…x(t-27At),这些信号能够自动停止、自动启动，、(t+τ)中的π值能够自动累积！。 下面分别叙述各个部件的原理。 1.伪随机信号的产生 由n个J一K触发器组成的n级移位寄存器，在第n级和第K级取出信号，进行模2相加 后.反馈到弟一级，对移位寄存器输入移位钟歌神后，在各个J一K触发器的输出端Q便得 到2”-1位伪随机二位式信号，如图7所示。所骨模2相加就是表1所列举的真值。 表1 A 0 0 B 0 0 0 A+B 0 0 发2加治：行 颈（移位冲） 复位信号 移位寄存器 图7伪随机信号的产生 例：当=4，k=3,移位将存器各汲状态如表2所示，其任一级Q端输出波形如图8 所示。 .. 图8 值得注意的是，一个反馈式移位奇存器，在不同的地方引出反馈线，可以付到不同的序 列，表3列举了最大长度序列的长度以及取反馈的级数。 2.周期检测 为了实现互相关运算，妥求伪随机扁号持续时问仅仅为9个周期，因此要求进行周期检 测、 87
图 5 均 匀迟延 测试 互 相 关 曲线 R x , ( 下 ) 综 上所述 , 相 关仪有两个部 分 , 一个 是 信号发生 器 , 它产 生 周 期性 伪随 机 信 号 , 包括 超 前 伪 随机 信 号 x( t 十 下 ) , 伪 随信号 x( )t , 固定迟 延 伪 随机 信 号 X ( t 一 △ )t , 以 t 一 2 么 )t … … x ( t 一 27 △ t ) 。 另一个是相关器 , 它实现 二 (t 一 ` i 八 )t ( i 一 。 , 1 , … … 27 △ t ) 与 , ( L+ 下 ) 的 相乘运算 , 以 及 x( t 一 i △ t ) 工(t + 下 乏 _ 的平 均运 算 。 信 号发生器部分 , 全部 用数字 集成 电路构 成 , 结构 简 单可 靠 , 而 相关 器部 分 , 其相 乘运 算 x ( 一 i 么t ) y (t + 下 ) 是二 电平 的 x ( t 一 i 么)t 与 y ( t + T ) 相乘 , 因此 用简 单 的开关电路 实现 , 而平 均 电路 , 是 用高 输入 阻 抗 , 高增 益 的线 性集 成器件构 成 , 线路 简 单 , 漂 移 小 。 二 、 伪随 机信 号发生 器 伪随 机 信号发 生样框 图如图夕所 示 , `已是为 实现 ( ` “ )听示 互 相关运 算而 设训 ` 的 , 即 首先 , 发生 器产 生 的伪 随机 信号应 当发有q 个周 期 , 伪 随机 信 号包括 “ t 十 T ) 、 以 t ) 、 入 ( 卜 △ )t 、 _ l 土当, 巨叫 份 - - - 一一 放 电 采样 · 固 定 迟 延 电路 ’ “ 主” 发生器 停止 , i l “ 从” 发生 器 口 6 伪随 讥信 一 号发生 器 }匡日
表2 状 态 级 数 12 3 8 4567 910111213141516 1 1000100110101111 2 1100010011010111 3 1110001001101011 ￥ 1111 00 0 0011 0 10 1 表3 级 数 反馈级数 序列长度(2”-1) 级数 反馈级数 序列长度(2n-1) 2 1,2 3 1 4,7 127 3 1,3或2,3 7 8 4,5及6,8 253 4 3,4或1,4 15 9 5,9或4,9 511 6 3,5或2,5 31 10 7,10 1023 6 5,6 63 11 9,11 2047 从伪随机二位式信号的特点可知，一个n级伪随机信号共有N位。N=2-1,在这N位 信号中，特续n个“1”才转换的状态只有一个。以N=511为例，其中9个“1”状态的持 续的时间为九个钟周期(9△t)。因此，我们可以用持继9个“1”才转换的状态来辨别伪随机 信号是否到了一个周期。为了使伪随机信号到了一个周期就发出一个负脉冲，首先把伪随机 信号电EUp,与移位钟脉冲CP分别加到与非门的两个输入端，再经过另一个与非门倒相 之后，得出在伪随机信号的一个周期T中，只有一次连续出现9个钟脉冲，其它连续出现钟脉 钟冲的个数都小于9的脉冲电压U。。把U:加到四级记数器输入端，每个记数器都用伪随机 信号Up,去复位，即记数器只有当伪随机信号U,处在高电平“1”时方可记数，而U。,处 在低电平“0”时，记数器全部复位。结果，U。中连续出现的9个钟脉冲，经过四级记数器 记数，在末级得到一个方波U,4,而Uc中连续出现7个，6个，5个…钟脉冲，经过有 伪随机信号复位的四级记数器后，在末级输出等于0。因此，伪随机信号持续9个“1”状态 完了时出现一个方波电压U:4,U,4的后沿便是持续9个“1”状态结束的瞬间。最后把 U:4加到单稳态触发器D:的输入端，在输出端得到负脉冲U:1,U,:的前沿是持续9个“1” 状态结束的瞬间，两个负脉冲前沿之间的距离正好是伪随机信号的一个周期T。根据U:,的 负脉冲出现，检测出伪随信号的周期T。若要伪随机信号持绕q个周期，则在复位记数器 后面加有周期记数器。 4.延时伪随机信号的产生 1)串行迟延 信号发生器除了“主”发生器外，还有一个结构相同的“从”发生器，它们用同一钟脉 冲来移位。“主”发生器产生x(t),“从”发生器产生x(t+)。 “主”、“从”发生器的移位钟脉冲在同一时刻启动，但在不同时刻停止。“主”发生 器经过qT后自行停止，它产生x(t)。“从”发生器在“主”发生器停止后再经过m△t段时 问才停止，即“从”发生器比“主”发生器乡翻转m次。下次启动时，“从”发生器发出信 88
级 数 状 态 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 2 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 3 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 ` 1 0 1 1 4 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 数 反馈 级数 4 , 7 4 , 5 及 6 , 8 5 , 9或4 , 9 7 , 1 0 9 , 1 1 序 列长 度 ( 2 ” 一 1) 1 2 7 2 5 3 5 1 1 1 0 2 3 2 0 4 7 时口了0O à主, d. 1碗注 级 一 」 级 数 { 早噢坐参 ! 序 列长 度 _ ( 2 ’ 卫, 2 1 ` , 2 1 3 3 … ` , 3 或 2 , 3 】 7 4 ] “ , 4 或` , 4 … ` 5 5 ” , 5 或 2 , 5 { ” ` 6 { 5 , 6 } 6 3 从 伪随 机 二 位式 信 号的特 点可 知 , 一 个 n 级伪 随机 信 号共有N 位 。 N = 2 ” 一 1 , 在 这 N 位 信 号中 , 特续 n 个 “ 1 ” 才 转 换的 状态 只 有一个 。 以 N = 5 1 为例 , 其 中 9 个 “ 1 ” 状态 的持 续 的 时间 为九 个钟 周 期 ( 9 △ t ) 。 因此 , 我们 可 以 用持继 9 个 ’t1 ” 才 转换 的状态 来辨别 伪随 机 信 号 是否 到 了一 个周 期 。 为 了使伪 随机 信 号到 了 一 个周 期就 发出 一个 负脉 冲 , 首先把 伪随 机 信 号电压 u P ; 与移 位钟脉 冲 c P 、 分别加 到 与非 门的 两个 输入 端 , 再经 过 另一个 与非门 倒相 之后 , 得 出 在伪 随 机 信号的一 个周 期 T 中 , 只 有一次 连 续 出现 9 个钟 脉 冲 , 其 它连续 出 现 钟脉 钟 冲的个数都 小 于 9 的脉 冲电压 U 。 。 把 U 《; 加 到 四 级 记数器 输入 端 , 每个 记 数器都用 伪 随机 信 号 U P r 去 复位 , 即 记数 器只 有当伪 随机信 号 U , ; 处在高 电平 ’,1 ” 时方 可 记数 , 而 U P r 处 在 低 电平 “ 0 ” 时 , 记数器 全部复位 。 结 果 , U 。 中连续 出现 的 9 个钟 脉 冲 , 经 过 四 级 记数器 记 数 , 在 末级得 到一 个方 波 U , ` , 而.U 。 中连续 出现 7 个 , 6 个 , 5 个 … … 钟 脉冲 , 经过有 伪随机信号 复位 的 四级 记数器 后 , 在末级 输 出等于。 。 因此 , 伪 随机 信 号持 续 9 个 ’,1 ” 状 态 完了时出 现一 个方 波电压 U , ` , U f ; 的后 沿便 是持 续 g 个 ’,l ” 状 态 结束 的瞬 间 。 最 后 把 U : 。 加 到单稳态 触 发器 D , 的输 入端 , 在输 出端 得到负脉 冲 U , : , U : : 的前沿是持续 9 个 “ 1), 状 态 结束 的瞬 间 , 两 个负脉冲前 沿 之间 的距 离正好是伪 随机信号 的一个周 期 T 。 根据 U : . 的 负脉 冲出现 , 检 测出 伪随 信 号的周 期 ` r 。 若 要 伪随 机 信 号持 续 q 个周 期 , 则 在 复位 记数 器 后 面加 有周 期记数 器 。 4 . 延 时 伪随机 信号 的 产生 1 ) 串行迟 延 信 号发生 器除了 “ 主 ” 发生 器外 , 还 有一 个结 构相同 的 “ 从 ” 发 生 粉 , 它 们用同 一 钟脉 冲来移位 。 “ 主” 发生 器产生 双 )t , “ 从 ” 发生器产 生 x( t + : ) 。 “ 主 ” 、 ’, 从” 发 生 器的移 位钟 脉 冲在同 一 时 刻启 动 , 但 在不 同 时刻停止 。 “ 主 ” 发生 器经 过 q T 后 自行 停止 , 它产生 二 ( t ) 。 “ 从” 发 生 器 在 “ 主 ” 发生 器停止 后再经 过 1 △t 段 时 问才 停止 , 即 “ 从” 发生 器 比 “ 主 ” 发生 器多 翻转 m 次 。 一 F次 启 动时 , “ 从 ” 发生器 发出 信