SU613350A1 - Генератор псевдослучайных сигналов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может использоватьс  при моделировании случайных процессов.

Известен генератор псевдослучайных сигналов , содержащий регистр сдвига с линейной обратной св зью, генератор тактовых импульсов , триггер, формирователь, два элемента И и аналоговый сумматор .

Однако в известном генераторе распределение амплитуд его сигнала не  вл етс  нормальным . Попытки устранить этот недостаток путем применени  устройств линейной фильтрации неизбежно приводит к сужению спектра сигнала генератора примерно на пор док.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  генератор псевдослучайных сигналов, содержащий генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, вход которого соединен с выходом формировател  .

Такой генератор имеет на выходе сигнал с нормальным распределением, но достигнуто это ценою существенного сужени  спектра сигнала.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора путем нормализации закона распределени  амплитуд формируемого псевдослучайного сигнала без сужени  его спектра.

Дл  этого в генератор введены сумматор, триггер и блок сумматоров по модулю два, разр дные выходы которого соединены с входами сумматора, разр дные входы - с разр дными выходами регистра сдвига, первый вход - с выходом регистра сдвига, а второй вход - с входом формировател  и через триггер с выходом генератора тактовых импульсов .

Структурна  схема генератора приведена на чертеже.

1 нератор содержит регистр 1 сдвига, выходы которого соединены с входами блока 2 сумматоров по модулю два, а вход - с выходом формировател  3, вход которого подключен к входу блока 2 и через триггер 4 к выходу генератора 5 тактовых импульсов. Выходы блока 2 соединены с входами сумматора 6, выход которого  вл етс  выходом генератора.

Работает генератор следующим образом.

Импульсы с периодом т с выхода генератора 5 тактовых импульсов поступают на счетный вход триггера 4. При этом триггер формирует импульсы меандра с периодом 2т, которые попадают на второй вход одного сумматора блока 2 и формирователь 3. На выходе формировател  3 образуютс  тактовые импульсы с периодом 2т, которые проход т на сдвиговый вход регистра 1.

Импульсы псевдослучайной последовательности , снимаемые с одной из  чеек регистра 1, подаютс  на первый вход одного сумматора блока 2. Поскольку начало периода нмнульсов меандра совпадает с началом периода тактовых интервалов псевдослучайной последовательности , операци  суммировани  этих сигналов по модулю два равносильна смене знака псевдослучайной последовательности во всех четных и нечетных интервалах. В результате на выходе одного сумматора блока 2 образуетс  нова  последовательность, длительность элементарного символа которой равна т, что приводит к смещению максимума спектра этой последовательности на частоту 1/2т, где расположен минимум спектра последовательности , формируемой регистром 1. В силу независимости чередовани  нол рностей импульсов исходной последовательности, псевдослучайна  последовательность на выходе одного сумматора блока 2 оказываетс  некоррелированной с исходной последовательностью .

Импульсы псевдослучайной последовательности , снимаемые с остальных  чеек регистра 1, сдвинуты относительно друг друга на 2т. Они подаютс  на первые входы остальных сумматоров блока 2. Так как вторые входы этих сумматоров соединены между собой и подключены к выходу одной свободной  чейки регистра 1, на выходах сумматоров блока 2 формируютс  некоррелированные между собой нсевдослучайные последовательности, длительность элементарного символа которых равна 2т. Форма спектров этих последовательностей практически совпадает с формой спектра последовательности, формируемой регистром 1.

Таким образом, в соответствии с центральной предельной теоремой и теоремой о сумме спектров, нормализаци  закона распределени  амплитуд псевдослучайного сигнала без сужени  его спектра может быть достигнута суммированием всех некоррелированных последовательностей , снимаемых с выходов сумматоров блока 2, что обеспечиваетс  подключением выходов сумматора блока 2 к входу сумматора 6. Ширина спектра нормального псевдослучайного сигнала на выходе сумматора 6 по уровню 0,8 дБ относительно максимума при этом лежит в пределах О-1,25 /о, а достаточно хорошее приближение закона распределени  амплитуд к нормальному обеспечиваетс  при 10-15 сумматорах блока 2. Предлагаемый генератор нормального псевдослучайного сигнала легко реализуетс  в виде большой интегральной схемы и может найти применение при решении различных вычислительных и имитационных задач в технике св зи и радиолокации.

Claims (2)

1.АвторскоесвидетельствоСССР № 441556, кл. G 06F 1/02, 1974.

2.Фельдман В. А. Накопители сложных бинарных сигналов. Сб. «Трзды областной итоговой научно-технической конференции по радиоэлектронике НТО РЭС им. А. С. Попова и профессорско-нреподавательского состава Новгородского филиала ЛЭТН. Новгород,

1972, с. 55.

-

П

пг -,

tLjHj:

П2 -,

nz -I

nz I-I

rr

8ь/ход