Генератор псевдослучайных последовательностей

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в радиотехнике и в вычислительной технике.5Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора псевдослучайных последовательностей за счет обеспечения возможности регулирования длительности 10 серий одноименных символов.На фиг.1 представлена структурная схема генератора псевдослучайных последовательностей; на фиг.2 - схема блока счета символов; на фиг.3 - схе ма блока счета суммы; на фиг.4 - схема второго блока коррекции; на фиг.5 - схема первого блока коррекции.Генератор псевдослучайных последо вательностей (фиг.1) содержит первый и второй блоки 1,2 коррекции, блок 3 счета суммы, первый и второй элементы 4,5 задержки, первый и второй блоки 6,7 счета символов, пер вый - третий регистры 8-10, первую - третью группы 11 - 13 информационных шин, генератор 14 двоичной псевдослучайной последовательности, шину 15 "Пуск", элемент ИЛИ 16, генератор 17 30 одиночных импульсов, элемент .НЕ 18, третий элемент 19 задержки, шину 20 тактовых импульсов, соединенную с входом третьего элемента 19 задержки и с входом синхронизации генератора 14 двоичной псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с входом элемента НЕ 18, с пятым входом второго блока 7 счета символов и с первым входом второго блока 2 коррекции, выход которого соединен с первым входом первого блока 1 коррекции и с вторым входом блока 3 счета суммы, первый и второй выходы которого соединены с вторым и третьим 45 входами соответственно первого блока 1 коррекции, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента 4 задержки, вход которого соединен с вторым входом второго блока 2 коррекции, с выходом второго элемента 5 задержки и с третьим входом блока 3 счета суммы, первый вход которого соединен с входом управления первого регистра 8, с первым входом первого блока 6 счета символов, с входом управления второго регистра 9, с входом установки генератора 14 двоичной псевдослучайной последовательности,с шиной 15 "Пуск", с входом управле" ния третьего регистра 10 и с.первым входом второго блока 7 счета символов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 16, четвертым входом второго блока 2 коррекции и с вторым входом первого блока символов, выход которого соединен с третьим входом второго блока 2 коррекции, с вторым входом второго блока 7 счета символов и с первым входом элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с вхо. дом генератора 17 одиночных импульсов, выход которого соединен с третьим входом второго блока 7 счета символов и с третьим входом первого блока 6 счета символов, четвертый вход которого соединен с входом второго элемента 3 задержки, с выходом третьего элемента 19 задержки и с четвертым входом второго блока 7 счета символов. Выход элемента НЕ 18 соединен с пятым входом первого блока 6 счета символов. Выходы первого 8, второго 9 и третьего 10 регистров соединены с соответствующими информационными входами блока 3 счета суммы, первого 6 и второго 7 блоков счета символов соответственно. Входы первого 8, второго 9 и третьего 10 регистров соединены с информационными шинами 11-13 соответственно.Блоки 6,7 счета символов (фиг.2) содержат счетчик 21 импульсов, выход переполнения которого соединен с вхо дом элемента НЕ 22, выход которого соединен с первым входом элемента И 23, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 24, второй элемент ИЛИ 25, выход которого соединен с входом синхронизации счетчика 21 импульсов, выход которого является выходом блоков 6,7 счета символов, первый вход которых соединен с входом установки счетчика 21 импульсов, информационные входы которого являются соответствующими информационными входами блоков 6,7 счета символов, второй вход которых соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 24, второй вход которого соединен с пятым входом блоков 6,7 счета символов, третий вход которых соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 25, второй вход которого соединен с четвертым входом блоков 6,7 счета символов, Выход элемента И 23 соединен10 ки. 45Второй блок 2 коррекции (фиг,4) содержит 0-триггер 35 и последо-, . вательно соединенные первый 36 и второй 37 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Выход Р-триггера 35 является выходом50 второго блока 2 коррекции, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36, второй вход которого соединен с третьим входом второго блока 2 коррекции, второй вход которого соединен с входом синхронизации Р-триггера 35. Четвертый вход второго блока 2 коррекции соединен с вторым вхос входом управления счетчика 21 импульсов.Блок 3 счета суммы (фиг.З) содержит реверсивный регистр 26 сдвига, первая и вторая группа выходов которого соединены с соответствующими информационными входами первого 27 и второго 28 коммутаторов соответственно, первый элемент НЕ 29, первый элемент ИЛИ 30, второй элемент НЕ 31, второй 32 и третий 33 элементы ИЛИ, элемент 34 задержки, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 33, выход кото рого соединен с входом синхронизации реверсивного регистра 26 сдвига, вход разрешения записи которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ 33 и является первым входом бло ка 3 счета суммы, второй вход которого соединен с входом второго элемента НЕ 31 и первым входом второго элемента ИЛИ 32, выход которого соединен с входом сдвига вправо реверсив ного регистра 26 сдвига, вход сдвига влево которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 30, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго элемен та НЕ 31 и с выходом второго коммутатора 28, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ 29, выход которого является вторым выходом блока 3 счета суммы, первый выход кототрого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 32 и с выходом первого коммутатора 27, входы управления которого и входы управления второго коммутатора 28 являются соответствую шими информационными входами блока 3 счета суммы, третий вход которого соединен с входом элемента 34 задерждом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 37.Первый блок 1 коррекции (фиг.5) содержит П-триггер 38, информационный вход которого соединен с выходом элемента И 39, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 40. Выход В-триггера 38 является выходом первого блока 1 коррекции, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 40, второй вход которого соединен с вторым входом первого блокакоррекции, третий вход которого соединен с вторым входом элемента И 39. Четвертый вход первого блока 1 коррекции соединен с входом синхронизации Э-триггера 38,Генератор псевдослучайных последовательностей (фиг.1) работает следующим образом.При подаче на шину 15 "Пуск" положительного импульса устанавливается в начальное состояние генератор 14 двоичной псевдослучайной последовательности, производится запись информации в первый 8, второй 9 и третий 10 регистры с информационных шин 11,12 и 13 соответственно, обнуляются счетчики 21 импульсов в первом 6 и втором 7 блоках счета символов (фиг.2), реверсивный регистр 26 сдвига в блоке 3 счета суммы (фиг.З) устанавливается в состояние записи и в него (в его "нулевой" разряд, т.к. реверсивный регистр 26 сдвига разделен на три группы разрядов: первые и разрядов, центральный "нулевой" разряд и вторые и разрядов) через третий элемент ИЛИ 33 блока 3 счета суммы записывается сигнал и гю1 . При сбросе в нулевое состояние счетчиков 2 1 импульсов первого 6 и второго 7 блоков счета символов н а их выходах переноса появляется си гнал " 1 ", который через элемент ИЛИ 1 6 поступает ( с выхода второго блока 7 счета символов) на вход генератора 1 7. одиночных импульсов . Последний формирует одиночный положительный импульс, поступающий через второй элемент ИЛИ 2 5 первого блока 6 счета символов ( фиг . 2 ) н а вход синхрони з ации е го счетчика 2 1 импульсов . Одновременно сигнал с выхода переноса счетчика 2 1 импульсов и нв ерти руе тся элементом НЕ 2 2 и поступает н а вход элемента И 2 3, на выходе которого и д является нулевой логический сигнал , 1378026устанавливающий счетчик 21 импульсов в состояние записи информации, поступающей на его информационные входы с регистров 9, 10 условий соответственно для блоков 6,7 счета символов и записываемой в их счетчики 21 импульеов сигналом с выхода генератора 17 одиночныхимпульсов.Блоки 6 и 7 счета символов обеспечи О вают подсчет количества следующих подряд символов (единиц и нулей соответственно) и выдачу управляющего сигнала при превьппении заданного числа, поступающего в устройство по информационным шинам 12 и 13.С подачей тактовых импульсов на шину 20 тактовых импульсов на выходе генератора 14 двоичной псевдослучайной последовательности формируется 20 последовательность, поступающая через первый элемент ИЛИ 24 и элемент И 23 на вход разрешения счета счетчика 21 импульсов блок 7 счета символов. Счетчик 21 импульсов рабо тает в режиме вычитания, при этом при поступлении на его вход сигнала "0" с выкода генератора 14 он восстанавливает (по информационным входам под действием очередного тактового импульса) свое начальное состоя ние. Если в режиме вычитания счетчик 21 досчитает до нуля, то на его выходе появляется сигнал "1", обеспечивающий запись в него начальных условий, а также поступающий (через35 элемент ИЛИ 16) на вход генератора 17 одиночных импульсов, импульс с выхода которого обеспечивает перезапись информации с регистра 10. Одновременно сигнал "1" с выхода переноса счетчика 21 импульсов блока 7 счета символов, т.е. с выхода последнего, поступает на вход элемента ИЛИ 24 блока 6 счета символов и далее на вход его элемента И 23, на втором входе которого присутствует сигнал е "1", что обеспечивает режим счета в счетчике 21 импульсов, содержимое которого уменьшается на единицу по каждому импульсу с выхода генератора 1750 одиночных импульсов. Работа блока 6 счета символов аналогична работе блока 7 счета символов, но благодаря инверсии сигналов с выхода генератора 14 двоичной псевдослучайной последовательности элементом НЕ 18 блок 6 счета символов подсчитывает количество подряд идущих нулевьх символов. Элемент 19 задержки обеспечивает задержку тактовых импульсов на время переходных процессов в генераторе 14 двоичной посевдослучайной последовательности, сигнал с выхода которого поступает также на первый вход второго блока 2 коррекции, т.е.на вход его первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36, на другой вход которого поступает сигнал с выхода блока 6 счета символов. Если сигнал с выхода блока 6 счета символов нулевой, то информация на Р-вход Р-триггера 35 передается без изменений. При появлении на выходе генератора 14 двоичной псевдослучайной последовательности лишнего" единичного символа на выходе второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 появляется нулевой сигнал, который тактовым импульсом записывается в Р-триггер 35. Элемент 3 задержки задерживает тактовые импульсы на время срабатывания блоков 6,7 счета символов, после чего импульсы поступают на третий вход блока 3 счета суммы (фиг.З), обеспечивающего подсчет текущей цифровой суммы псевдослучайной последовательности, причем единичные символы через элемент ИЛИ 32 последнего подаются на вход разрешения сдвига вправо его реверсивного регистра 26 сдвига, а нулевые символы инвертируются элементом НЕ 31 и подаются через элемент ИЛИ 30 на вход разрешения сдвига влево реверсивного регистра 26 сдвига. Тактовыми импульсами, задержанными элементом 34 задержки блока 3 счета суммы на время срабатывания блока 2 коррекции, происходит сдвиг единичного символа влево или вправо в реверсивном регистре 26 сдвига, информация с соответствующих групп выходов которого поступает на информационные входы коммутаторов 27, 28, на адресные входы которых поступает значение цифровой суммы с первого регистра 8 условий. При поступлении единичного сигнала с выходов реверсивного регистра 26 сдвига на один из входов, адрес которого записан в регистре 8 коммутатора 27 (28), на выходе последнего появляется сигнал "1", который поступает на соответствующий вход первого блока 1 коррекции и ,через элемент ИЛИ 32 (элемент ИЛИ 30) на вход разрешения сдвига вправо (влево) регистра 26 сдвига, блока 325 Формула из обретения 1. Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий шину тактовых импульсов, соединенную с входом синхронизации генератора двоичной псевдослучайной последовательности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем обеспечения возможности регулирования длительности серий одноименных символов, в него введены первый, второй и третий регистры, первый и второй блоки коррекции, первый и второй блоки счета символов, блок счета сум-мы, первый, второй и третий элементы задержки, генератор одиночных импульсов элемент ИЛИ элемент НЕ и шиУ50 на "Пуск", соединенная с входами управления первого, второго и третьего регистров, с первыми входами первого, второго блоков счета символов, с первым входом блока счета суммы и с входом установки генератора двоичной псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с входом элемента НЕ, с пятым входом второго блосчета суммы. Если " 1" появляется на выходе коммутатора 27, т.е. на первом выходе блока 3 счета суммы, то она поступает на вход элемента ИЛИ 405 первого блока 1 коррекции (фиг.5), на другой вход которого поступает псевдослучайная последовательность с выхода блока 2 коррекции. Сигнал "1" с выхода элемента ИЛИ 40 поступает на первый вход элемента И 39, на второй вход которого поступает сигнал с второго выхода блока 3 счета суммы. Если "1" появляется на выходе коммутатора 28, то она инвертируется элементом НЕ 29, обеспечивая сигнал "0" на выходе элемента И 39.Откорректированная информация записывается тактовым импульсом, задержанным элементом 4 задержки, в , 20 П-триггер 38.Таким образом, в устройстве обеспечивается регулирование длительности серий подряд следующих единичных и нулевых символов, а также контроль и.ограничение текущей цифровой суммы символов, т.е. Формирование псевдослучайных последовательностей с заданными статистическими параметрами. 30 ка счета символов и с первым входом второго блока коррекции, выход которого соединен с первым входом первого блока коррекции и с вторым входом блока счета суммы, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами первого блока коррекции, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с третьим входом блока счета суммы, выходом второго элемента задержки и с вторым входом второго блока коррекции, третий вход которого соединен с выходом первого блока счета символов, с первым входом элемента ИЛИ и с вторым входом второго блока счета символов, выход которого соединен с четвертым входом второго блока коррекции, с вторым входом первого блока счета символов и. с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с третьим входом первого блока счета символов и с третьим входом второго блока счета символов, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента задержки, с входом второго. элемента задержки и с четвертым входом первого блока счета символов, пятый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход третьего элемента задержки соединен с шиной тактовых импульсов, выходы первого, второго и третьего регистров соединены с информационными входами соответственно блока счета суммы, первого и второго блоков счета символов.2. Генератор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что первый блок коррекции содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ, элемент И и Э-триггер, выход которого является выходом первого блока коррекции, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока коррекции, третий вход которого соединен с вторым входом элемента И, четвертый вход первого блока коррекции соединен с входом синхронизации П-триггера.3. Генератор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что второй блок коррекции содержит последовательно соединенные первый и второй элементыИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и Э-триггер, выходкоторого является выходом второгоблока коррекции, первый вход которого соединен с первым входом первогоэлемента ИСКЛЮЧАКФ 1 ЕЕ ИЛИ, второй входкоторого соединен с третьим входомвторого блока коррекции, второй входкоторого соединен с входом синхронизации Э-триггера, четвертый вход второго блока коррекции соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 4. Генератор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок счета суммы содержит реверсивный регистр сдвига, первая и вторая группы выходов которого соединены с соответствующими информационными входами первого и второго коммутаторов соответственно, первый элемент НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ,второй элемент НЕ, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации реверсивного регистра сдвига, вход разрешения записи которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и является первым входом блока счета суммы, второй вход которого соединен с входом второго элемента НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сдвига вправо реверсивного регистра сдвига, вход сдвига влево которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента НЕ и с выходом второго коммутатора, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого является вторым выходом блока счета суммы,первый выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с выходом первого коммутатора, входы управления которого и входы управления второго коммутатора являются соответствующими информационными входами блока счета суммы, третий вход которого соединен с входом элемента задержки.5. Генератор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что блок счета символов содержит счетчик импульсов,выход переполнения которого соединен, с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации счетчика импульсов, выход которого является выходом блока счета символов, первый вход которого соединен с входом установки счетчика импульсов, информационные входы которого являются соответствующими информационными входами блока счета символов, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с пятым входом блока счета символов, третий вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с четвертым входом блока счета символов, выход элемента И соединен с входом управления счетчика импульсов.1378026 ДО 2. ставитель 10,Бурмистровред Л.Олийнык Корректор В,Гирняк дактор ки аказ 889/54 одписно СССР б., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,у л.Проектная, 4 Тираж 928ВНИИПИ Государственнопо делам изобретений113035, Москва, Ж,комитетткрытийушская