Генератор псевдослучайных последовательностей

(51 Г РР" ч, 1 у ЕТЕН от ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОК А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Научно-производственное объединение космических исследований (72) Г.Р. Аванесян(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь 36378 А 2зовано в составе имитаторов случайных импульсных процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет изменения времени сдвига между двумя М- последовательностями. Для достижения поставленной цели в генератор введены триггеры 8-11, счетчик 7, второй регистр 2 сдвига и два сумматора 5 и 6 по модулю 2. Изменение времени задержки осуществляют переводом одного из генераторов в режим генерации обращенной М-последовательности, причем генерация последней совершается в течение интервала времени, пропорционального величине, на которую необходимо изменить ранее введенное время задержки. 1 ил.разрядных выхосегменты формичости сокращаденную задержкциональнуюВремя, втор на региную М-послется счетч ах предшествующиеуемой М-последоват таким образом вве на величину, проп время, определяемния Ь импульс щает "риггер 8 ва следовательно,1 в режиме сдвигапосле чего вновька прямой М-после ое кодом приращепереполнения возв нулевое состояние, и переводит регистр информации вправо, начинается выработдовательности. В . 3 1536378Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использОвано в составе имитаторов случайнЫх импульсных процессоров.5Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет иэменения времени сдвига между двумй М-последовательностями,11 а чертеже изображена структурная ема генератора,Генератор содержит регистры 1 и 2 сдвига, сумматоры 3-6 по модулю 2, советчик 7, триггеры 8-11, элементы И 12-15, элементы ИЛИ 16-22. 5Генератор работает следующим образЬм,Перед началом работы на вход обнул ния генератора подается импульс,иводящий триггеры 8-11 в исходные ( левые) состояния, после чего подачей на вход записи исходного состояня импульса записывают в регистры 1,и 2 исходные сегменты, которые могут храниться в задатчиках кода (не 25 показаны).или могут быть выставлены Э 3 М на шине данных, связанной с входми параллельной записи информации (е показаны) регистров 1 и 2, Далее гфтем подачи на вход записи началй ы х условий счетчик 7 устанавливают в состояние, соответствующее заданноьф коду задержки ,Поступление на вход запуска импульса означает начало цикла формированИя. При этом триггер 11 устанавливаегся в состояние высокого логическо- гО уровня, разрешая тем самым прохОждение импульсов с тактового вход генератора через элементы,И 13 и40 14 на вычитающий вход счетчика 7, При этом запускается первый генератор М-последовательностей, содержащий регистр 1 и сумматоры 3 и 4 по мОдулю 2 и вырабатывающий неэадер 45 жанный сигнал Х(1). Кроме того, счетчик 7 с поступлениемкаждого тактового импульса сбрасывает записанный ранее код задержки на единицу разряда, отсчитывая таким образом запрог 50 раммированное время задержки. С появлЕнием на выходе переполнения упомянутого счетчика импульса триггер 10 пЕреходит в единичное состояние, в сВязи с чем тактовые импульсы с входа через элементы И 13 и 15 и элемент ИЛИ 19 поступают на тактовый вкод регистра 2, запуская таким образОм второй генератор М в последовательностей, вырабатывающий импульс, задер. - . жанный на величину интервала времени, ограниченного с одной стороны моментом поступления первого тактового импульса на вычитающий вход счетчика 7, а с другой стороны моментом появления импульса переполнения. Последний, устанавливая триггер 10 в единичное состояние, останавливает счетчик 7.Аналогично описанному организуется исходная задержка формируемых М-последовательностей, Далее если в процессе функционирования устройства (уже после запуска) необходимо изменить установленное время задержки, то на входах начальных условий генератора устанавливают код определяющий величину, на которую требуется изменить ранее запрограммированную величину ь код приращения Ьь Повторная запись кода также сопровождается подачей на вход записи начальных условий импульса, после чего в счетчик. 7 запишется состояние, соответствующее коду приращения ь, В зависимости от знака приращения на один из входов задания задержки посылают импульс, устанавливающий один из триггеров 8,или 9 в единичное состояние и в конечном счете приводящий к и задержки на заданную величину дс . Положим, что знак- приращения Ь отрицателен, т, е, задержку необходимо уменьшить, В этом случае опрокинутый в единичное состояние триггер 8 устанавливает на входах режимов работы регистра 1 код, переводящий регистр в режим сдвига информации влево, Охваченный обратной связью согласно правилу формирования обращенной М-последовательности регистр 1 восстанавливает на своих Ьь,течение которого генерастре 1 формирует обращенедоватепьность, отсчитываиком 7. Появившийся через5 153637том случае, если знак приращения Ьположителен, в режим формированияобращенной М-последовательности переходит регистр 2, причем функционирование элементов ИЛИ 20 и 21, тригге 5ра 9, регистра 2 и счетчика 7 происходит аналогично с описанным примером.Процедура выработки предшествующихсегментов, т.е, обращенной М-последовательности, объясняется следующимобразом,Учитывая известную связь коэффициентов а; характеристического многочлена с множителями с; рекуррентнон+ фго правила,с, = (-1) а, представим,рекуррентное правило вычисления(1)в предположении, что ср =с = с у. = сд = 1 при 1,1=1 И 251 ФКФНЯ;с, = О при =1,И, Ф 1, МК, 9 Б,ФИ;Я - знак сложения по модулю 2.Неизвестным символом при формировании ( +1)-го сегмента (формирование прямой М-последовательности) является символ хкоторый можетбыть вычислен из (1), что касаетсяобращенной М-последовательности,то здесь по известному -му сегментувосстанавливают -1)-й сегмент инеизвестным является символ хЕсли обозначить правую часть (1)через Ф (х), можно показать следующую систему рекуррентных уравнений:40 ф(х) = х, при с = с=с, =с=- оФ(х) = х при с, =с=с М= с, =1 (г)Последнее уравнение в системе (2) - правило вычисления символа х 11дающего возможность восстановить неизвестный (-1)-й сегмент, в котором50 остальные символы получают сдвигом на один разряд влево, Как видно"из (2), общий вид рекуррентного правила не меняется, а изменяются лишь значения множителей с.Зная значения коэффициентов характеристического многочлена прямой М- последовательности по системе рекуррентных уравнений ( 2), несложно опре 6делить коэф 4 ициенты, определяющиеправило формирования обращенной Мпоследовательности, а следовательно,и точки включения элементов обратнойсвязиПри изменении времени задержки,например, на величинув счетчик 7следует записать приращение, равноеЬ = еп 1/2 (епС - знак целой части). Коэффициент пропорциональностиучитывает тот факт, что за одинтактовый интервал одновременно формируемые обращенная ипрямая М-последовательности удаляются во времени другот друга на два периода тактовой частоты,Для обеспечения нормальной работыустройства исходные сегменты, записываемые в регистры 1 и 2 перед началомформирования, должны быть побитноидентичными. Кроме того, характеристические многочлены для генераторовна регистрах 1 и 2 также должны бытьтождественно равными. Формула из обретенияГенератор псевдослучайных последовательностей, содержащий регистр .сдвига, два сумматора по модулю 2, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и счетчик, первый вход последовательной записи регистра сдвига соединен с выходом первого сумматора по модулю 2, входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов регистра сдвига, второй вход последовательной записи которогосоединен с выходом второго сумматора по модулю 2, входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов регистра- сдвига, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, информационный вход счетчика является входом начальных условий генератора, вход записи начальных условий которого является входом записи счетчика, о т л и ч а" ю ш и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей за счет изменения времени сдвига между двумя М-последовательностями, в него введены четыре триггера, пять элементов ИПИ, регистр сдвига и два сумматора по модулю 2, причем вход запуска генератора является входом установки в "1" первого триггера,1536378 Составитель Д. ФеликсонРедактор Е, Копча ТехредМ.Дидык. Корректор М, Кучерявая Заказ 109 . Тираж 549 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,1 О 1 прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И соединен5 Юо счетным выходом счетчика, выход переполнения которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ и с входом установкии и1 второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сдвига второго регистра сдви, га, первый вход последовательнойзаписи которого соединен с выходом третьего сумматора по модулю 2, входы , которого соединены с соответствующиьи разрядными выходами второго рег 1 истра сдвига, второй вход последовательной записи которого соединен с входом четвертого сумматора по модулю 2, входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами второго регистра сдвига, первый вход задания режима работы которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с пря О мым выходом третьего триггера и с первм входом шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, инверсный выход второго триггера соединен: с вторым35 входом шестого элемента ИЛИ, третийвход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера и с первым входом седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом задания режима работы первого регистра сдвига, второй вход задания режима работы которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера, вход установки в и 1 и которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сдвига первого регистра сдвига, второй вход третьего элемента ИЛИ является входом обнуления генератора и соединен с входами установки в иОи первого и второго триггеров и вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в и иО третьего триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом задания режима работы второго регистра сдвига, одноименные разрядные выходы первого и второго регистров сдвига являются информационными выходами генератора, входом записи исходного состояния которого является первый вход первого элемента И, соединенный с вторыми входами пятого и седьмого элементов ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов И являются тактовым входом генератора, первым и вторым входами задания задержки которого являются входы установки в и 1 и третьего и четвертого триггеров соответственно