Устройство для формирования сдвинутых копий псевдослучайной последовательности Советский патент 1982 года по МПК H03K3/84 

С5Ю УСТРОЙСТВО для ФОРМИРОВАНИЯ СДВИНУТЫХ

КОПИЙ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ Изобретение относится к Импульсной технике и может быть использовано в автономных устройствах для гене рирования случайных процессов с зада ными характеристиками. Известен генератор псевдослучайны чисел, .содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепи обра ной связи 1 . Недостатком этого устройства явля ется невозможность получения копий псевдослучайной последовательности сдвинутых более чем на m тактов, где m -f разрядность регистра сдвига. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для формирования сдвинутых копий псевдослучайного сигнала, состоящее из генератора тактовых импульсов, первого элемента ЗАПРЕТ, регистра сдвига с обратной связью, дешифратора, второго элемента ЗАПРЕТ, счетчика, блоков памяти, сумматоров по модулю два и индикатора 2, Недостатком данного устройства является сложность аппаратурного построения, которая в основном определяется наличием большого количества элементов памяти, и соответственно уменьшенное быстродействие. Цель изобретения - повышение надежности устройства и быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что устройство для формирования сдвинутых копий псевдослучайной последовательности, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый элемент ЗАПРЕТ, счетчик импульсов, второй элемент ЗАПРЕТ и п-разрядный регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, разрядные нулевые выходы которого, кроме первого, соединены с входами дешифратора, выход которого подключен к второму входу первого элемента ЗАПРЕТ, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом второго элемента ЗАПРЕТ, третий вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу счетчика импульсов, разрядные единичные выходы п-разрядного регистра сдвига с сумматором по модулю даа в цепи обратной связи, кро ме первого, подключены к первым входа сумматоров по модулю два соответствен но, введены (.п-1) блоков элементов И по (n-j) элементов И, где j 1.... ...(п-1), причем разрядные единичные выходы п-разрядного регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, кроме последнего, соеди нены с первыми входами элементов И (п-1) блоков элементов И соответствен но, выход каждого элемента И |п-1) блоков элементов И подключены к входам соответствующего сумматора по модулю два, второй вход каждого элемента И первого блока элементов И, кроме первого, подключен к второму входу соответствующего элемента И соответствующего блока элементов И и к шине задания постоянных коэффициентов при этом дополнительный вход дешифратора подключен к первому разрядному единичному выходу п-разрядиого регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной) связи, а второй вход первого элемента И первого блока элементов И подключен к шине задания постоянных коэффициентов. На чертеже приведена функциональная схема устройства для формирования сдвинутых копий псевдослучайной после довательности. Устройство содержит генератор 1 та товых импульсов, элементы 2,3 ЗАПРЕТ, счетчик k импульсов, п-разрядный регистр 5 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, дешифратор 6, сумматоры 7 по модулю два, блоки 8 элементов И, шину 9 задания постоянных коэффициентов. Устройство работает следующим образом. Предложим, что на выходе сумматора по модулю два в цепи обратной связи пятиразрядного регистра 5 сдвига формируется псевдослучайная последова- . тельность ац, и надо получить копию данной последовательности, опережающую исходную на 10 символов . Для этого в регистр 5 сдвига записывают комбинацию 10000, При этом на выходе дешифратора 6 сформируется сигнал 1 Это происходит за счет того, что дешифратор представляет собой п-входовой элемент И-, к первому входу которо ГО подключен прямой выход первой ячейки регистра 5 сдвига, а к остальным входам - инверсные выходы остальных ячеек регистра 5 сдвига. Сигнал, вырабатываем й дешифратором 6, поступает на элемент 3 ЗАПРЕТ. Элемент 3 ЗАПРЕТ может состоять, например,из RS-триггера, к S-входу которого подключается выход дешифратора 6, а к R-входу выход инвертора, соединенный с выходом счетчика k, а выход RS-триггера подключен к первому входу элемента И, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов. После того, как RS-триггер элемента 3 ЗАПРЕТ установлен в едини чное состояние сигналом дешифратора 6„ импульсы счета с генератора 1 через элемент И элемента 3 ЗАПРЕТ поступают. на вход счетчика 4, выполненного, например, на триггерах, инверсные выходы которых подключены к многовходовому элементу ИЛИ, Перед началом работы в счетчик записывается комбинация, соответствующая числу , где S - величина сдвига. Данному числу соответствует комбинация 10101, Это означает, что 1,3 и триггеры счетчика 4 предварительно должны быть, установлены в единичное состояние. После того, как в счетчик k поступит последний S-й сигнал, все триггеры его устанавливаются в единичное состояние, и по окончании счета счетчик 4 бырабауывает запрещающий сигнал, поступающий на инвертор элемента 3 ЗАПРЕТ и элемент 2 ЗАПРЕТ, который в данном случае представляет собой элемент И, к первому входу которого подключен выход счетчика k, а к второму выход генератора 1, и на вход регистра 5 сдвига тактовые импульсы не поступают, как и на вход счетчика 4, Содержимое регистра 5 умножается в блоках 8 на элементах И, к первому входу которых подключены выходы ячеек регистра 5 сдвига, а на вторые входы подаются значения постоянных коэффициентов Ы, поступающих по шине S, и поступает на входы сумматоров 7, в которых полученный набор символов суммируется по модулю два,На выходах сумматоров 7 по модулю два формируются коэффициенты (, определяющие топологию связей регистра 5 сдвига и сумматора по модулю два, на выходе которого получается опережающая копия псевдослучайной последовательности на S тактов. Таким, образом, в данном устройстве формируются сдвинутые псевдослучайные последовательности с более высокой надежностью и быстродействием по срав нению С известными устройствами. Формула изобретения Устройство для формирования сдвинутых копий псевдослучайной последовательности, содержащее последователь но соединенные генератор тактовых импульсов, первый элемент ЗАПРЕТ, счетчик импульсов, второй элемент ЗАПРЕТ и п-разрядный регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной СВЯЗИ, разрядные нулевые выходы которого, кроме первого, соединены с входами дешифратора, выход которого подключен к второму входу первого элемен .та ЗАПРЕТ, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом второго элемента ЗАПРЕТ, третий вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу счетчика импульсов, разрядные единичные выходы п-разрядного регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, кроме первого, подключены к первым входам сумматоров по модулю два соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройст-1 ва и быстродействия, в него введены (п-1) блоков элементов И по (n-j) элементов И, где j Ь «, (.п-1) , причем разрядные единичные выходы п-разрядного регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, кроме последнего, соединены с первыми входами элементов И (п-1) блоков элементов И соответственно, выход каждого элемента И (п-1) блоков эле-. ментов И подключены к входам соответствующего сумматора по модулю два, второй вход каждого элемента И первого блока элементов И, кроме первого, подключен к второму входу соответствующего элемента И соответствующего блока элементов И и к шине задания постоянных коэффициентов, при Этом дополнительный вход дешифратора подключен к первому разрядному единичному выходу п-разрядного регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, а второй вход первого элемента И первого блока элементов И П9дключен к шине задания постоянных коэффициентов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Яковлев В.В. и др. Вероятностные вычислительные машины. Л., Машиностроение, Э7, с, З. 2.Авторское свидетельство СССР № 527012, кл. Н 03 К 3/00, 1976.