Генератор псевдослучайной м-последовательности

)4 Н ГОСУДАРСПО ДЕЛ 13 4НИЯЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ льство ССС/841 1980. 1 Х БЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидете РВ 924838, кл. Н 03 К 3(57) Изобретение может быть использовано в имитационной или контрольноизмерительной аппаратуре для формирования псевдослучайных испытательных сигналов и является дополнительным к авт.св. СССР В 924893. Цель изобретения - повьппение точности формирования выходной псевдослучайной последовательности и быстродействия. Генератор содержит генератор 4 тактовых импульсов, управляемый формирователь 5 пачек импульсов, ре гистры б и 7 сдвига, коммутатор 8 и блок 9 сумматоров по модулю два. Введение элемента И 1, элемента 2 ЗАПРЕТ и элемента 3 задержки блокирует повторную подачу сигнала "Зап 11рос во время Формирования пачек им пульсов и обеспечивает стабильное значение длительности формируемой пачки импульсов. 1 з.п. Ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н имитационной или контрольно-измерительной аппаратуре для Формирования псевдослучайных испытательных сигналов, а также в системах связи с адресными Фазовыми пусками, и является дополнительным к авт.св. Р 924838.Целью изобретения является повышение точности Формирования выходной псевдослучайной последовательности за счет бпокирования понторнсй подачи сигнала запроса во время формирования пачки импульсов и повьппение быстродействия за Счет сбеспечения стабильного значения длительности формируемой пачки импульсов.На фиг. 1 представлена Функциональная схема генератора псевдослучайной М-последовательности; на фиг. 2 - пример выполнения управляемого формирователя пачек импульсов; на фиг, 3 - временные диаграммы работы генератора.Генератор псевдослучайной М-последовательности содержит (Фиг. 1) элемент И 1, элемент ЗАПРЕТ 2, элемент 3 задержки, генератор 4 тактовых импульсов, управляемый Формиро-, ватель 5 пачек импульсов, регистр 6 сдвига, регистр 7 сдвига, коммутатор 8, блок 9 сумматоров по модулю два, шину 10 "Запуск", шины 11 управления, выходные шины 12, выходную шину 13.Шина 10 "Запуск" соединена с объединенными первым входом элемента И 1 и прямым входом элемента ЗАПРЕТ 2, шины 11 подключены к соответствующим управляющим входам управляемого Формирователя 5 пачек импульсов, первый выход которого соединен с входом синхронизации регистра 6 сдвига, второй выход управляемого Формирователя 5 через элемент 3 задержки соединен с объединенными вторым входом элемента И 1, инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 2 и входом генератора 4 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом синхронизации управляемого Формирователя 5, выход элемента ЗАПРЕТ 2 соединен с объединенными входом запуска управляемого Формирователя 5 и входом синхронизации регистра , разрядные выходы которого соединены с соответствующими выходными шинами 12, разрядные выходы регистра б сдвига соединены с соответствующими разрядными входами регистра 7 и через коммутатор 8 с входами блока 9 сумматоров по модулюдва, выход которого соединен с входом 0 регистра 6 сдвига, выход элемента И 1 подключен к шине 13.Управляемый формирователь 5 пачекимпульсов содержит (фиг. 2) КЯ-триггер 14, элемент И 15, счетчик 16 импульсов, формирователь 17 импульсов, 10 Первый вход элемента И 15 являетсявходом синхронизации управляемогоформирователя 5 пачек импульсов, выход элемента И 15, являющийся первымвыходом управляемого формирователя 5, 15 соединен с суммирующим входом.счетчика 16 импульсов. Вход Я КЯ-триггера14, являющийся входом запуска управляемого формирователя 5, соединен свходом С счетчика 16 импульсов, вхо ды Р которого являются управляющимивходами управляемого формирователя5, выход переполнения счетчика 16 импульсов через формирователь 17 импульсов соединен с входом К КЯ-триг гера 14, прямой выход которого, являющийся вторым выходом управляемогоФормирователя 5, соединен с вторымвходом элемента И 15.Генератор 4 тактовых импульсов З 0 может быть реализован на элементахИ-НЕ и обеспечивает совпадение переднего фронта первого импульса, формируемого генератором, с началом управляющего сигнала, что необходимо дляобеспечения постоянства длительностиогибающей пачки импульсов, вырабатываемой управляемым Формирователем 5,генератор 4 вырабатывает короткийимпульс длительностью 7, с периодом1ф 0 следования ТКоммутатор 8 может быть выполненна тумблерах, реле или переключателях любым способом, обеспечивающим 45подключение заранее выбранных выходоврегистра 6 сдвига к входам сумматоровпо модулю два блока 9 в соответствиис правилами кодирования.В качестве Формирователя 17 им 50пульсов может быть использован форми- рователь коротких импульсов по срезувходного сигнала.Генератор псевдослучайной М-после"довательности работает следующим образом.55Перед началом работы с помощьюкоммутатора 8 осуществляется выбородного из допустимых (для п-разрядного регистра 6 сдвига) вариантов ос 126новной М-последовательности, затем на шины 11 подается код К, определяющий число импульсов К в пачке, вырабатываемой управляемым формирователем 5. Величина К выбирается из соотношения К = 2" - К (на Фиг. 3 приведены эпюры для К =3), В регистр 6 сдвига заносится одно из значений кода в диапазоне от 1 до 2 -1 (любое или конкретное значение, если требу ется формирование М-последовательности, начинающейся с заданного значения кода К,). Предварительная установка регистра б сдвига необходима для предотвращения записи нулей во все 15 разряды регистра, которая может произойти при включении устройства.Предварительную установку регистра 7, КЯ-триггера 14 и счетчика 16 производить не требуется, так как через 20 некоторое время (не превышающее длительности пачки) после включения устройства КС -триггер 14 будет находиться в "нулевом" состоянии - устройство будет подготовлено к работе (если 25 при включении устройства КС-триггер 14 установится в "единичное" состояние, то генератор 4 тактовых импульсов включен, счетчик 16 подсчитывает тактовые импульсы до момента переполнения, после чего КС-триггер 14 устанавливается в "нулевое состояние; во всех разрядах счетчика 16 при этом записаны "нули")Соотношение частот Г, генератора35 4 тактовых импульсов и Г по шике 10 должно быть следующим(- - - - (бй + Кбй ).Е3 К зт40Сигнал запроса (фиг. За), посту- пающий на шину 10 "Запрос", проходит через элемент ЗАПРЕТ 2 и осуществляет перепись кода с регистра 6 сдвига (фиг. 3 д ) в регистр 7 (фиг. 3 Р ),ф д состояние разрядов которого не меняется до прихода следующего сигнала запроса (на фиг. ЗЬ,Р приведены временные диаграммы для одного из разрядов регистров 6 и 7 соответст 50 венно, например, для и-го; на Фиг,З д представлен фрагмент основной М-последовательности для и = 5 1010111011, определяемый последовательностью состояний регистра 6 сдвига - кодов К, а на фиг. 3 Р для выбранного значения К=З представлен соответствующий фрагмент 7595 4 выходной последовательности ,101). Одновременно сигналомзапроса осуществляется запись кода К . в счетчик 16 и установка триггера 14 в единичное состояние (фиг. Зо). Сигнал единичноге уровня с прямого выхода. триггера 14, задержанный элементом 3 задержки на время , (Фиг.36), запускает генератор 4, вырабатывающий тактовые импульсы (фиг. Зг), которые через элемент И 15 поступают на суммирующий вход счетчика 16. С приходом К-го тактового импульса происходит переполнение счетчика 16, . при этом на выходе формирователя 17 импульсов появляется короткий импульс, устанавливающий триггер 14 в нулевое состояние. Таким образом, на первом выходе управляемого Формирователя 5 формируется пачка, состоящая из К импульсов (фиг. Зг), а на его втором выходе - огибающая этой пачки (Фиг.ЗБ). Спустя время , после переполнения счетчика 16 на выходе элемента 3 задержки появляется сигнал нулевого уровня (Фиг. Зв), выключающий генератор 4. Каждый из импульсов пачки, поступающий на вход синхронизации регистра б сдвига, осуществляет сдвиг основной М-последовательности на один шаг.Следующий сигнал запроса записывает в регистр 7 значение кода К отстоящее от записанного ранее на К шагов в основной М-последовательности, Таким образом, на выходных шинах 12 формируется новая М-последовательность.Изменение вида выходной последовательности осуществляется изменением значения кода К на управляющих входах управляемого формирователя 5 пачек импульсов или переключением с помощью коммутатора 8 цепей обратной связи.При выборе значений числа К равеЭ ных 2, где= О, 1, 2, 3, Формируются М-последовательности, совпадающие с основной М-последовательностью, но отличающиеся от нее сдвигом фаз, Кроме того, при значениях числа К, равных простому .числу, кроме числа 2 и чисел, кратных длине М-последовательности, из одной основной М-последовательности Формируются все виды других возможных М-последовательностей, которые можно использовать,например, в системах с Фазовым адрес 5 1267 ным пуском. В этом случае генератор позволяет формировать все видь 1 последовательностей из одной М-последовательности, генерируемой по одному из правил кодирования, без изменения выбранного варианта подключения цепей обратной связи. Если в процессе использования устройства не требуется осуществлять коммутацию цепей обратной связи, то в качестве основной М-последовательности выбирается такая М-последовательность, для формирования которой требуется минимальное число сумматоров по модулю два (например, один), а регистр 7 выполняется одноразрядным. Скорость выходной последовательности равна частоте сигналов запроса -сПоследовательности максимальной длины на выходных шинах устройства 2 р формируются только в том случае, если число К не кратно длине И-последовательности, равной Ь = 2 -1, При невыполнении этого условия в выходной последовательности имеются не все 25 значения кода К, (возможные для разности - п), т.е. получаются последовательности немаксимальной длины.В случае нарушения соотношения частот Г и Е сигнал запроса появляется на шине 10 "Запрос" во время Формирования пачки импульсов формирователем 5 (помеченона фиг, За), перепись кода К, с регистра 6 сдвига в регистр 7 не произво 35 дится, управляемый формирователь 5 завершает формирование пачки, состоящей из К импульсов, а на шине 13 устройства появляется сигнал (Фиг,3 к), предупреждающий о возникновении сбойной ситуации (например, через триггер включается индикаторное табло).Для обеспечения максимального быстродействия устройства (при выб 45 раиной элементной базе) необходимо использовать генераторы импульсов, имеющие малые значения о Г и бй., а также выбирать минимально допустимое значение Т обеспечивающее за 95 О вершение переходных процессов в регистре 7 при переписи в него кода К, с регистра б сдвига (длительность переходных процессов в основном оЙре 595 Ьделяется временем переброса разрядных триггеров регистра),Для правильного функционирования устройства необходимо, чтобы длительности сигнала запуска - 1 и импульсов на выходе формирователя 17 - р удовлетворяли условиями( , и ь ( /Формула из обретения1. Генератор псевдослучайной М- последовательности по авт, св.Р 924838, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него дополнительно введены элемент И, элемент ЗАПРЕТ и элемент задержки, элемент ЗАПРЕТ включен между шиной "Запрос" .и входом записи второго регистра сдвига, первый вход элемента И соединен с шиной "Запрос, второй выход управляемого формирователя пачек им пульсон соединен через элемент задержки с вторым входом элемента И, инверсным входом элемента ЗАПРЕТ и входом генератора тактовых импульсов, выход элемента И является дополнительной выходной шиной устройства,2. Генератор по п. 1, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что управляемый формирователь пачек импульсов содержит КБ-триггер, элемент И, счетчик импульсов и формирователь импульсов, первый вход элемента И является входом синхронизации управляемого Формирователя пачек импульсов, выход элемента И, являющийся первым выходом управляемого формирователя пачек импульсов, соединен с суммирующим входом счетчика импульсов, вход Б ЕБ-триггера, являющийся входом запуска управляемого формирователя пачек импульсов, соединен с входом С-счетчика импульсов, входы 0 которого являются управляющими входами управляемого Формирователя пачек импульсов, выход переполнения счетчика импульсов через формирователь импульсов соединен с входом К КБ-триггера, прямой выход которого, являющийся вторым выходом управляемого формирователя пачек импульсов, соединен с вторым входсм элемента И.1267595 Ф Составитель В. ЧижовТехред И.Попович Корректор, Е. Рошко А е лько 8 аказ 5831/56 Подписнокомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5 НИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, Ж, Рауш