Генератор последовательностей голда

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистическихРеспубики ц 951671(23) Приоритет(5 )М. Кл. Н 03 К 3/84 Ркударствеиый комитет СССР ао делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 1 8. 08. 82 72) Авторы изобретения Ю.О. Винокуров, Т.М, Никонова и И.) Заявител 4) ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГОЛДА ва 11 едостаткомся низкая ую аппаратур е. стви няе из ся тем, чтоенераторов Мвает измененпоследовател вы мо начениям и и теми н о.1ие относится к импуль и может использоватьс цифровой многоадресно Изобретен сной технике я,например, в ирадиосвязи .Известен генератор последовательностей Голда, состоящий из первого и второго генераторов М-последовательностей и полусумматора по модулю два, первый и второй входы кэторого соединены с выходами первого и второго генераторов М-последовательностей, тактовые входы которых подключены к тактовому входу устройст" анного устройстваяв тойцивость к воздейых помех. Это объяссбой в работе одного -последовательностей ие формы генерируеьности, так как разаимного сдвига между М-последовательностями соответствуют различные последовательности Голда, слабо коррелированные друг с другом. Поэтомусбой в работе известного устройстваприводит к необратимой потере связи.5Кроме того, такое устройство рассчитано на формирование только однойформы последовательности Голда, устанавливаемой в начале работы.10 Наиболее близким по техницескойсущности к предложенному является генератор последовательностей Голда,содержащий первый и второй генераторы М-последовательностей, полусумматор по модулю два, блок сброса,блок сдвига, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен стактовыми входами первого и второгогенераторов М-последовательностей, 2 Овыход блока сброса соединен с установочным входом первого генератораМ-последовательностей, выход которогоподключен к первому входу полусуммаре и формирует импульс синхронизации,не искажающий форму М-последовательности, генерируемой вторым генератором. 3 95167тора по модулю два, первый вход блока сдвига является управляющим входом устройства, выход полусумматорапо модулю два является выходом устройства, выход блока сброса соединенс установочным входом второго генератора М-последовательностей2 .Это устройство позволяет Формировать произвольные последовательностиГолда. Изменение формы последователь ности Голда обеспечивается блокомсдвига, в котором нужная фаза М-последовательности образуется путем суммирования по модулю два сигналов, поступающих с разноименных выходов второго генератора М-последовательностей.Однако это устройство обладаетнизкой помехоустойчивостью, Этообъясняется тем, что через блок сброса производится только однократнаяустановка начальных состояний первого и второго генераторов М-последовательностей, а следовательно, и сдвиг,начальных фаз между сигналами, поступающими на входы полусумматора помодулю два, который соответствуетсигналу, поданному на управляющийвход устройства, и задает нужную форму последовательности Голда. Эта установка состояний производится только при включении устройства, а защита от воздействия аппаратурных помехв процессе работы отсутствует. Любойсбой в работе первого или второго ге 35нератора М-последовательностей приводит к изменению положения начальнойфазы соответствующей этому генераторуМ-последовательности относительноначальной фазы последовательности,формируемой другим генератором М-последовательности. Это приводит к изменению формы последовательностиГолда на выходе устройства и ведет кнеобратимой потере связи, Восстановление связи в таком устройстве возмож.но только путем его повторного включения,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости генератора последова 50тельностей Голда при одновременномсохранении максимальной рабочей частоты,Поставленная цель достигается тем,что в генератор последовательностей55Голда,. содержащий первый и второи генераторы М-последовательностей, полу.сумматор по модулю два, блок сброса,блок сдвига, генератор тактовых им 1 4пульсов, выход которого соединен стактовыми входами первого и второгогенераторов М-последовательностей,выход блока сброса соединен с установочным входом первого генератора М-последовательностей, выход которого подключен к первому входу полусумматора по модулю два, первый вход блока сдвига подключен к шине управляющего сигнала, введены дешифратор иО-триггер, тактовый вход которогосоединен с инверсным выходом генератора тактовых импульсов, управляющийвход соединен с выходом дешифратора,а выход О-три ггера соединен с вторымвходом блока. сдвига, третий вход которого соединен с выходом генераторатактовых импульсов, причем выходыблока сдвига подключены к соответствующим разрядам второго генератораМ-последовательностейвыход которогосоединен с вторым входом полусумматора по модулю два, а входы дешифратора подключены к выходам соответствующих разрядов первого генератораМ-последовательностей. Повышение помехоустойчивости пред ложенного генератора последовательностей Голда при одновременно сохранении максимальной рабочей частотыустройства достигается введением дополнительных дешифратора, О-триггера и новых связей между элементами устройства, которые обеспечивают периодическую коррекцию (синхронизацию)работы второго генератора М-последовательностей по первому генератору М-последовательностей. Такая периодическая коррекция автоматически восстанавливает форму заданной последовательности Голда практически при любых сбоях в работе элементов устройства, а следовательно, и существенный выигрыш в помехоустойчивости,пропорциональный длине формируемойпоследовательности, Максимальная рабочая частота устройства сохраняется неизменной потому, что дополнительный О-триггер компенсирует задержку распространения сигнала в дешифратоНа чертеже изображена функциональная схема генератора последовательностей Голда.Генератор последовательностей Голда содержит генераторы 1 и 2 М-по5956следовательностей (ГМП); полусумматорпо модулю два, блок 1 сброса,блок 5 сдвига, генератор 6 тактовыхимпульсов (ГТИ) дешифратори О-триггер 8. На чертеже так же показаны 5шина 9 управляющего сигнала, выходная шина 10, В данном случае блок 5сдвига выполнен на регистре сдвигаи элементах И-НЕ,Генератор работает следующим обра- Озом.В исходном состоянии генератор выключен, генераторы 1 и 2 подготовленыдля формирования заданных разных последовательностей М и М,2 соответственно, длина которых одинакова и равна 2 -1, где и - число триггеров вгенераторах 1 и 2. На шину 9 подансигнал й , определяющий состояние, вокоторое должен устанавливаться генератор 2 сигналами с выходов блока 5сдвига.При включении генератора на выходеблока 1 сброса формируется импульс,устанавливающий генератор 1 в одно 25из 2-1 состояний. Состояние "000"является запрещенным. Затем генератор1 начинает формировать последовательность М, под воздействием тактовыхимпульсов, поступающих с выхода генератора 6, например, по положительнымфронтам этих импульсов. Состояние генератора 2 произвольно. При переходегенератора 1 в состояние н 2-1 н (например н 111") на выходе дешифратора 7 формируется логический уровеньн 1", который сохраняется в течениепериода работы генератора 6. На этоминтервале времени существует толькоодин тактирующий фронт (положительный) импульсов на инверсном выходегенератора 6, который переводит0-триггер 8 в состояние н 1", которыйвключает блок 5 сдвига с задержкойна выходах блока 5 сдвига появляется следующий импульс с выходагенератора 6, По положительному фронту этого импульса генератор 2 устанавливается в требуемое состояние.1 Т ЭЛ Сбои в работе триггеров генераторов 1 и 2, возникающие под воздействием внутрисхемных помех, помех по цепям питания и прочих аппаратурных помех, приводят к изменению начальных условий формирования последовательностей М . и Ми меняют их взаимное расположение и, следовательно, форму генерируемой последовательности Голда, однако после достижения генератором 1 состояния "2 - 1" требуемый закон формирования последовательности Голда (форма последовательности Голда) восстанавливается автоматически.Таким образом, в данном генераторе по сравнению с известным нарушение работы может наступить только при случайном переходе генератора 1 под воздействием помех в состояние "00,0 н, в то время как нарушение работы в известном генераторе возникает при произвольном сбое в любом из генераторов М-последовательностей, Следовательно, введение дополнитель 50Отрицательным фронтом этого импульса (следующим положительным фронтом на инверсном выходе генератора 6) 0-триггер возвращается в исходное состояние.Блок 5 сдвига выключается, и генератор 2 начинает формировать последовательность М,2 с начальным состоянием, фиксированным относительно соу бстояния "(2" - 1) + 1" или н(2 и-) + + 2" генератора 1.Привязка работы генератора 2 к конкретному состоянию н(2 И - 1) + " или "(2" - 1) + 2" зависит от задержки Г распространения сигнала в триггерах с генератора 1 дешифраторат9 Л где ТЭЛ - задержка распространениясигнала в базовом элементе выбранной серии логических микросхем.Сама же задержка привязки генератора 2 на целое число периодов работы генератора 6 легко учитывается изменением сигнала управления по шине 9.Последовательность, поступающая на шину 10 устройства после объединения в полусумматоре 3 по модулю два последовательностей М и М , является последовательностью Голда.Через 2" - 1 периодов работы генераторов переходные процессы в элементах устройства повторяются. При этом коррекция генератора 1 не производится до выключения устройства.Импульсы на выходах блока 5 сдвига при устойчивой работе генераторов 1 и 2 не влияют на работу устройства, так как они только подтверждают ранее установленное состояние генератора 2, периодически повторяющееся через 2 - 1 периодов работы генератора 6.пульсов, выход которого соединен стактовыми входами первого и второгогенераторов И"последовательностей,выход блока сброса соединен с установочным входом первого генератораИ-последовательностей, выход которого подключен к первому входу полусумматора по модулю деа, первый входблока сдвига подключен к шине управляющего сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при.одновременномсохранении максимальной рабочей частоты, в него введены дешифратор иО-триггер, тактовый вход которогосоединен с инверсным выходом генератора тактовых импульсов, управляющийвход соединен с выходом дешифратора,а выход О-триггера соединен с вторымвходом блока сдвига, третий вход которого соединен с выходом генераторатактовых импульсов, причем выходыблока сдвига подключены к соответствующим разрядам второго генератораИ"последовательностей, выход которогосоединен с вторым входом полусумматора по модулю два, а входы дешифратораподключены к выходам соответствующихразрядов первого генератора М-последо.вательностей. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Диксон Р,К. Широкополюсные системы. И. "Связь", 1977, с. 59,2, Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. М. "Связь", 1979,с. 512. 7 951671ных элементов и новых связей в предлагаемом устройстве позволяет существенно повысить его помехоустойчивость (не менее, чем в Я = 2" раз).Уже при и5 этот выигрыш составляет 10 раз.Кроме того, взаимная связь генераторов 1 и 2 через дешифраторО-триггер и блок сдвига в данном устройстве позволяет сохранить максималь 10ную рабочую частоту. Для этого достаточно выполнить условиет+Эл(1)2 токтучитывающее задержку сигнала Ч; навыходе ГТМ относительно инверсноговыхода и необходимость завершенияпереходных процессов в О-триггере кмоменту появления импульса на втором20входе блока сдвига.Задержка распространения сигналае блоке сдвига всегда может быть получена не более, чем задержка распространения сигнала в нолусуммато 2рах по модулю два, входящих в состав любого генератора И-последовательностей, и поэтому не влияет намаксимальную рабочую частоту генератора 2, а условие (1) также определяетмаксимальную рабочую частоту генера"30торов 1 и 2 без цепей синхронизации,формула изобретенияГенератор последовательностей Голда, содержащий первый и второй генераторы И-последовательностей, полусуммаюр по модулю два, блок сброса,блок сдвига, генератор тактовых им951671 каз 5972/74 Подписнотвенного комитета СССРретений и открытий