CH660102A5 - DEVICE FOR GENERATING PSEUDO RANDOM bit sequences. - Google Patents
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Description
660 102 660 102
2 2nd
PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Erzeugung von Pseudozufalls-Bitfolgen einer Verwürfelungsschaltung (4) mit sieben aufeinanderfolgenden logischen Blöcken (A1-A7), die synchron mit einem Signal vorbestimmter Frequenz angesteuert werden und die je an ihrem Ausgang den logischen Pegel des zugehörigen Eingangs annehmen, wobei das Eingangssignal über eine Setz/Rückstell-Leitung (30) angelegt wird, wobei ferner der Ausgang des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten Blocks je mit dem Eingang des zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebenten Blocks verbunden ist und die Ausgänge des sechsten und siebenten Blocks mit den Eingängen eines EXKLUSIV-ODER-Tores (5) verbunden sind, dessen Ausgang mit dem Eingang des ersten Blocks (AI) verbunden ist, wobei ferner eine logische Schaltung vorhanden ist, um vier diskrete Leitungen (T1-T4), welche eine binär codierte Information mit einer Frequenz gleich der genannten Frequenz führen, an eine Leitung zur Übertragung von binären Codesignalen mit einer Frequenz, welche etwa viermal grösser ist als die genannte Frequenz, anzulegen, welche Logikschaltung vier UND-Tore (6-9) mit zwei Eingängen aufweist, deren erste Eingänge je mit einer der genannten vier Leitungen gekoppelt sind, und deren zweite Eingänge ein Synchronisiersignal von einer Leitung (S) erhalten, ferner vier Torschaltungen (16-19) mit mindestens zwei Eingängen, deren erster Eingang je mit einem Ausgang eines der genannten UND-Tore (6-9) und deren zweiter Eingang je mit einem der Ausgänge (G1-G3) der genannten Verwürfelungsschaltung (4) verbunden ist, und wobei endlich ein Multiplexer (1) mit vier Eingängen vorhanden ist, welche je mit dem Ausgang der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Torschaltung (16-19) gekoppelt sind und dessen Ausgang (A) mit einer Übertragungsleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine fünfte Torschaltung (20) mit drei Eingängen vorgesehen ist, die je mit einem der Ausgänge (Ql, Q4, Q6) des genannten ersten, vierten und sechsten Blocks (AI, A4, A6) verbunden sind und deren Ausgang mit dem zweiten Eingang der ersten Torschaltung (16) verbunden ist, weiter eine sechste Torschaltung (21), deren Eingang mit dem Ausgang (Q6) des sechsten Blocks (A6) und deren Ausgang mit dem zweiten Eingang der zweiten Torschaltung (17) verbunden ist, weiter eine siebte Torschaltung (22) mit drei Eingängen, die je mit einem Ausgang (Q2, Q4, Q5) des zweiten, vierten und fünften Blocks (A2, A4, A5) und deren Ausgang mit dem zweiten Eingang der dritten Torschaltung (18) verbunden ist, weiter eine achte Torschaltung (23) mit zwei Eingängen, die mit je einem Ausgang (Q2, Q5) des zweiten und fünften Blocks (A2, A5) und deren Ausgang mit dem zweiten Eingang der vierten Torschaltung (19) verbunden ist, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Setz/Rückstell-Leitung (30) mit einem dritten Eingang der vierten Torschaltung (19) und weiter mit den Setz-Eingängen (S) des ersten, dritten, vierten, sechsten und siebenten Blocks (AI, A3, A4, A6, A7) sowie mit den Rückstelleingängen (R) der verbleibenden zwei Blöcke (A2, A5) verbunden ist. PATENT CLAIM Device for generating pseudo random bit sequences of a scrambling circuit (4) with seven successive logical blocks (A1-A7), which are driven synchronously with a signal of a predetermined frequency and which each assume the logical level of the associated input at their output, the input signal is applied via a set / reset line (30), the output of the first, second, third, fourth, fifth, sixth block each being connected to the input of the second, third, fourth, fifth, sixth, seventh block and the outputs of the sixth and seventh blocks are connected to the inputs of an EXCLUSIVE-OR gate (5), the output of which is connected to the input of the first block (AI), and there is also a logic circuit to connect four discrete lines (T1 -T4), which carry a binary coded information with a frequency equal to the frequency mentioned, to a line for the transmission of binary codes ignalen with a frequency which is about four times greater than the frequency mentioned, which logic circuit has four AND gates (6-9) with two inputs, the first inputs of which are each coupled to one of the four lines mentioned, and the second inputs thereof receive a synchronization signal from a line (S), further four gate circuits (16-19) with at least two inputs, the first input of which has one output of one of the AND gates (6-9) and the second input of which has one of the outputs (G1-G3) of said scrambling circuit (4) is connected, and finally there is a multiplexer (1) with four inputs, each of which is coupled to the output of the first, second, third and fourth gate circuits (16-19) and whose output (A) is connected to a transmission line, characterized in that a fifth gate circuit (20) is provided with three inputs, each with one of the outputs (Q1, Q4, Q6) of the said first, fourth and sixth blocks (AI, A4, A6) are connected and their output is connected to the second input of the first gate circuit (16), further a sixth gate circuit (21) whose input is connected to the output (Q6) of the sixth block (A6) and whose output is connected to the second input of the second gate circuit (17), further a seventh gate circuit (22) with three inputs, each with an output (Q2, Q4, Q5) of the second, fourth and fifth blocks (A2, A4 , A5) and whose output is connected to the second input of the third gate circuit (18), further an eighth gate circuit (23) with two inputs, each with an output (Q2, Q5) of the second and fifth blocks (A2, A5) and whose output is connected to the second input of the fourth gate circuit (19), further characterized in that the set / reset line (30) with a third input of the fourth gate circuit (19) and further with the set inputs (S) the first, third, fourth, sixth and seventh blocks (AI, A 3, A4, A6, A7) and with the reset inputs (R) of the remaining two blocks (A2, A5).
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Pseudozufalls-Bitfolgen gemäss dem Oberbegriff des einzigen Anspruchs. The present invention relates to a device for generating pseudo random bit sequences according to the preamble of the single claim.
Eine bekannte Einrichtung dieser Art ist in Fig. 1 gezeigt. Diese Einrichtung weist einen selbstsynchronisierenden Parallel-Verwürfler 3 auf, an dessen Eingänge vier Leitungen angeschlossen sind, welche Daten Tl, T2, T3, T4 mit einer Frequenz von 141 Mbit/s anliefern, und dessen vier Ausgänge mit einem Multiplexer 1 verbunden sind, der durch einen Taktoszillator 2 mit einer Frequenz von 565 MHz getaktet wird. Mit dem Taktoszillator 2 ist ein Frequenzteiler 2a verbunden, um eine Taktfrequenz von ungefähr 141 MHz für den Verwürfler zu erzeugen. Am Ausgang A des Multiplexers 1 sind die Daten TI, T2, T3, T4 verwürfelt und werden mit einer Frequenz von 565 Mbit/s an eine Übertragungsleitung angelegt. A known device of this type is shown in Fig. 1. This device has a self-synchronizing parallel scrambler 3, to the inputs of which four lines are connected, which deliver data T1, T2, T3, T4 with a frequency of 141 Mbit / s, and whose four outputs are connected to a multiplexer 1 which is clocked by a clock oscillator 2 with a frequency of 565 MHz. A frequency divider 2a is connected to the clock oscillator 2 in order to generate a clock frequency of approximately 141 MHz for the scrambler. The data TI, T2, T3, T4 are scrambled at the output A of the multiplexer 1 and are applied to a transmission line at a frequency of 565 Mbit / s.
Die Verwürfelungsschaltung 3 der Einrichtung nach Fig. 1 hat jedoch zwei bekannte Nachteile, nämlich The scrambling circuit 3 of the device according to FIG. 1, however, has two known disadvantages, namely
1) Leitungsfehler werden mit drei multipliziert; 1) Line errors are multiplied by three;
2) es ist zusätzliche Steuerlogik notwendig, um die Möglichkeit zu reduzieren, dass lange wiederkehrende Folgen von ein-anderfolgenden Bits mit dem logischen Pegel «0» auftreten. 2) additional control logic is necessary to reduce the possibility that long recurring sequences of successive bits with the logic level “0” occur.
Um die unter 1) und 2) erwähnten Nachteile zu überwinden, wird der bekannte und z.B. von den deutschen und französischen Fernmeldeverwaltungen empfohlene rückstellende Verwürfler verwendet, dessen Blockschema in Fig. 2 gezeigt ist. In order to overcome the disadvantages mentioned under 1) and 2), the known and e.g. resettable scrambler recommended by the German and French telecommunications administrations, the block diagram of which is shown in FIG. 2.
In Fig. 2a ist die eigentliche Verwürfelungsschaltung mit 4 bezeichnet und ist tatsächlich eine Quelle einer Pseudozufalls-Bitfolge. Diese Quelle oder dieser Generator besteht aus sieben gleichen, aufeinanderfolgenden Blöcken oder Flipflops Al, A2, A3, A4, A5, A6 und A7, dabei werden mit D, Q, Ck, PR der Eingang, der Ausgang, der Takteingang, welcher von Teiler 2a Taktimpulse mit einer Frequenz von ungefähr 141 MHz erhält, und der Setzeingang bezeichnet. The actual scrambling circuit is designated by 4 in FIG. 2a and is actually a source of a pseudo-random bit sequence. This source or generator consists of seven identical, successive blocks or flip-flops A1, A2, A3, A4, A5, A6 and A7, with D, Q, Ck, PR being the input, the output, the clock input, which of divider 2a received clock pulses with a frequency of approximately 141 MHz, and designated the set input.
Die Ausgänge Ql, Q2, Q3, Q4, Q5 und Q6 sind direkt mit den D-Eingängen der Blöcke A2, A3, A4, A5, A6, AI verbunden, während die Ausgänge Q6 und Q7 der Blöcke A6 und A7 mit einem EXKLUSIV-ODER-Tor 5 verbunden sind, dessen Ausgang mit dem D-Eingang des Blocks AI verbunden ist. The outputs Ql, Q2, Q3, Q4, Q5 and Q6 are directly connected to the D inputs of blocks A2, A3, A4, A5, A6, AI, while the outputs Q6 and Q7 of blocks A6 and A7 are connected with an EXCLUSIVE OR gate 5 are connected, the output of which is connected to the D input of block AI.
Die Daten Tl, T2, T3, T4 gelangen zusammen mit dem Synchronisiersignal S an UND-Tore 6, 7, 8, 9. Die Ausgänge dieser UND-Tore sind je mit einem Eingang von Torschaltungen 16, 17, 18, 19 verbunden, deren zweite Eingänge mit den Ausgängen Q2, Ql, Q7, Q5 der Blöcke A2, AI, A7, A5 verbunden sind. Die Ausgänge c, d, e, f der Tore 16, 17, 18, 19 sind mit entsprechenden Eingängen des Multiplexers 1 verbunden. The data T1, T2, T3, T4 arrive together with the synchronization signal S at AND gates 6, 7, 8, 9. The outputs of these AND gates are each connected to an input of gate circuits 16, 17, 18, 19, the second inputs are connected to the outputs Q2, Ql, Q7, Q5 of the blocks A2, AI, A7, A5. The outputs c, d, e, f of the gates 16, 17, 18, 19 are connected to corresponding inputs of the multiplexer 1.
Der Multiplexer 1 liefert an seinem Ausgang A die an seinen Eingängen anliegenden Daten, und zwar unter Steuerung einer Logikschaltung 10 und entsprechend der Wahrheitstabelle Hl von Fig. 2b. Es ist zu bemerken, dass der Eingang a der Logikschaltung 10 mit dem Ausgang Q des ersten von zwei Flipflops IIa verbunden ist, welche zusammen den Frequenzteiler 2a bilden, während der Eingang b der Logikschaltung 10 mit dem Ausgang eines UND-Tores 12 verbunden ist, an dessen beiden Eingängen das Synchronisationssignal S und das vom Q-Aus-gang des zweiten Flipflops IIa des Teilers 2a erhaltene Ausgangssignal anliegt. The multiplexer 1 delivers at its output A the data present at its inputs, specifically under the control of a logic circuit 10 and in accordance with the truth table H1 from FIG. 2b. It should be noted that the input a of the logic circuit 10 is connected to the output Q of the first of two flip-flops IIa, which together form the frequency divider 2a, while the input b of the logic circuit 10 is connected to the output of an AND gate 12, at its two inputs there is the synchronization signal S and the output signal obtained from the Q output of the second flip-flop IIa of the divider 2a.
Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 2a kann leicht der Wahrheitstabelle H2 von Fig. 2b entnommen werden. The mode of operation of the circuit according to FIG. 2a can easily be found in the truth table H2 from FIG. 2b.
In dieser Tabelle gibt die erste Kolonne die Elementarzeiten t an, die durch die durch den Teiler 2a gelieferten Taktsignale bestimmt sind. Die Kolonnen 2-8 geben die logischen Pegel der Ausgänge Q1-Q7 an, die neunte Kolonne gibt den Logikpegel des Setzsignals PR an, die zehnte Kolonne den logischen Pegel des Synchronisationssignals S, die Kolonnen 11 bis 14, die Signale Gl, G2, G3, G4 der Quelle 4, die für die Verwürfelung verwendet werden, und endlich geben die Kolonnen 15-18 die logischen Pegel der Signale an, die in dieser Reihenfolge, d.h. von der fünfzehnten zur achtzehnten Kolonne, am Ausgang A des Multiplexers 1 erscheinen. In this table, the first column indicates the elementary times t, which are determined by the clock signals supplied by the divider 2a. Columns 2-8 indicate the logic level of the outputs Q1-Q7, the ninth column indicates the logic level of the set signal PR, the tenth column the logic level of the synchronization signal S, the columns 11 to 14, the signals Gl, G2, G3 , G4 of the source 4 used for the scrambling, and finally the columns 15-18 indicate the logic levels of the signals which are in this order, ie from the fifteenth to the eighteenth column, appear at output A of multiplexer 1.
Zur Elementarzeit 0 ist das Setzsignal auf «0» und das Signal S ist ebenfalls auf «0». Die Ausgänge der Blöcke A1-A7 sind «1», d.h. am Ausgang A sind die Logikpegel der Eingänge c, d vorhanden, wie aus der Tabelle Hl entnommen werden kann. At elementary time 0, the set signal is at “0” and signal S is also at “0”. The outputs of blocks A1-A7 are «1», i.e. The logic levels of inputs c, d are present at output A, as can be seen from table Hl.
Beim zweiten und dritten Taktimpuls ist das Setzsignal auf «1», während das Signal S auf «0» ist, wodurch die an den Eingängen c, d vorhandenen logischen Pegel sequentiell an den Ausgang A angelegt werden. Durch die drei Taktimpulse er5 With the second and third clock pulse, the set signal is at "1", while the signal S is at "0", as a result of which the logic levels present at the inputs c, d are sequentially applied to the output A. Through the three clock pulses er5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
660 102 660 102
scheint am Ausgang A das Rahmensynchronwort F (Fig. 2b, Tabelle H2), welches bekanntlich 11 1 110100000 ist. the frame sync word F appears at output A (FIG. 2b, table H2), which is known to be 11 1 110100000.
Beim vierten Taktimpuls ist das Signal S auf «1», wodurch alle vier Ausgänge Q2, Ql, Q7, Q5 der Blöcke A2, Al, Al, A5 zur Durchführung der Verwürfelung der Datensignale TI, T2, T3, T4 verwendet werden, was aus Tabelle H2 ab der vierten Zeile in den Kolonnen 15-18 entnommen werden kann. Die in Fig. 2a gezeigte Einrichtung hat neben der Überwindung der Nachteile 1) und 2), welche die Einrichtung nach Fig. 1 aufweist, den grossen Vorteil, dass sie durch die Rückstellung das Rahmensynchronwort F in Klartext erzeugt. At the fourth clock pulse, the signal S is at “1”, as a result of which all four outputs Q2, Ql, Q7, Q5 of blocks A2, Al, Al, A5 are used to carry out the scrambling of the data signals TI, T2, T3, T4 Table H2 can be seen from the fourth line in columns 15-18. The device shown in FIG. 2a, in addition to overcoming the disadvantages 1) and 2), which the device according to FIG. 1 has, has the great advantage that it generates the frame sync word F in plain text by resetting.
Dennoch hat diese bekannte rückstellende Verwürfelungsschaltung einen grossen Nachteil. Wenn die Signale Tl, T2, T3, T4 periodisch sind, insbesondere wenn Tl =T2 = T3 = T4 = «0» ist, stellt das Multiplexsignal am Ausgang A keine Pseudozu-falls-Bitfolge mit einer Periode 27-l dar, sondern eine Folge mit einer nur angenäherten Zufälligkeit, was sehr nachteilig ist, da auch in diesen Fällen eine Folge erhalten werden sollte, die so zufällig als möglich ist. However, this known reset scrambling circuit has a major disadvantage. If the signals T1, T2, T3, T4 are periodic, in particular if T1 = T2 = T3 = T4 = "0", the multiplex signal at output A does not represent a pseudo-random bit sequence with a period 27-l, but one Follow with an approximate randomness, which is very disadvantageous, because in these cases too, a sequence should be obtained that is as random as possible.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Erzeugung von Pseudozufalls-Bitfolgen der oben angegebenen Art vorzusehen, die so ausgelegt ist, dass an ihrem Ausgang ein Multiplexsignal erscheint, das aus einer Pseudozu-falls-Bitfolge mit einer Periode von 27-l erscheint, und zwar auch im Fall, wenn die Datensignale Tl, T2, T3, T4 gleichzeitig den logischen Pegel «0» haben, wobei das Rahmensynchronwort 111110100000 in Klartext erscheinen soll. It is an object of the present invention to provide a device for generating pseudo random bit sequences of the type specified above, which is designed such that a multiplex signal appears at its output, which consists of a pseudo random bit sequence with a period of 27-1 appears, even in the case when the data signals T1, T2, T3, T4 have the logical level “0” at the same time, the frame sync word 111110100000 should appear in plain text.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des einzigen Anspruchs genannten Merkmale. This problem is solved by the features mentioned in the characterizing part of the single claim.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. An embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.
In der Zeichnung zeigt: The drawing shows:
die Fig. 1 das Blockschema einer bekannten und bereits kurz beschriebenen Einrichtung zur Erzeugung von Pseudozu-falls-Bitfolgen; 1 shows the block diagram of a known and already briefly described device for generating pseudo-random bit sequences;
die Fig. 2a das Blockschema einer weiteren bekannten und bereits beschriebenen Einrichtung zur Erzeugung von Pseudo-zufalls-Bitfolgen; 2a shows the block diagram of a further known and already described device for generating pseudo-random bit sequences;
die Fig. 2b die Wahrheitstabellen der logischen Blöcke der Einrichtung gemäss Fig. 2a; 2b the truth tables of the logical blocks of the device according to FIG. 2a;
die Fig. 3 das Blockschema einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Erzeugung von Pseudozufalls-Bitfolgen; und die Fig. 4 die Wahrheitstabellen für die bedeutsamsten Blöcke der Einrichtung nach Fig. 3. 3 shows the block diagram of a device according to the invention for generating pseudo random bit sequences; and FIG. 4 shows the truth tables for the most significant blocks of the device according to FIG. 3.
Aus dem Vergleich von Fig. 2a und Fig. 3 ist leicht ersichtlich, dass die mit 1, 2, 4, 2a, IIa, IIb, 10, 6, 7, 8, 9, 16, 17, 18, 19 bezeichneten logischen Blöcke in beiden Figuren gleich sind und daher auch die gleichen Bezugszeichen tragen. From the comparison of Fig. 2a and Fig. 3 it is easy to see that the logical blocks designated 1, 2, 4, 2a, IIa, IIb, 10, 6, 7, 8, 9, 16, 17, 18, 19 are the same in both figures and therefore bear the same reference numerals.
Die Setz/Rückstell-Leitung 30 von Fig. 3 ist mit den Setzeingängen der Blöcke AI, A3, A4, A6, AI und mit den Rück-stell-Eingängen der Blöcke A2, A5 verbunden. The set / reset line 30 of FIG. 3 is connected to the set inputs of blocks AI, A3, A4, A6, AI and to the reset inputs of blocks A2, A5.
Gemäss der vorliegenden Erfindung sind zwischen den vier Torschaltungen 16, 17, 18, 19 und dem Generator 4 vier weitere Torschaltungen 20, 21, 22, 23 angeordnet, welche in der in Fig. 3 gezeigten Art angeschlossen sind und nachfolgend näher beschrieben werden. According to the present invention, four further gate circuits 20, 21, 22, 23 are arranged between the four gate circuits 16, 17, 18, 19 and the generator 4, which are connected in the manner shown in FIG. 3 and are described in more detail below.
Die fünfte Torschaltung 20 weist drei Eingänge auf, die mit den Ausgängen Ql, Q4, Q6 der Blöcke AI, A4, A6 verbunden sind, während ihr Ausgang mit dem zweiten Eingang der ersten Torschaltung 16 verbunden ist, deren erster Eingang mit dem Ausgang des UND-Tores 6 verbunden ist. The fifth gate circuit 20 has three inputs which are connected to the outputs Q1, Q4, Q6 of the blocks AI, A4, A6, while their output is connected to the second input of the first gate circuit 16, the first input of which is connected to the output of the AND -Tores 6 is connected.
Die sechste Torschaltung 21 hat einen einzigen variablen Eingang, der mit dem Ausgang Q6 von Block A6 gekoppelt ist, während ihr Ausgang mit dem zweiten Eingang der zweiten Torschaltung 17 verbunden ist, deren erster Eingang mit dem Ausgang des UND-Tores 7 verbunden ist. The sixth gate circuit 21 has a single variable input which is coupled to the output Q6 of block A6, while its output is connected to the second input of the second gate circuit 17, the first input of which is connected to the output of the AND gate 7.
Die siebte Torschaltung 22 weist drei Eingänge auf, die mit den Ausgängen Q2, Q4, Q5 der Blöcke A2, A4, A5 verbunden sind, während ihr Ausgang mit dem zweiten Eingang der dritten Torschaltung 18 verbunden ist, mit deren erstem Eingang der Ausgang des UND-Tores 8 verbunden ist. Die achte Torschaltung 23 weist zwei mit den Ausgängen Q5, Q2 der Blöcke A5, A2 verbundene Eingänge auf, während ihr Ausgang mit dem dritten Eingang der dritten Torschaltung 19 verbunden ist. Der erste Eingang dieser Torschaltung ist mit dem Ausgang des UND-Tores 9 und ihr zweiter Eingang ist mit der Setz/Rückstell-Leitung 30 verbunden. The seventh gate circuit 22 has three inputs which are connected to the outputs Q2, Q4, Q5 of the blocks A2, A4, A5, while their output is connected to the second input of the third gate circuit 18, the first input of which is the output of the AND -Tores 8 is connected. The eighth gate circuit 23 has two inputs connected to the outputs Q5, Q2 of the blocks A5, A2, while its output is connected to the third input of the third gate circuit 19. The first input of this gate circuit is connected to the output of the AND gate 9 and its second input is connected to the set / reset line 30.
Aus den Wahrheitstabellen Kl, K2, K3 von Fig. 4, welche zu den Blöcken A7-A1, zu den UND-Toren 6-9 und zu den Torschaltungen 16-23 gehören, und aus der Betrachtung der Verbindungen dieser verschiedenen Logikblöcke untereinander kann die Arbeitsweise der vorliegenden Einrichtung ersehen werden, deren Wahrheitstabelle unter K4 von Fig. 4 angegeben ist. From the truth tables K1, K2, K3 of FIG. 4, which belong to the blocks A7-A1, the AND gates 6-9 and the gate circuits 16-23, and from the consideration of the connections of these different logic blocks to one another, the Operation of the present device can be seen, the truth table is given at K4 of Fig. 4.
Die Torschaltungen 16-23 können mit EXKLUSIV-ODER-Toren realisiert werden. Die Grundform eines solchen Tores und die zugehörige Wahrheitstabelle sind in Fig. 4 bei der Tabelle K3 gezeigt. Um die in Tabelle K4 geforderte Verknüpfung zu erhalten, werden pro Torschaltung zwei in Kaskade geschaltete EXKLUSIV-ODER-Tore benötigt, wobei der Ausgang des ersten Tores mit einem der Eingänge des zweiten Tores verbunden ist. Der zweite Eingang des zweiten Tores ist bei den Torschaltungen 19, 20, 23 der dritte variable Eingang, während er bei den Torschaltungen 16-18 und 23 mit zwei variablen Eingängen dauernd den einen logischen Pegel, z.B. «0» erhält. Bei der Torschaltung 21 mit nur einem variablen Eingang sind der zweite Eingang des ersten Tores und der zweite Eingang des zweiten Tores dauernd mit dem andern logischen Pegel, z.B. «1» verbunden. In Fig. 3 sind nur jene Eingänge der Torschaltungen eingezeichnet, die ein variables Signal erhalten. The gate circuits 16-23 can be realized with EXCLUSIVE OR gates. The basic shape of such a gate and the associated truth table are shown in Table 4 in Table K3. In order to obtain the link required in table K4, two EXCLUSIVE-OR gates connected in cascade are required per gate circuit, the output of the first gate being connected to one of the inputs of the second gate. The second input of the second gate is the third variable input for the gate circuits 19, 20, 23, while it is continuously the one logic level, e.g., for the gate circuits 16-18 and 23 with two variable inputs. Receives "0". In the gate circuit 21 with only one variable input, the second input of the first gate and the second input of the second gate are continuously at the other logic level, e.g. "1" connected. In Fig. 3 only those inputs of the gate circuits are shown that receive a variable signal.
Die Torschaltungen mit zwei Eingängen Hessen sich natürlich auch je durch ein einziges EXKLUSIV-ODER-Tor realisieren und jene mit nur einem Eingang durch zwei Inverter in Serie. Da die vorliegende Einrichtung mit recht hoher Bitfrequenz betrieben wird, ist es jedoch von Vorteil, für alle Signalwege die gleiche Anzahl hintereinandergeschalteter Tore zu haben, um gleiche Signallaufzeiten zu erhalten. Dazu können handelsübliche integrierte Schaltungen mit jeweils vier EXKLUSIV-ODER-Toren verwendet werden, z.B. Serie MC 14.. oder MCA 12.. von Motorola. The gate switching with two inputs Hessen can of course also be realized with a single EXCLUSIVE-OR gate and those with only one input with two inverters in series. Since the present device is operated with a rather high bit frequency, it is advantageous, however, to have the same number of gates connected in series for all signal paths in order to obtain the same signal transit times. Commercially available integrated circuits with four EXCLUSIVE-OR gates each can be used, e.g. Series MC 14 .. or MCA 12 .. from Motorola.
In der ersten Kolonne der Tabelle K4 ist die durch den mit ungefähr 141 MHz arbeitender Teiler 2a erzeugte Elementartaktzeit t angegeben, die zweite Kolonne zeigt die logischen Pegel des auf der Setz/Rückstell-Leitung 30 vorhandenen Signals, in der dritten Kolonne ist der logische Pegel des Synchronisationssignals S gezeigt, die Kolonnen 4-10 geben die logischen Pegel der Ausgänge Q7-Q1 an, die Kolonnen 11 bis 14 geben die logischen Pegel der Ausgänge PI, P2, P3, P4 der Torschaltungen 20, 21, 22, 23 an und die Kolonnen 15-18 geben die logischen Pegel der Eingänge c, d, e, f des Multiplexers 1 an. Zur Zeit t = 0 ist S auf «0» und S/R auf «0», die Ausgänge PI, P2, P3, P4 sind auf dem Pegel «0» und damit ist der Nullpunkt der Taktung eingestellt. In der erwähnten Situation haben die Eingänge c, d, e, f alle den Pegel «1». The elementary clock time t generated by the divider 2a operating at approximately 141 MHz is indicated in the first column of table K4, the second column shows the logic level of the signal present on the set / reset line 30, and the logic level in the third column of the synchronization signal S, columns 4-10 indicate the logic levels of outputs Q7-Q1, columns 11 to 14 indicate the logic levels of outputs PI, P2, P3, P4 of gate circuits 20, 21, 22, 23 and columns 15-18 indicate the logic levels of inputs c, d, e, f of multiplexer 1. At time t = 0, S is at “0” and S / R is at “0”, the outputs PI, P2, P3, P4 are at the level “0” and the zero point of the timing is set. In the situation mentioned, the inputs c, d, e, f all have the level “1”.
Die Verbindungen der Torschaltungen 20, 21, 22, 23 mit der Quelle 4 bewirken, dass zur Zeit t = 1, bei welcher S und S/R je auf «0» sind, die Ausgänge PI, P2, P3, P4 auf den Pegeln «1010» sind, welche Pegel gleichzeitig an den Eingängen c, d, e, f vorhanden sind. The connections of the gate circuits 20, 21, 22, 23 to the source 4 have the effect that at time t = 1, at which S and S / R are each at “0”, the outputs PI, P2, P3, P4 are at the levels «1010» are which levels are present at the inputs c, d, e, f at the same time.
Zur Zeit t = 2, bei welcher S immer noch auf «0» ist, S/R jedoch auf «1» geht, bewirkt das oben erwähnte Anschlussschema der Torschaltungen 20, 21, 22, 23 an die Quelle 4, dass die Ausgänge PI, P2, P3, P4 auf den logischen Pegeln «0001» At time t = 2, at which S is still "0", but S / R goes to "1", the connection scheme of the gate circuits 20, 21, 22, 23 to the source 4 mentioned above causes the outputs PI , P2, P3, P4 at the logical levels «0001»
sind, während die Eingänge c, d, e, f je auf dem logischen Pegel «0» sind, also auf «0000». Es ist zu bemerken, dass das vierte Bit am Eingang f nicht mit dem Pegel « 1 » von Ausgang are while the inputs c, d, e, f are each at the logic level «0», that is to say «0000». It should be noted that the fourth bit at input f does not have the "1" level of output
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
660 102 660 102
4 4th
P4 übereinstimmt, weil am zweiten Eingang Torschaltung 19 auf Leitung 30 der Pegel «1» vorhanden ist. P4 coincides because level "1" is present on line 30 at the second input gate circuit 19.
Die drei Sequenzen von vier Bits ergeben am Ausgang A des Multiplexers 1 das Rahmensynchronisierwort, welches bekanntlich «111110100000» ist. The three sequences of four bits at output A of multiplexer 1 result in the frame synchronization word, which is known to be “111110100000”.
Der logische Pegel «1» von S/R zur Zeit t = 2 definiert für die Zeit t = 3 des Taktes eine vorbestimmte Kombination von logischen Pegeln an den Ausgängen Q7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 (siehe Zeile 4 von Tabelle K4), welche Kombination zusammen mit der Tatsache, dass S/R auf «0» und S auf «1» ist, den Verwür-felungsvorgang für die Signale Tl, T2, T3, T4 startet (siehe Eingänge c, d, e, f von Zeile 4). The logic level «1» of S / R at time t = 2 defines a predetermined combination of logic levels at the outputs Q7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 for the time t = 3 of the clock (see line 4 from table K4), which combination, together with the fact that S / R is at “0” and S at “1”, starts the scrambling process for the signals T1, T2, T3, T4 (see inputs c, d, e, f from line 4).
Durch die Einführung der Torschaltungen 20, 21, 22, 23 und durch das besondere Verbindungsschema dieser Tore mit den Ausgängen der Blöcke A7-A1, wird ermöglicht, dass am Ausgang A des Multiplexers 1 ein Multiplexsignal mit einer Fre-5 quenz von ungefähr 565 MHz erhalten wird, das auch für den Fall, dass Tl =T2 = T3 = T4 = «0» ist, eine Pseudozufalls-Bitfolge mit einer Periode von 27-l ermöglicht. The introduction of the gate circuits 20, 21, 22, 23 and the special connection scheme of these gates to the outputs of the blocks A7-A1 enables a multiplex signal with a frequency of approximately 565 MHz to be output at the output A of the multiplexer 1 is obtained, which also enables a pseudorandom bit sequence with a period of 27-1 for the case that Tl = T2 = T3 = T4 = «0».
Endlich ermöglicht die Kopplung der Setz/Rückstell-Leitung 30 mit einem Eingang der Torschaltung 19 und das Verbin-lo dungsschema dieser Leitung mit den Setz/bzw. Rückstelleingängen der Blöcke A7-A1, dass das Rahmensynchronwort in Klartext erhalten wird. Finally, the coupling of the set / reset line 30 with an input of the gate circuit 19 and the connec-lo development scheme of this line with the set or. Reset inputs of blocks A7-A1 that the frame sync word is received in plain text.
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4 Blätter Zeichnungen 4 sheets of drawings
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