Устройство для формирования имитостойких последовательностей сигналов сложной формы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> (1l) (5Н4 С 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762621/24 — 24 (22) 09.07.84 (46) 07 ° 0 1.86. Вкп. М - 1 (72) И.И.Сныткин и И.Д.Горбенко (53) 68 1.325.22 (088.8) (56) Цифровые методы в космической связи. Под ред. С.Голомба, M.:

Связь, 1969, с. 55-71, 185-211.

Шапиро Д.Н., Панк А.А. Основы теории синтеза частот. М.: Радио и связь, 198 1.

Авторское свидетельство СССР

Ф 849895, кл. С 06 F 15/20, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВА—

НИЯ ИМИТОСТОЙКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ СИГНАЛОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ, содержащее счетчик, блок дешифрации чисел в остаточных классах, регистр и мультипликатор, включающий блок умножения, регистр сдвига, счетчик элементов, группу элементов ИЛИ, три элемента И-НЕ, три элемента ИЛИ, элемент И, пять элементов задержки, причем выходы разрядов счетчика соединены с первым информационным входом блока дешифрации чисел в остаточных классах, второй информационный вход которого соединен с выходом регистра, а выход подключен к информационному входу регистра, установочные входы счетчика и регистра подключены к выходу конца умножения блока умножения, первый информационный вход которого соединен с входом первообразного элемента поля Галуа устройства, вход числа элементов поля Галуа которого соединен с информационным входом счетчика элементов, первые входы элементов И группы соединены соответственно с выходами разрядов регистра, выходы элементов

И группы подключены к второму информационному входу блока умножения, выход блока умножения подключен к информационному входу регистра сдвига, выходы разрядов которого соединены соответственно с входами первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, первому входу первого элемента ИЛИ и входу первого элемента задержки, выход которого соединен с вторыми входами элементов

И группы, входом второго элемента задержки, счетным входом счетчика элементов И и выходом признака смены режима устройства, выход переполнения счетчика элементов соединен с входом третьего элемента задержки, вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом конца формирования устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен к установочному входу бло- ка умножения, выход второго элемента задержки соединен с первым входом третьего элемента И-HE выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом пуска устройства, выход второго элемента

ИЛИ подключен к разрешающему входу блока умножения, выход конца умножения которого подключен к входу четвертого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом пятого элемента задержки, а выход подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом пятого элемента задержки и тактовым

1203533 входом регистра сдвига, выход результата которого соединен с третьим информационным входом блока дешифрации чисел в остаточных классах, выход третьего элемента задержки подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, вход управления записью блока умножения является управляющим входом блока умножения, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей ! за счет обеспечения изменения вида, формы и состава дискретных частотных

1 сигналов путем изменения вида манипулирующей функции, в него введен блок выдачи дискретных частотных сигналов, включающий коммутатор каналов, элемент И, дешифратор, распределитель импульсов, элементы коммутации, группа генераторов эталонных частот,генера - тор тактовых импульсов, делитель,аналогоцифровой преобразователь, первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ, выход которого является информационным выходом устройства, входы дешифратора соединены соответственно с выходами элементов И группы мультипликатора, выходы дешифратора соединены соответственно с разрешающими входами распределителя импульсов ц входами первого элемента ИЛИ блока выдачи дискретных частотных сигналов, Изобретение относится к вычислительной технике и прикладной математике и.может быть использовано в тех нике формирования имитостойких систем сигналов, несущих в своей струк- 5 туре большую степень неопределенности вида, формы, длительности сигналов и их ансамблевых характеристик.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения изменения вида, фор мы и состава дискретных частотных .сигналов путем изменения вида манипулирующей функции.

На фиг. t представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема мультипликатора; на фиг. 3— выход которого подключен к первому входу элемента И блока выдачи дискретных частотных сигналов, второй вход которого соединен с выходом делителя, а выход подключен к тактовому входу распределителя импульсов, выход делителя соединен с тактовыми входами счетчика, регистра и вторым входом второго элемента

И-НЕ мультипликатора, выходы распределителя импульсов соединены соответственно с разрешающими входами элементов коммутации, первые информационные входы которых соединены соответственно с выходами генераторов эталонных частот группы, вторые информационные входы элементов коммутации и группа входов аналогоцифрового преобразователя соединены с выходами коммутатора каналов, выходы элементов коммутации соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ блока выдачи дискретных частотных сигналов, входы делителя соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразователя, входом записи числа элементов устройства и выходом генератора тактовых импульсов, группа входов коммутатора каналов является группой входов источников информации устрой ства. схема блока выдачи дискретных частотных сигналов.

Устройство содержит счетчик 1, формирователь 2 остатков, регистр 3, мультипликатор 4, блок 5 выдачи дискретных частотных сигналов, входы и выходы 6-15, элементы 16-20 задержки, группу 21 элементов И, элементы

И-HE 22-24, регистр 25 сдвига, блок

26 умножения, элементы ИЛИ 27-29, счетчик 30 элементов, дешифратор 31, распределитель 32 импульсов, генератор 3 тактовых импульсрв, элементы

34 коммутации, группа 35 генераторов эталонных частот, элемент И 36, делитель 37, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 38, элемент ИЛИ 39, коммутатор 40 каналов, элемент ИЛИ

1203533

30

Последовательность параллельных двоичных кодов остатков поступает на блок 5, где происходит образова41, элемент 42 коммутации, счетчик

43, генератор 44 импульсов, группу информационных входов 45 устройства и элемент И 46.

Устройство работает следующим

5 образом.

Перед началом работы в блок 26 умножения мультипликатора 4 записывается двоичный код числа, первообразного элемента Q; соответствующего поля Галуа Cj » (р"), а на счетчик 30 мультипликатора 4 и в делитель 37 с

1 переменным коэффициентом деления поступает код числа p" элементов поля Q F (p ). Подачей импульса "Начало работы устройство включается в работу, на основании этого импульса блок 5 начинает выдавать тактовые импульсы по своему выходу; На основании данных импульсов мультипликатор умножает Я, на единицу, а по окончании умножения вьщает по своему выходу 7 импульс установки в исходное состояние на счетчик 1 и регистр 3 и затем начинает в каждый тактовый момент выдавать в формирователь 2 код результата умножения.

Формирователь 2 формирует остаток от числа по модулю р; и выдает результат в регистр 3. Последний выдает остаток по модулю на входы мультипликатора 4. Этот остаток результата умножения единицы на И, по модулю р; и является первым элементом а мультипликативной группы поля Галуа CjF (p"). Мультипликатор

4 вьщает первый элемент а на входы блока 5 формирования дискретных частотных сигналов. Кроме того, код осгатка записывается в блок 26 умноже40 ния мультипликатора 4, где происходит процесс перемножения 0; на Ч;

Затем повторяется указанный цикл операций и формируется второй элемент д, мультипликативной группы поля 0 », и т.д. Таким образом, на

45 входе мультипликатора 4 появляется последовательность кодов остатков ц, =Q;(mod p;),ñ3, = Д,(modp, ),..., о.; — g ? (mod р; ). Эта последователь1 ность параллельных двоичных кодов остатков g,, oz,..., q> представляет собой последовательность элементов мультипликативной группы поля

4» (pü).

55 ние сложных сигналов в соответствии с информацией модуля р;, поступающей в блок 5, и длительностью инфор- мационного импульса. По окончании формирования элементов мультипликативной группы с выхода мультипликатора поступает импульс иКонец формирования мультипликативной группы н > поля С » (e"), и ыа основании этого импульса на вход мультипликатора 4 поступают такты прямого считывания.

Блок 5, в котором с приходом последнего элемента мультипликативной группы сформировался сложный сигнал, вьщает в соответствии с тактами этот сложный сигнал по своему выходу.

Устройство имеет следующие режимы работы.

Режим 1. При фиксированной длительности информационной посылки:

a) с изменением первообразного Q

1 ° б) с изменением модуля p; .

Режим 2. При изменении длительности информационной посылки: а) с изменением первообразного Я;; б) с изменением модуля р; .

Режим 1л характеризуется изменением частотного и временного положений элементов сигнала на частотновременной матрице (базового прямоугольника).

Режим 1 P характеризуется изменением количества частотных интервалов на частотно-временной матрице.

Режим 2 ц характеризуется изменением частотного и временного положений элементов сигнала, а также длительности сигнала.

Режим 2 о характеризуется изменением количества частотных интервалов и длительности сигнала.

Формирование элементов мультипликативных групп полей Галуа обеспечивает мультипликатор 4, работающий следующим образом. (Перед началом работы в блок 26 умножения по входам 11 и 15 записывается двоичный код числа, первообразного элемента g; соответствующего поля CF(p ) в регистр множителя и единица в регистр множимого, а также по входу 10 в счетчик 30 записывает,ся код числа элементов поля. Подачей . импульса Начало вычисления по входу 12 на вход "Начало умножения" блока 26 устройство включается в работу. Блок 26 умножает. единицу на

Q и записывает результат умножения

Ф 1 в регистр 25 сдвига, а по окончании умножения выдает по соответствующему выходу импульс "Конец умножения" на выход, приводя в нулевое состояние счетчик 1 и регистр 3, и на элемент

20 задержки. В следующий тактовый момент импульсом,с выхода элемента

20 через элемент ИЛИ 29 открывается элемент И 45 позволяя тактовому импульсу с выхода элемента И-НЕ 23 пройти .на тактовый вход регистра 25 сдвига на элемент 19 задержки, который обеспечивает открытие элемента

И 46 в последующие тактовые моменты и прохождения импульсов на тактовый вход регистра сдвига. Таким образом, считываемое с регистра 25 число 4, 1 в двоичном коде поступает, начиная с младшего разряда, на вход ,формирователя 2. Тактовые импульсы, поступающие на вход 9, сопровокдают импульсы кода, считываемого с реГистра 25 числа, и поступают на счетчик.

Количество состояний счетчика 1 определяется из рассмотрения остатка . от деления веса каждого разряда считываемого числа А, на выбранный модуль, поля QF(p"). Если получаемая последовательность цифр имеет период повторения, то количество состояний счетчика 1 равно количеству цифр в периоде. Если результат от деления представляет некоторую последовательность цифр без периода, то количество состояний счетчика I равно количеству разрядов в передаваемом числе. Выходы счетчика 1 соединены с входами формирователя 2 таким образом, что наличие каждого элемента И последнего обуславливается определенным соответствием между состоянием счетчика 1 и последующим разрядом числа. Выходные сигналы формирователя 2 при наличии тактовых импульсов на входе запоми— наются в регистре 3, имеющем количество разрядов, необходимое для представления наименьшего остатка по модулю p; . При этом каждому триггеру регистра 3 соответствуют два элемента ИЛИ формирователя 2 (для установки в "0" или в "1"), причем каждому элементу ИЛИ последнего соответствует такое число элементов

И последнего, сколько возможных ситуаций приводит к переводу триггера ! в соответствующее состояние. Таким образом, на выходах разрядов регист203533 а ра 3 в каждый тактовый момент появляется двоичный код остатка по модулю. p, от поступившего к этому момен!

t5 хождение тактовых импульсов на тактовый вход регистра 25 и через эле20

55 ту»а вход формирователя 2 двоичного числа. В момент считывания последнего (высшего) разряда числа на выходах разрядов регистра 3 появляется код остатка по модулю p от числа о, = 4, (mod p; ). В тот же момент регистр 25 обнуляется, и на выходе элемента И-НЕ 24 появляется импульс»Конец считывания", который поступает на другой вход элемента

И-НЕ 23, прекращая тем самым промент ИЛИ 28 на соответствующий вход блока 26, приводя в нулевое состояние его регистр множимого. В следующий момент, пройдя элемент 16 задержки данный импульс поступает на счетный вход счетчика 30 и на входы элементов И 21, открывая их и обес— печивая считывание с регистра 3 в параллельном коде остатка g; i no модулю Р; от числа я, на входы записи множимого числа в регистр множимого блока 26 в следующий тактовый момент. Пройдя элемент !7 задержки, данный импульс проходит через элемент И-НЕ 22, элемент ИЛИ 27 на вход блока 26, обеспечивая умн жение множимого числа 0 = g; (mod p; ) на множитель Я; . Результат умножения г

A = а, g; = Я; записывается в регистр 25 сдвига.

Затем повторяется цикл операций, описанный для числа, на выходах устройства появляется код остатка, который в блоке 26 умножения на g, и в регистр 25 записывается следующий результат А = д g . Затем цикл операций повторяется, и т.д.

Таким образом, на выходе устройства появляется последовательность кодов остатков. lipouecc формирования данной последовательности кодов остатков продолжается до тех пор, пока счетчик 30 элементов, на счетный вход которого поступают импульсы

"Момент считывания а " не переполЭ нится и не выдаст импульс переполнения, поступающий на выход и через элемент ИЛИ 28 на соответствующий вход блока 26, обнуляя его регистр множимого, в котором к этому моменту записан код последнего остатк», а также через элемент 18 задержки на другой вход элемента И-НЕ 22, запре12П3:3 !!

О!

5 сов, количество которых зависит от интервала Т .

С выхода счетчика 43 снимается код. Таким образом, АЦП 38 преобразует длительность информационногс! импульса в цифровой код, который поступает на делитель 37 с переменным коэффициентом деления. На входы делителя 37 подаются импульсы генератора 33 тактовых импульсов и код модуля числа p; . Делитель 37 в соот45 ветствии с поступившими на его входы цифровым кодом с выхода АЦП 38 и кодом модуля числа р изменяет коэффициент деления и выдает последовательность импульсов с изменением в соответствии с кодом периода их следования. Последовательность импульсов с выхода делителя 37 подается на первые входы счетчика 1, регистра 3 и мультипликатора 4 и является для них тактовой последовательностью импульсов. Эти же импуль- сы проходят через элемент И 36, от40 щая прохождение t tilt tóë ьса с выхода элемента 17 задержки на вход блока

26. При этом устройство подготавливается к новому циклу вычислений.

Таким образом, на выходах 6 форми— руется последовательность параллельных двоичных кодов остатков, представляющих собой последовательность элементов мультипликативной группы поля Галуа, которые поступают на вход блока 5.

Блок 5 сигналов работает следующим образом. Остаток в параллельном коде поступает с выходов 6 мультипликатора на входы дешифратора 31.

Дешифратор 31 преобразует двоичный код числа в сигнал только на одном из своих выходов. Этот сигнал (импульс) поступает на управляющий вход распределителя 32 и через элемент 2О

ИЛИ 39 на вход элемента И 36. На вход АЦП 38 с выхода коммутатора 40 поступает последовательность информационных импульсов, уплотненных по времени. 25

АЦП 38 преобразует длительность информационного импульса Т в цифровой код. Информационный импульс открывает на время Т элемент 42, на второй вход которого подаются импуль- gp сы от генератора 44 импульсов, с выхода элемента 42 эти импульсы поступают на вход счетчика 43. Счетчик

1 считает число поступивших импульi .ðt t t t ttt сигналом с выхода элемента !!. I 39, на вход распределителя 32 н такой последовательности, которая определяется номером входа распределителя 32, на котором существует сигнал с дешифратора 31. С выходов распределителя 32 импульсы поступа— ют на входы элементов 34, на вторые входы которых годается сигнал с группы 35 генераторов, а на третьи сигнал с выхода коммутатора 40.

Каждому информационному импульсу на выходе коммутатора 40 соответствует определенный остаток на входе дешифратора 31, а следовательно, и определенный порядок распределения импульсов по выходам распределителя

32. Таким образом, элементы 34 открь1ваются поочередно в порядке, определенном для каждого информационного импульса, пропуская на выход через элемент ИЛИ 41 одну из частот.

Очередность открывания элементов 34 определяет структуру сигнала. Этот порядок определяется первообразным элементом поля g;, модулем („ .и длительностью информационной посылки Т .

Таким образом, каждой информацион— ной посыпке определенного абонент— ского комплекта соответствует свой определенный сложный сигнал. На выходе блока 5 формируется последовательность дискретных частотных сигналов в соответствии споследовательностью параллельных двоичных кодов остатков q,, С1,„, О на выходе образующего мультипликатора, представляющая собои госледовательность элементов мультипликативной группы полей 1 алуа. Габота блока 5 в различных режимах практически одинакова. В режиме 1о (при фиксированной д:ьительности информационной IIoct t:têtt с изменением первообразного Я;1 в результате изменения первообразного

Q 1происходит изменение последовательности кодов элементов того же поля на входах дешифратора 31. Это приводит к тому, что управляющий работой распределителя 32 сигнал (импульс) появляется на другом выходе дешифратора 31, а это изменяет режим работы. распределителя 32, который расгределяет импульсы в другой последовательности, а следовательно, и коммутирует элементы 34 в другой последовательности, что пр«водит к изменению частотного и вре.tt .t ного

03533

25

9 13 положений элементов сигнала на частотно-временной матрице,. В режиме

1 Р (при фиксированной длительности информационной посылки с изменением кода модуля p ), в результате изменения кода модуля Р, изменяется коэффициент деления делителя 37, выходные импульсы которого являются тактовыми.импульсами. Делитель 37 изменяет частоту этих тактовых импульсов, а следовательно, и распределитель 32 подключает большее или меньшее (в зависимости от значения Р; ) количество элементов 34 во время фиксированной длительности информационной посыпки Т, т.е. происходит изменение количества интервалов на частотно-временной матрице.

В режиме 2 Q (при изменении длительности информационной посылки 1 с изменением первообразного Я;) в результате изменения длительности информационной посылки Т изменяется цифровой код на выходах АЦП 38,этот код, являющийся управляющим для делителя 37, изменяет коэффициент деления делителя 37, а следовательно, частоту следования выходных импульсов делителя 37, которые являются

-.àêòîâûìè импульсами для мультипликатора 4, счетчик I, регистра 3 и распределителя 32. Это изменяет фактическое время подключения элементов

34, а следовательно, фактическое время генерирования частот. В результате изменения первообразного Ц; Iijpoисходят процессы, описанные н режиме 1 1. Следовательно, в режиме 2 0 происходит изменение частотного и временного положений элементов сигнала на частотно-временной матрице и длительности сигнала. В режиме 2б (при изменении длительности информационной посылки Т, с изменением модуля Р, ) изменяется длительность информационной посылки Т, - следо— вательно. код на выходах АЦП 38 и код модуля Р, . Эти коды являются управляющими для делителя 37, в результате двойного управления делитель 37 изменяет коэффициент деления — частоту следования своих выходных импульсов, что изменяет фактическое время подключения элементов 34, а следовательно, фактическое время генерирования частот и изменяет число подключаемых элементов 34, т.е. количество частотных интервалов. Следовательно, в режиме 2 происходит изменение количества частотных интервалов и длительности дискретного частотного сигнала.

Записывая в устройство коды иных первообразных элементов g,,HHûõ чисел элементов "., можно сформировать любые другие последовательности сигналов. Изменяя структуру формирования остатков с целью формирования остатков по иному модулю можно сформировать последовательности сложных сигналов других полей.

1203533

Фиг. 2

Составитель А.геренов

Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Микеш Корректор С. Черни

Заказ 8580 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. з

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4