Генератор квазирегулярных последовательностей импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K3/84 

(54) ГЕНЕРАТОР КВАЗИРЕГУЛЯРНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано для генерации импульсов с произвольными длительностями и интервалами .между ними, в частности для проверки различных радиотехнических систем, использующих принцип стробирования, .синхронизации, накопления и т.п. По основному авт. св. Н 866717 из вестен генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, два делителя частоты с переменным коэффициентом деления, блок программирования, регистр сдвига с сумматором по моду лю два в цепи обратной связи, реверсивный счетчик, элементы И, ИЛИ, три гер, коммутатор 11 1. Известнь й генератор обеспечивает формирование последовательностн импульсов с квазирегулярным периодом, но с постоянной длительностью, равной длительности импульсов на выхо,-. дах реверсивного счетчика .ИМПУЛЬСОВЦелью изо етения является расширение функциональных возможностей генератора квазирегулярных последовательностей импульсов за счет возможности формирования импульса с переменной длительностью. Поставленная цель достигается тем, что в генератор квазирегулярных последовательностей импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входу первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, блок программирования, регистр сдвига с сумматором по модулю два в цегм обратной связи, элемент И, элемент ИЛИ, второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, элемент задержки, триггер, коммутатор и реверсивный счетчик, суммируюи й и вычитающий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам коммутатора, первый вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, второй вход соедине с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу первого и входу второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, управляющие входы которых подключены к выходам блока программирования, а выход второго.делителя частоты с пе ременным коэффициентом деления сое динен с синхронизирующим входом регистра сдвига непосредственно и чере Элемент задержки с первым входом три гера и установочным входом реверсивного счетчика, разрядные входы кото рого подключены к соответствующим разрядным выходам регистра сдвига, выходы реверсивного счетчика через элемент ИЛИ соединены со вторым входом триггера, выход которого подключен ко второму входу элемента И, дополнительно введены делитель частоты с переменным коэффициентом деления, триггер, элемент И, комкутатор, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ, причем вход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а управляющие входы соединены с дополнительными выходами блока программирования, а выход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом дополнительного триггера первый и второй входы которого соответственно подключены к выходам основного и дополнительного элементов ИЛИ, суммирующий и вычитающий входы дополнительного реверсивного счетчика соединены с соответствующими выходами дополнительного комму татора, первый вход которого соединен с выходом дополнительного элемен та И, установочный вход дополнительного реверсивного счетчика соединен с выходом элемента задержки, а разрядные входы соединены с соответству ющими разрядными выходами регистра сдвига, при этом выходы дополнительного реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами дополнительного элемента ИЛИ, а второй вход дополнительного коммутатора соединен с выходом одного из разрядов ре гистра сдвига. На чертеже представлена функциональная схема генератора квазирегулярных последовательностей импульсов. Генератор квазирегулярных последовательностей импульсов содержит генератор 1 тактовых импульсов, делители 2 и 3 частоты с переменным коэффициентом деления, регистр Ц сдвига с сумматором 5 по модулю два в цепи обратной связи, элемент 6 задержки, триггер 7, элемент И 8, коммутатор 9, реверсивный счетчик 10, элемент ИЛИ 11, блок 12 программирования, дог. полнительный делитель 13 частоты с переменным коэффициентом деления, дополнительный триггер Il, дополнительный элемент И 15, дополнительный коммутатор 16, дополнительный реверсивный счетчик 17, дополнительный элемент ИЛИ 18. Генератор квазирегулярных последовательностей импульсов работает следующим образом. Импульсы с выхода генератора 1, следующие с частотой FQ через делитель 2 поступают на вход делителя 3 и непосредственно на вход делителя 13. Частота импульсов на. выходе делителя 2 равна ,.на выходе делителя 3 iflti i- .. 0 выходе делителя 13 - V . Коэффициенты деления делителей2, 3. и 13ni, ПИЯ соответственно определяются кодаNM, формируемыми блоком 12. Код, присутствующий на первых выходах блока 12, определяет коэффициент деления m делителя 2, на вторых выходах блока 12 - козгф($мциент деления п делителя 3, а на дополнительных вы ходах блока 12 - коэффициент деления q делителя 13. Импульс с выхода делителя 3 переводит регистр k сдвига в очередное состояние, сдвигая информацию во всех его разрядах, начиная со второго и записывая в его первый разряд информацию, определяемую видом обратной связи, цепь которой содержит, сумматор 5 по модулю два. Этот же и мпульс, задержанный элементом Ь задержки на время f ., проходит на установочные входы р еверсивных счетчиков 10 и 17, переписывая в их разряды содержимое соответствующих разрядов регйстра Ц сдвига, и на первый вход триггера 7, устанавливая его в единичное состояние, На первом входе элемента И 8 с этого 5 момента присутствует e ciMничный потенциал и импульсы с выхода делителя 2 начинают поступать через элемен вход коммутатора 9. Эти импульсы коммутируются на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 10 в зависимости от того, какой потенциал - нулевой или единичный присутствует на управляющем входе коммутатора 9. Импульс на первом выходе реверсивного счетчика 10 формируется при его переполнении по максимуму, а на втором - по мини куму. Импульс с люб го из этих выходов,через элемент ИЛИ 11 поступает на второй вход три гера 7 и, опрокидывая его, запирает элемент И 8. Этот же импульс поступает на первый вход триггера 1, ус танавливая его в единичное состояни При этом на втором выходе триггера Ц формируется передний фронт выходного импульса и импульсы с выхода делителя 13 начинают поступать через коммутатор 16 на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 17, При его переполнении п любому из этих входов.импульс с одного из его выходов через элемент ИЛИ 18 устанавливает триггер И в нулевое состо11иие. При этом на втором его выходе формируется задний JjppHT выходного импульса. Выходы разрядов регистра сдвиг соединены с разрядами реверсивных счетчиков 10 и 17 лю&11м способом, исключая случай, когда выход первого разряда регистра сдвига соединен со входом первого разряда реверсивного счетчика 10 или 17, вт рой - со вторыми и т.д. Номера соед ненных между собой разрядов реверсивных счетчиков 10 и J7 также не совпадают в общем случае между собой. Это исключает элемент регулярности в последовательности двоичных чисел, переписываемь1х из регистра k сдвига в реверсивные счетчики 10 и 17, так как если N, - двоич ное ЧИСЛО, Присутствующее в разряда evirtiiioo а г з-зглапл регистра сдвига 4,i а следующее за ним двоичное число, то NiVr.2 , или + 1 или N.- или 2 N - , где k - количество разрядов регистра k сдвига. Поэтому очевидно, что целесообразно количество разрядов реверсивных счетчиков 10 и 17 9 выбирать меньшим, чем количество разрядов регистра k сдвига. Импульсная последовательность с выхода делителя 2 коммутируется на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 10, а с выхода делителя 13 - на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 17 после появления импульса на выходе элемента 6 задержки по псевдослучайному закону и определяется соответственно потенциалом на выходе сумматора 5 по модулю два и на соотвётстеующе.м разрядном выходе регистра . Это такт же снижает элемент детерминированности между двумя следующими друг за другом двоичными числами, переписываемыми в реверсивные счетчики 10 и 17. Среднее значение периода Т квазирегулярной последовательности импульсов равно периоду T,j..следования импульсов на , выходе делителя 3, т.е. м(Т) . . а дисперсия i Fo . определяется частотой F, следования импульсов на выходе дели количеством разрядов реверСИвного счетчика 10. Максимальный во времени интервал между импульсами на выходе реверсивного счетчика 10 и импульсом на выходе делителя 3 определяется выражением : . . ()т р -- . Так как распределение от О до ( 1) чисел, переписываемз1х в разряды реверсивного счетчика 10 является равномерным (одно из фундаментальных свойств датчика псевдослучайных чисел на регистре сдвига), дисперсия периода Т импульсов квазирвгулярной последовательности определяется как Жт)-. 5F Максимальная длительностьГцц у импульса на втором выходе триггера 1 определяется частотой F. на выходе - п:з « делителя 13 и разрядностью г реверсивного счетчика Г/. . . тг Так как числа от О до (2 - 1) , переписываемые в реверсивный счетчик 17 также распределены равномер но, то математическое ожидание и дис Персия йи соответственно равны

мсг. f. „,.аф .

Изменяя , при помощи блока 12 значения коэффициентов деления т, п и q делителей 2, 3 и 13 соответственно, и, таким образом, значения .F Fa. и Fj можно эффективно управлять статистическими параметрами квазирегулярной последовательности импульсов.

Таким образом, предлагаемый генератор позволяет получить квазирегу- 5 ярную последовательность импульсов с заданными статическими параметрами с высокой стабильностью во времени последних, что харакхеризцгет также высокую надежность генератора.20

Формула изобретения

Генератор квазирегулярных поспедо- 25 вательностей импульсов по авт. св. Н 866717, отличающийся тем, что, с целью.расширения функционалъных возможностей, в него дополнительно введены делитель частоты с 30 переменным коэффициентом деления, триггер, элемент И, коммутатор, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ, вход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления сое-35

динен с выходом генератора тактовых импульсов, а управляющие вхрды соединены с дополнительными выходами блока программирования, выход дополнительного делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с первым вы.ходом дополнительного триггера, первый и второй входы которого соответственно подключены к выходам основного и дополнительного элементов ИЛИ, суммирующий и вычитаюиий входы дополнительного реверсивного счетчика соединены с первым и вторым выходами дополнительного коммутатора, первый вход которого соединен с выходом дополнительного элемента И, установочный вход дополнительного реверсивного счетчика соединен с выходом элемента задержки, а разрядные входы соединены с dooTветствующими разрядными выходами регистра сдвига, при этом выходы дополнительного реверсивного счетчика соединены с сортветствующи ми входами дополнительного элемента ИЛИ, а второй вход дополнительного коммутатора соединен с выходом одного из разрядов регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР tf 866717, кл. Н 03 К З/7t, 1979.