известен генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий регистр сдвига,сумматор по моду лю два, электронный переключатель, генератор тактовых импульсов, селектор импульсов tl. Однако данный генератор сложён, так как требует ручного переключения обратной связи регистра, а также фор мирует недостаточно большое количество генерируемых псевдослучайных пос ледовательностей . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гене ратор псевдослучайных последовательностей, содержащий регистр сдвига, сумматор по модулю два, электронный переключатель, генератор тактовых им пульсов, селектрр импульсов и npoi- раммирующее устройство, Увеличение количества возможных генерируемых псевдослучайных последовательностей, в известном генерато ре достигается за счет последовательного формирования нескольких отличающихся друг от друга последовательностей, количество которых определяется разрядностью регистра сдвига, так например, при четырехразрядном регистре сдвига количество воз можных псевдослучайных последовательностей равно 6, при пятиразрядном регистре - 12, при семиразрядном 36 и т.д.2. Однако увеличение количества возможных генерируемых псевдопоследовательностей за счет увеличения разрядности регистра сдвига приводит к чрезмерно большому увеличению длительности передачи, что не всегда приемлемо. Целью изобретения является увеличение количества возможных генерируемых последовательностей при неизменном количестве разрядов регистра сдвига. 3 , Э Поставленная цель достигается тем что в генератор псевдослучай.ны) пос ледователькостейимпульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, пос , ледовательно соединенные регистр сдвигу,электронный переключатель и сумматор по модулю два, выход кото рого соединен с первым входом регистра сдвига, выход последнего разряда которого подключен к входу селектора импульсов, выход которого соединен с входом программирующего устройства , первый выход которого подключен к уп равляющему входу электронного переключателя, а второй выход соединен с вторым входом регистра сдвига., введен делитель частоты с управляемым коэффициентом деления, первый и второй входы которого соответственно подключены к выходу генератора тактовых импульсов и к дополнительному выходу программирующего устройства, дополнительный вход которого подключен к выходусумматора по модулю два причем выходы разрядов регистра сдви га, кроме последнего, подключены к дополнительным входам селектора импульсов, а выходделителя частоты с управляемым коэффициентом деления соединен с третьим входом регистра сдвига. На чертеже представлена функциональная схема генератора псевдослучайных последовательностей импульсов Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2с управляемым коэффициентом, деления, регистр 3 сдвига, сумматор k по модулю два, электронный переключатель 5, программирующее устройство 6, селектор 7 импульсов. Сумматор по модулю два и элект ронный переключатель5 образуют цепь обратной связи регистра 3 сдвига. Программирующее устройство 6 может быть выполнено как запоминающее устройство, в котором хранится набор программ для управле4ния цепью обратной связи регистра 3 сдвига и коэффи циентами деления делителя 2 с управч ляемым коэффициентом деления, а также одна начальная комбинация, вводимая в регистр 3 сдвига при каждом включении генератора. Каждая программа состоит из трех управляющих слов, первое из которых служит для управления цепью обратной связи регистра 3 сдвига. а второе и третье для управления делителем 2. с управляемым коэффициентом деления, причем второе слово программы служит для формирования . интервалов времени, соответствующих длительности 1 (единиц) формиру-. емого кода, а третье слово для формирования интервалов времен, соответствующих длительности (нулей) формируемого кода, при этом одновременно на выходе программирующего устройства 6 могут присутствовать только два слова - либо первое и второе, либо первое и третье. Управление чередованием второго и третьего слов осуществляется от сумматора k по модулю два следующим образом. Если на выходе сумматора k по модулю два единичное состояние, то вы- . дается второе слово, а если нулевое состояние, то выдается третье слово. Первое управляющее слово, воздействуя на электронный переключатель 5, обеспечивает -коммутацию соответствующих разрядов регистра 3 сдвига на входы сумматора k по модулю два в соответствии с коэффициентами неприводимого примитивного полинома. Количество неприводимых примитивных полиномов соответствует количеству возможных генерируемых, псевдослучайных последовательностей и определяется количеством разрядов регистра 3 сдвига. Увеличение количества неповторяющихся псевдослучайных последовательностей без увеличения количества разрядов регистра в предлагаемом устройстве достигается за счет изменения в каждой из программ длительностей элементарных сигналов (О и 1), причем длительности 1 и 13могут изменяться независимо друг от друга. Это позволяет из последовательности, сформированной по одноному и тому же закону, получить несколько неповторяющихся модифицированных последовательностей. Изменение длительностей 1 и О осуществляется с помощью делителя 2 с управляемым коэффициентом деления. Смена очередного слова программы (.что соответствует переходу генератора либо на формирование псевдослучайной последовательности по новому закону и сохранение длительностей 1 и .О как в предыдущем слове, либо формирование псевдослучайной :последовательности по сохраненному закону, но с измененными длительнос тями 1 и 0, либо с изменением всех параметров псевдослучайной пос .ледовательности ) осуществляется по сигналу, формируемому селектором 1 импульсов в момент обнаружения в вы даваемой генератором псевдослучайно последовательности маркера, в качес ве которого используется заранее оп ределенная комбинация единиц и нулей, содержащаяся в каждой из формируемых генератором псевдослучайны последовательностей, например код 10101, Возможность выбора маркера в псевдослучайной последовательности определяется их структурным свойством, заключающимсяВ том, что в псевдослучайной последовательности содержатся все значения комбинации двоичных символов, кроме нулевого. Генератор псевдослучайеых после.довательностей работает следующим образом. При включении генератора програм ми|эую,щее устройство 6 выдает начальную комбинация в регистр 3 сдви га, а также первое и одно из послед щих слов программы на электронный лереключатель 5 и на делитель 2 с управляемым коэффициентом деления. Электронный переключатель-5 коммутирует соответствующие разряды ре . гистра 3 на входы сумматора по мо дулю два, который, суммирует сигналы и результат суммирования с выхода сумматора f по модулю два подйется в программирующее устройство 6. В соответствии с результатом суммирования сумматора k по модулю два программирующее устройство 6 вы дает второе или третье управляющее слово на делитель 2 с управляюмым коэффициентом деления, который под-считывает импульсы, поступающие с генератора 1 тактовых импульсов и спустя интервал, времени, определяемый управляющим словом, выдает тактовый импульс на продвижение информации в регистре 3 сдвига. Информация в регистре 3 сдвига сдвигается на один разряд, при этом в первый разряд записывается результат суммирования сумматора k по модулю два, а на выходе сумматора по модулю дв появляется результат суммирования нового состояния регистра 3 сдвига. Если результат суммирования остался неизмененным, то программирующее устройство 6 выдает прежнее управляющее слово, например.второе, а делитель 2 с управляемым коэффициентом деления выдает очередной импульс сдвига на регистр 3 сдвига, через интервал времени,равный предыдущему, т.е. соответствующий длительности единичного импульса псевдослучайной последовательности. Если же результат суммирования сумматора по модулю два изменится на {Противоположный, то программирующее устройство 6 выдает новое сочетание управляющих слов (согласно примеру второе слово программы заменится на третье), при этом делитель 2 с управляемым коэффициентом деления обеспечит выдачу тактового импульса на продвижение информации в регист ре 3 сдвига через интервал времени, соответствующий длительности нулевого импульса псевдослучайной последовательности и т.д.. Таким сзбразом, производится формирование псевдбслучайной последовательности соответствующей первой программе. Переход и формирование псевдо- случайных последовательностей, соответствующих второй и последующим : программам, осуществляется автоматически по сигна.пу с селектора импульсов 7, который |контролирует сос-Г тояние разрядов регистра 3 сдвига, отслеживая выдаваемую последовательность на наличие маркера. Обнаружив в последовательности маркер,селектор 7 импульсов выдает сигнал в программирующее устройство 6, которое переключается на очередную программу со свойственными только ей значениями управляющих слов/. Таким образом, предлагаемый генератор по сравнению с известным, позволяет на порядок увеличить количество возможных генерируемых псевдослучайных последовательностей без увеличения количества разрядов регистра сдвига.. Формула изобретения Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные регистр сдвига, электронный переключатель и сумматор по модулю,два, выход которого соединен с первым входом регистра сдвига,выход последнего разряда

которого подключен к входу селектора импульсов, выход которого подключен к управляющему входу электронного переключателя, а второй выход соединен с вторым входом регистра сдвига, отличающийся тем,что, с целью увеличения количества возможных генерируемых последовательностей, в него введен делитель частоты с управляемым коэффициентом деления, первый и второй входы которого соответственно подключены к выходу генерйтора тактовых импульсов и к дополнительному выходу программирующего устройства по модулю два, при1 чем выходы разрядов , кроме последнего, подключены к допол нительным входам селектора импульсов, а выход делителя частоты с управляемым коэффициентом деления соединен с третьим входом регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

JJ1

/