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

(54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для создания генераторов контрольных кодов и для имитации различных случайныхпроцессов.

Известен генератор псевдослучайной последовательности, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два, выходы регистра соединены со входом дешифратора (многовходовый элемент. И), выходы которого через триггер со счетным входом подключены ко входам двух ключей, второй вход первого ключа соединен с выходом регистра сдвига, второй вход второго ключа соединен с выходом регистра сдвига через инвертор, а выходы ключей через элемент ИЛИ соединены с выходом устройства. В этом устройстве каждый цикл псевдослучайной последовательности (ПСП) регистриру.ется дешифратором (настроенным, например, на все единицы), который по счетному входу триггера коммутирует ключи, пропускающие на .выход прямую или инвертированную последовательность 1.

Недостатком устройства является низкая надежность, так как при включении и отсутствии в регистре единиц датчик не работает. Кроме того, выравнивание структуры единиц и нулей такой ПСП осуществляется за два периода его работы, т.е. при длинных ПСП - за длительное время; фазировать такую ПСП на приеме достаточно сложно.

Наиболее близким по технической сущности является генератор псевдо10случайных последовательностей импульсов, содержащий, сдвигающий регистр, состоящий из п последовательно соединенных триггеров, вторые входы которых подключены к выходу

15 генератора тактовых импульсов, сумматор по модулю два, первый вход которого соединен с первым выходом .п-го триггера сдвигающего регистра, а второй вход сумматора по модулю

20 два соединен с первым выходом (n-l)-ro триггера сдвигающего регистра, многовходовой элемент И, входы которого, кроме последнего, подключены к вторым выходам (п-1)

25 триггеров сдвигающего регистра, элемент ИЛИ, входы которого соответственно подключены к выходам сумматора по модулю два и многовходового элемента И, последний вход которого

30 соединен со вторым выходом п-го

триггера регистра, а выход элемента ИЛИ подключен к первому входу первого триггера регистра 2 3.

Недостатком известного устройства является то, что в нем не обеспечиваетЬя равномерная структура единиц и нулей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования равномерной структуры единиц и нулей в последовательности. .

Поставленная цель достигается VeM что в генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовым входам регистра сдвига, k-й и п-й разрядные выходы которого подключены к первому и второму входу сумматора по модулю два, элемент ИЛИ, дополнительно введены сумматор по модулю два и счетчик импульсов, первый вход которого подключен, к выходу генератора тактовых импульсов; второй вход счетчика импульсов подключен ко входу регистра сдвига и к выходу дополнительного сумматора по модулю два первый вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, а второй вход соединен с выходом счетчика импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу (n-l)-го разрядного выхода регистра сдвига, а выход элемента ИЛИ подключен ко входу п-го разряда регистра сдвига. На чертеже представлена функциональная схема генератора псевдослучайных последовательностей импульсов .

Генератор содержит .регистр 1 сдвга на триггерах, сумматоры 2 и 3 по модулю два, генератор 4 тактовых импульсов, счетчик 5 импульсов, элемент ИЛИ 6.

Генератор работает следующим образом..

Регистр 1 сдвига, выход (п-1) триггера которого через элемент ИЛИ 6 соединён с п триггером, а выходы k-ro и п-го триггеров соединены через сумматоры 2 и 3 со входом регисра 1, образуют датчик псевдослучайной последовательности. На вход счетчика 5 поступают импульсы тактовой частоты от генератора 4 тактовых импульсов. Единичные импульсы с выхода сумматора 4 по модулю два устанавливают счетчик 5 в нулевое состояние.

Если с выхода сумматора 4 по модулю два на вход регистра 1 посту-/ пит {п-1) нулей, то во всех разрядах регистра 1, кроме последнего, будут записаны нули (в последнем единица) и счетчик 5 сформирует на

выходе импульс, который не пройдет через сумматор 3 по модулю два, так как на выходе сумматора 2 по модулю два также будет единица, следовательно, в регистр 1 будет записан нуль. Одновременно задним фронтом импульса с выхода счетчика 5 в п-й разряд регистра I сдвига через элемент ИЛИ б будет записана единица, которая следующим тактом через сумматоры 2 и 3 по модулю два поступит на вход регистра 1 сдвига, формируя следующий период псевдослучайной последовательности.

Если в регистре 1 сдвига при

- включении устройства не было записано ни одной единицы, то через (п-1) такт на выходе счетчика 5 сформируется единица, которая через сумматор 4 по модулю два запишется в регистр

0 1 и восстановит нормальный режим работы.

Таким образом, в предлагаемом генераторе по сравнению с известным осуществляется формирование псевдослучайной последовательности с равномерной структурой единиц и нулей (для создания гауссова псевдошума) и автоматическая запись единицы при включении и -отсутствии единиц, т.е.

0 повышается надежность генератора при включении.

-J Формула изобретения

Генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовым входам регистра сдвига, k-й и п-й разрядные выходы которого подключены к первому и второму входу сумматора по модулю два, элемент ИЛИ, отличающийся тем,счто, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно

5 введены сумматор по модулю два и

счетчик импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, второй вход счетчика импульсов подключен к входу

Q регистра сдвига и к выходу дополнительного сул1матора по модулю два, первый вход которого соединен с выходом сумматора по модули} два, а второй вход соединен с выходом счетчика импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу (п-1)-го,разрядного выхода регистра сдвига, а выход элемента ИЛИ подключен к входу п-го разряда регистра сдвига.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 5 в 752768, кл. Н 03 К 3/84, 1979.