Устройство дешифрации m-последовательностей

 

Использование: в технике связи, в частности для приема адресных сигналов, формируемых на основе М-последовательности. Сущность изобретения: устройство дешифрации М-последовательности содержит (2n - 1) - разрядный регистр 1 сдвига, первый и второй элементы ИЛИ - НЕ 2 и 3, элемент ИЛИ 4, ключ 5, n-разрядный регистр 6 сдвига, элемент И 7, управляемый инвертор 8 и сумматор 9 по модулю два. Устройство обеспечивает расширение функциональных возможностей путем увеличения числа дешифрируемых сигналов за счет различения прямых и инверсных М-последовательностей. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах (устройствах) адресного вызова для приема (дешифрации) адресных сигналов, формируемых на основе М-последовательностей (последовательностей максимальной длины).

Известны устройства для дешифрации (приема) адресных сигналов, формируемых с помощью М-последовательностей. Однако эти устройства могут быть применены для дешифрации относительно коротких М-последовательностей, генерирование которых осуществляется регистрами сдвига с небольшим числом разрядов (3-5). С увеличением числа разрядов значительно увеличивается время дешифрации и применение этих устройств становится нецелесообразным.

Наиболее близким по технической сути к предложенному устройству является устройство, содержащее (2n-1)-разрядный регистр сдвига, элемент ИЛИ-НЕ, ключ, сумматор по модулю два, n элементов И и n-разрядный регистр сдвига. Это устройство позволяет сократить время дешифрации за счет выделения в принимаемой последовательности наиболее длинной серии нулей и использования ее совместно с n-предыдущими символами для определения истинности последовательности.

Недостатком этого устройства является ограниченное число дешифрируемых последовательностей, обусловленное невозможностью дешифрации инверсных М-последовательностей. Это значительно снижает функциональные возможности устройства применительно к системам адресного вызова, в которых используются как прямые, так и инверсные последовательности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем увеличения числа дешифрируемых М-последовательностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее (2n-1)-разрядный регистр сдвига, выходы (n-1) разрядов которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, ключ, выход которого соединен с входом n-разрядного регистра сдвига, выходы разрядов которого соединены соответственно с вторыми входами элементов И, выходы которых соединены с входами сумматора по модулю два, выход которого соединен с входом ключа, введены второй элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ и инвертор, при этом выходы разрядов (2n-1)-разрядного регистра сдвига соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и управляющим входом инвертора, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выходы буферных разрядов (2n-1)-разрядного регистра сдвига через инвертор соединены с первыми входами элементов И.

Сущность изобретения, его новизна и существенные отличия состоят в том, что за счет введения в известное устройство новых элементов и их связей обеспечивается двукратное увеличение числа дешифрируемых сигналов (М-последовательностей). Причем анализ типа дешифрируемой М-последовательности (прямая или инверсная) осуществляется параллельно и одновременно без дополнительных затрат времени.

В основу изобретения положены структурные свойства М-последовательностей. В частности, в М-последовательности порядка n содержатся все n-значные двоичные комбинации, кроме комбинаций из одних нулей, причем каждая n-значная комбинация встречается один раз. Анализ (контроль) выполнения этого свойства и позволяет различать прямые и инверсные М-последовательности.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства дешифрации М-последовательностей. Оно содержит (2n-1)-разрядный регистр 1 сдвига (n-1) разрядов которого соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ-НЕ2, а n разрядов регистра 1 соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ-НЕ 3, выходы первого 2 и второго 3 элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с управляющим входом ключа 5, выход которого соединен с входом n-разрядного регистра 6 сдвига, выходы разрядов которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И 7, первые входы которых через инвертор 8 подключены к выходам буферных разрядов (2n-1)-разрядного регистра 1 сдвига, выходы элементов И 7 соединены с входом сумматора 9 по модулю два, выход которого соединен со входом ключа 5, а выход второго элемента ИЛИ-НЕ 3 соединен с управляющим входом инвертора 8.

Устройство дешифрации М-последовательностей работает следующим образом.

Принимаемая М-последовательность поступает на вход и записывается в (2n-1)-разрядный регистр 1 сдвига. (Тактовые генераторы, обеспечивающие функционирование регистров 1 и 6 на чертеже не показаны). Первый элемент ИЛИ-НЕ 2 анализирует, является ли данная последовательность "прямой". Признаком "прямой" последовательности служит наличие серий (подряд следующих элементов) из (n-1) "нулей" и n "единиц". Элемент ИЛИ-НЕ 2 обеспечивает выделение серии из (n-1) нулей. При появлении такой серии на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2 формируется логическая "единица", которая через элемент ИЛИ 4 поступает на управляющий вход ключа 5 и обеспечивает подключение его входа на выход (ключ открывается). При этом обеспечивается замыкание петли обратной связи для n-разрядного регистра 6 сдвига по следующей цепи: выходы разрядов регистров - элементы И 7 - сумматор 9 - ключ 5 - вход регистра 6. Причем структура обратной связи (подключение того или иного разряда регистра 6) определяется сигналами, поступающими на вторые входы элементов И 7 с буферных выходов (2n-1)-разрядного регистра 1 сдвига (при отсутствии управляющего сигнала инвертор 8 эти сигналы не инвертирует).

Одновременно с замыканием цепи обратной связи осуществляется (n-1)-кратное продвижение символов, записанных в n-разрядный регистр 6 сдвига. Это продвижение осуществляется с помощью тактового генератоpа (на чертеже не показан), например по сигналу с выхода элемента ИЛИ 4. После этого ключ 5 размыкается и состояние разрядов (сочетание "единиц" и "нулей") n-разрядного регистра сдвига определяет коэффициенты полинома обратной связи (порождающего полинома), по которым можно судить об истинности ("своя", "чужая") принятой М-последовательности. Для удобства сигналы с выходов разрядов регистра 6 могут быть выведены на индикатор или решающую схему.

Если на вход (2n-1)-разрядного регистра 1 сдвига поступает инверсная М-последовательность, то ее отличительным признаком служит наличие серии из (n-1) "единиц" и n "нулей". Второй элемент ИЛИ-НЕ 3 обеспечивает обнаружение серии из n "нулей". При появлении такой серии на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 формируется логическая "единица", которая поступает на управляющий вход инвертора 8. В результате сигналы, поступающие с выход буферных разрядов (2n-1)-разрядного регистра 1 сдвига на первые входы элементов И 7, инвертируются (восстанавливаются в "прямую" М-последовательность). Одновременно логическая "единица" с выхода элемента ИЛИ-НЕ 3 через элемент ИЛИ 4 обеспечивает отпирание ключа 5 и далее устройство работает в обычном режиме. Кроме того, сигнал с выхода второго элемента ИЛИ-НЕ 3 также может быть выведен на индикатор для отображения факта приема инверсной последовательности или заложенной в ней информации.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в два раза увеличить число принимаемых (дешифрируемых) сигналов, что обеспечивает увеличение в два раза числа абонентов в сети связи (при использовании этих сигналов в качестве адресных). При этом исключены дополнительные затраты времени и сохранены все положительные свойства прототипа.

Все блоки (элементы) предлагаемого устройства могут быть выполнены на базе цифровых интегральных микросхем.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЕШИФРАЦИИ M-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, содержащее (2n - 1)-разрядный регистр сдвига, выходы соответствующих n - 1 разрядов которого соединены с входами первого элемента ИЛИ - НЕ, и n-разрядный регистр сдвига, выходы n разрядов которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых через сумматор по модулю два соединены с входом ключа, выход которого соединен с входом n-разрядного регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения увеличения числа дешифрируемых M-последовательностей, введены второй элемент ИЛИ - НЕ, управляемый инвертор и элемент ИЛИ, при этом выходы соответствующих n разрядов (2n - 1)-разрядного регистра сдвига соединены с входами второго элемента ИЛИ - НЕ, выход которого и выход первого элемента ИЛИ - НЕ соединены через элемент ИЛИ с управляющим входом ключа, выходы n буферных разрядов (2n - 1)-разрядного регистра сдвига соединены с вторыми входами соответствующих элементов И через управляемый инвертор, управляющий вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ - НЕ.

РИСУНКИ

Рисунок 1