JPH03117209A - Digital gaussian noise signal generator - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、デジタル通信回線やこの通信回線に接続され
る各種デジタル処理装置の試験に用いられる正規分布に
近似したデジタルがウス性雑音信号を出力するデジタル
ガウス性雑音信号発生装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a method for detecting a digital noise signal that approximates a normal distribution and is used for testing digital communication lines and various digital processing devices connected to this communication line. The present invention relates to an output digital Gaussian noise signal generator.
[従来の技術]
実際の通信回線使用時におけるこの回線で伝送される信
号のデータ値は正規分布に近い分布を有している。した
がって、アナログ系の通信回線の品質評価を実施する場
合には、信号の振幅が正規分布(ガウス分布)を有する
雑音(ガウス性雑音)を用いて試験することが多い。こ
のようなガウス性雑音信号は一定分布特性を有する熱雑
音を低域濾波器を用いて帯域制限することによって簡単
に得ることができた。[Prior Art] When a communication line is actually used, data values of signals transmitted through the line have a distribution close to a normal distribution. Therefore, when evaluating the quality of an analog communication line, the test is often performed using noise (Gaussian noise) whose signal amplitude has a normal distribution (Gaussian distribution). Such a Gaussian noise signal can be easily obtained by band-limiting thermal noise having constant distribution characteristics using a low-pass filter.
しかし、近年、通信回線のデジタル化が進み、その品質
評価を実施する場合には、従来の符号誤り率測定のよう
なビット対応で行うのではなく、デジタル信号そのもの
に告口して実施されるようになった。したがって、アナ
ログのガウス性雑音信号と等価な正規分布を有したデジ
タルガウス雑音信号が必要となる。However, in recent years, the digitalization of communication lines has progressed, and when evaluating their quality, it is not done based on bits as in the conventional bit error rate measurement, but is carried out by evaluating the digital signal itself. It became so. Therefore, a digital Gaussian noise signal having a normal distribution equivalent to an analog Gaussian noise signal is required.
[発明が解決しようとする課題]
従来デジタル的に発生できる雑音信号として、例えば、
帰還形シフレジスタを用いた最大長周期系列信号(M系
列擬似ランダム信号)が用いられていた。しかしこのM
系列擬似ランダム信号は、周知のように、そのデータの
分布が一様分布であるので、正確なデジタルガウス雑音
信号とは言えない。しだって、厳格な品質評価を実施で
きなかった。[Problems to be solved by the invention] Conventionally, as noise signals that can be generated digitally, for example,
A maximum long period sequence signal (M-sequence pseudo-random signal) using a feedback shift register was used. However, this M
As is well known, the serial pseudorandom signal has a uniform data distribution, so it cannot be said to be an accurate digital Gaussian noise signal. Therefore, it was not possible to conduct a rigorous quality evaluation.
このような不都合を解消するために、前記一様分布を有
するM系列擬似ランダム信号の各データをROMテーブ
ルを用いて正規分布に変換する手法が提唱されている。In order to eliminate such inconveniences, a method has been proposed in which each data of the M-sequence pseudo-random signal having the uniform distribution is converted into a normal distribution using a ROM table.
しかし、高い分解能を有する信号を得るためには、莫大
な記憶容量を有するROMが必要となり、大幅なコスト
上昇を招く。However, in order to obtain a signal with high resolution, a ROM with an enormous storage capacity is required, leading to a significant increase in cost.
また、アナログ信号の場合と同様に、一様分布を有する
M系列擬似ランダム信号をデジタル低域濾波器を用いて
帯域制限して、ガウス性雑音信号を得ることが考えられ
る。しかし、前述と同様に、高い分解能を得るためには
、デジタル低域濾波器の規模が増大してやはり大幅なコ
トス上昇を招く。Further, as in the case of analog signals, it is conceivable to band-limit an M-sequence pseudo-random signal having a uniform distribution using a digital low-pass filter to obtain a Gaussian noise signal. However, as described above, in order to obtain high resolution, the scale of the digital low-pass filter increases, resulting in a significant increase in cost.
さらに、−旦、前述した手法でアナログガウス性雑音信
号を作成して、このアナログガウス性雑音信号をA/D
変換器を用いてデジタルガウス性雑音信号を得ることも
考えらる。しかし、この場合においても、A/D変換器
の規模が増大してやはり大幅なコトス上昇を招く。また
、精度上の問題が残る。Furthermore, first, an analog Gaussian noise signal is created using the method described above, and this analog Gaussian noise signal is transferred to the A/D.
It is also conceivable to obtain a digital Gaussian noise signal using a converter. However, even in this case, the scale of the A/D converter increases, resulting in a significant increase in costs. Additionally, there remains a problem with accuracy.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
M系列擬似ランダム信号発生回路に、簡単な構成の累算
回路を付加することによって、M系列擬似ランダム信号
から正規分布に近似するデジタルガウス性雑音信号を得
ることができ、しかも高精度化、小型化、低製造費化を
図れるデジタルガウス性雑音信号発生装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention was made in view of these circumstances, and
By adding an accumulation circuit with a simple configuration to the M-sequence pseudo-random signal generation circuit, it is possible to obtain a digital Gaussian noise signal that approximates a normal distribution from the M-sequence pseudo-random signal, and it is also highly accurate and compact. The object of the present invention is to provide a digital Gaussian noise signal generator that can be used to generate high-speed signals and reduce manufacturing costs.
[課題を解決するための手段]
上記課題を解消するために本発明のデジタルガウス性雑
音信号発生装置は、平均m1分散σ2の一様な分布を持
つNビット長のM系列擬似ランダム信号を出力するM系
列擬似ランダム信号発生回路と、このM系列擬似ランダ
ム信号発生回路から出力されたM系列擬似ランダム信号
のN個のデータのうち任意のに個のデータを抽出して、
これらに個のデータの平均信号を、平均m1分散σ2/
にの正規分布に近似するデジタルガウス性雑音信号とし
て出力する累算回路とを備えたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the digital Gaussian noise signal generator of the present invention outputs an N-bit length M-sequence pseudo-random signal having a uniform distribution of mean m1 variance σ2. An M-sequence pseudo-random signal generation circuit that generates an M-sequence pseudo-random signal;
The average signal of these data is expressed as mean m1 variance σ2/
and an accumulation circuit that outputs a digital Gaussian noise signal that approximates a normal distribution.
また、別の発明においては、M系列擬似ランダム信号発
生回路と累算回路との間に、M系列擬似ランダム信号発
生回路から出力されたM系列擬似ランダム信号のビット
位相差をランダムに変更する移相回路を挿入している。Further, in another invention, a transfer circuit is provided between the M-sequence pseudo-random signal generation circuit and the accumulation circuit to randomly change the bit phase difference of the M-sequence pseudo-random signal outputted from the M-sequence pseudo-random signal generation circuit. A phase circuit is inserted.
〔作用コ まず、統計学における中央極限定理にってい説明する。[Action First, I will explain using the central limit theorem in statistics.
すなわち、この中央極限定理によれば、+X、)を、平
均m1分散σ2を有する独立な確率変数列とするとき、
この確率変数列(X、lの中の任意にに個抽出した場合
の正数列(X、)の各データの平均、すなわち、標本平
均X、□を求めると、
x、−一(x 11 + X 12+ X j3+=・
+ X 1i) / kとなり、その標本平均X1の集
合(Xl)(Xl−)= (Xl−+ 、Xl−2、X
膿3.・・・)は、その抽出数kが多いと、平均m1分
散σ2/kを有した正規分布に近似する。That is, according to this central limit theorem, when +X, ) is an independent random variable sequence with mean m1 variance σ2,
When we calculate the average of each data of the positive number sequence (X,) when arbitrary numbers are extracted from this random variable sequence (X, l), that is, the sample mean X, □, we get x, -1 (x 11 + X 12+ X j3+=・
+ X 1i) / k, and the set of sample averages
Pus 3. ) approximates a normal distribution with mean m1 variance σ2/k when the number k of extractions is large.
したがって、この中央極限定理を本発明に適用すると、
M系列擬似ランダム信号発生回路から出力される平均m
1分散σ2の一様な分布を有するNビット長のM系列擬
似ランダム信号におけるN個のデータのうち任意のに個
のデータを抽出して、抽出されたに個のデータの平均を
算出するとその平均は上述した一つの標本平均X1mと
なる。Therefore, when this central limit theorem is applied to the present invention,
The average m output from the M-sequence pseudorandom signal generation circuit
If you extract any number of data out of N data in an N-bit length M-sequence pseudorandom signal with a uniform distribution of 1 variance σ2, and calculate the average of the extracted data, The average is the one sample average X1m mentioned above.
よって、順次算出される各平均値を平均値信号として取
出せば、その平均値信号は前述した平均m1分散σ2/
kを有した正規分布に近似するデジタルがウス性雑音信
号となる。Therefore, if each average value calculated sequentially is extracted as an average value signal, the average value signal will have the above-mentioned average m1 variance σ2/
A digital signal approximating a normal distribution with k becomes the ususian noise signal.
第2図(a)は前述した平均m−128+分散σ2−0
、 N −215−1−32727ビツト長の一様
分布を有するM系列擬似ランダム信号の振幅確率密度分
布特性であり、第2図(b)は、前述した手法で得られ
た平均m−128,分散σ2 / k=3505、抽出
数に−4のデジタルガウス性雑音信号の振幅確率密度分
布特性である。さらに、最後の第2図(C)は、同じく
前述した手法で得られた平均m−128,分散a 2/
k = 3046.抽出数に−16のデジタルガウス
性雑音信号の振幅確率密度分布特性である
図示するように、抽出数kが小さい場合は正分(fiへ
の近似が不十分であるが、抽出数kが例えば16程度以
上になると、はぼ正規分布であると見なすことができる
。Figure 2 (a) shows the above-mentioned average m-128 + variance σ2-0
, N-215-1-32727 bit length is the amplitude probability density distribution characteristic of the M-sequence pseudorandom signal having a uniform distribution, and FIG. 2(b) shows the average m-128, This is the amplitude probability density distribution characteristic of a digital Gaussian noise signal with variance σ2/k=3505 and extraction number -4. Furthermore, the last figure 2 (C) shows the average m-128 and variance a 2/
k = 3046. As shown in the figure, which is the amplitude probability density distribution characteristic of a digital Gaussian noise signal with an extraction number of -16, when the extraction number k is small, the approximation to the exact integral (fi is insufficient), but if the extraction number k is, for example, When the distribution is about 16 or more, it can be considered that the distribution is approximately normal.
また、M系列擬似ランダム信号発生回路と累算回路との
間に移相回路を挿入ることにより、累算回路へ入力され
るに個のデータ相互間のビット位相差が変化する。した
がって、前記平均m2分散σ2 / kの直は変化しな
いが、デジタルガウス性雑音信号の自己相関係数が小さ
くなり、雑音により近似する。Furthermore, by inserting a phase shift circuit between the M-sequence pseudorandom signal generation circuit and the accumulation circuit, the bit phase difference between each piece of data input to the accumulation circuit changes. Therefore, although the mean m2 variance σ2/k does not change, the autocorrelation coefficient of the digital Gaussian noise signal becomes smaller and is approximated by noise.
[実施例] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は実施例のデジタルガウス性雑音信号発生装置の
概略構成を示すブロック図である。図中1はM系列擬似
ランダム信号発生回路であり、このM系列擬似ランダム
信号発生回路1は、例えば15段のレジスタ2a、2b
、・・・・・・2n、2oからなるシフトレジスタ2と
、最終段レジスタ20の出力信号と初段レジスタ2aの
出力信号との排他的論理和を算出して、その排他的論理
和信号を初段レジスタ2aへ印加する排他的論理和回路
3とで構成されている。そして、このM系列擬似ランダ
ム信号発生回路1は、例えば平均m−128゜分散σ2
−0の一様な分布を有したN(=215−1−3276
7 )ビット長のM系列擬似ランダム信号を発生する。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital Gaussian noise signal generator according to an embodiment. 1 in the figure is an M-sequence pseudo-random signal generation circuit, and this M-sequence pseudo-random signal generation circuit 1 includes, for example, 15 stages of registers 2a, 2b.
, . . . Calculate the exclusive OR of the shift register 2 consisting of 2n and 2o, the output signal of the final stage register 20, and the output signal of the first stage register 2a, and apply the exclusive OR signal to the first stage. It is composed of an exclusive OR circuit 3 that applies the voltage to the register 2a. The M-sequence pseudo-random signal generation circuit 1 has an average m-128° variance σ2, for example.
N (=215-1-3276
7) Generate a bit-length M-sequence pseudo-random signal.
また、図中4は累算回路であり、この累算回路4におい
ては、0桁(2°)から11桁(2”)まての12個の
2進カウンタ5a、5b、・・・・・・5に、547を
直列接続している。そして、12個のカウンタ5a〜5
gのうち下位桁2°〜27の各カウンタ5a、5b、5
c、5d、5e、5f。4 in the figure is an accumulation circuit, and in this accumulation circuit 4, 12 binary counters 5a, 5b, . . . from 0 digit (2°) to 11 digit (2”) ...547 is connected in series to 5. Then, 12 counters 5a to 5
Each counter 5a, 5b, 5 of the lower digits 2° to 27 of g
c, 5d, 5e, 5f.
5g、5hの各入力端子に、前記M系列擬似ランダム信
号発生回路1のシフトレジスタ2の各レジスタ2h、2
f、2i、2o、20.2に、2c。The registers 2h and 2 of the shift register 2 of the M-sequence pseudo-random signal generation circuit 1 are connected to the input terminals 5g and 5h, respectively.
f, 2i, 2o, 20.2, 2c.
2mの出力がそれぞれ入力される。なお、各カウンタと
各レジスタとの対応は一定の法則によらずに、むしろ無
原則の方が相関量性が少なくなって雑音信号発生装置と
しては好都合である。2m outputs are respectively input. Note that the correspondence between each counter and each register is not based on a fixed rule, but rather without any rule, which is advantageous as a noise signal generator because the correlation quantity is reduced.
そして、各カウンタ5a〜5hの各出力が8ビツトパラ
レルのデジタルガウス性雑音信号として出力される。Then, each output of each counter 5a to 5h is output as an 8-bit parallel digital Gaussian noise signal.
このような構成のデジタルガウス性雑音信号発生装置に
おいて、図示しないクロック信号発生器から1つのクロ
ック信号がM系列擬似ランダム信号発生回路1および累
算回路4へ入力されると、M系列擬似ランダム信号発生
回路1のシフトレジスタ2の各レジスタ2h、2f、2
i、2o。In the digital Gaussian noise signal generator having such a configuration, when one clock signal is input from a clock signal generator (not shown) to the M-sequence pseudo-random signal generation circuit 1 and the accumulation circuit 4, an M-series pseudo-random signal is generated. Each register 2h, 2f, 2 of shift register 2 of generation circuit 1
i, 2o.
2g、2に、2c、2mの値(出力データ)が、累算回
路4の各カウンタ5a、5b、5c、5d。The values (output data) of 2g, 2, 2c, and 2m are applied to each counter 5a, 5b, 5c, and 5d of the accumulator circuit 4.
5e、5f、5g、5hへ加算される。すなわち、M系
列擬似ランダム信号の1藺の値(変数列)Xoから抽出
したk (−8)個の各データX、が加算される。It is added to 5e, 5f, 5g, and 5h. That is, k (-8) pieces of data X extracted from one value (variable sequence) Xo of the M-sequence pseudo-random signal are added.
なお、各カウンタに桁上りが生じると上位のカウンタに
1を加算する。Note that when a carry occurs in each counter, 1 is added to the upper counter.
そして、1つのクロック信号が入力する毎に、1回、各
レジスタの値を累算回路4の各カウンタに加算していく
。そして、クロック信号入力数が、例えば16等の適当
な2のべき数に達すると、累算回路4の各カウンタ5a
〜5gに累積された値を16で除算して平均値、すなわ
ち、1個の標本平均X、+aを求める。具体的には、累
積値を重みの少ない方へ4ビツトだけシフトさせる。そ
の結果、上位桁カウンタ5h〜5gの値は0となるので
、このカウンタ5h〜5gから出力を取出す必要ない。Then, each time one clock signal is input, the value of each register is added to each counter of the accumulator circuit 4 once. When the number of clock signal inputs reaches an appropriate power of 2, such as 16, each counter 5a of the accumulator circuit 4
The average value, ie, one sample average X,+a, is determined by dividing the accumulated value of ~5g by 16. Specifically, the cumulative value is shifted by 4 bits to the side with less weight. As a result, the values of the high-order digit counters 5h to 5g become 0, so there is no need to extract output from these counters 5h to 5g.
このように、クロック信号が16回入力される毎に、1
個の標本平均X1.を算出して出力する。In this way, every 16 times the clock signal is input, 1
sample mean X1. Calculate and output.
そして、前述したN −2”−1−32787回のクロ
ック信号が入力すると、標本平均X2の出力を終了する
。Then, when the aforementioned clock signal is inputted N-2''-1-32787 times, the output of the sample average X2 is finished.
しかして、この16クロツク毎に出力される標本平均X
0が平均m−128,分散cy2/に−3048の正規
分布に近似するデジタルガウス性雑音信号となる。Therefore, the sample average X output every 16 clocks
0 becomes a digital Gaussian noise signal that approximates a normal distribution with a mean of m-128 and a variance of cy2/-3048.
なお、実施例においては、説明を簡単にするために抽出
数に−8としたが、この抽出数には、M系列擬似ランダ
ム信号のビット長N、必要とする正規分布に対する近似
度合等で判断される。そして、前述したように、一応、
k−16程度であれば、正規分布にかなり近くなり、こ
の程度の正規分布を持つデジタルガウス性雑音信号であ
れば、前述した通信回線の品質評価試験に十分使用でき
る。In the example, the number of extractions was set to -8 to simplify the explanation, but this number of extractions may be determined based on the bit length N of the M-sequence pseudorandom signal, the degree of approximation to the required normal distribution, etc. be done. And, as mentioned above,
If it is about k-16, it will be quite close to a normal distribution, and a digital Gaussian noise signal with a normal distribution of this order can be used sufficiently for the above-mentioned communication line quality evaluation test.
このように、M系列擬似ランダム信号発生回路1に、例
えば16〜20個のカウンタを組み合わせたのみの簡単
な構成の累算回路4を付加するのみで、十分正規分布に
近似したデジタルガウス性雑音信号を得ることができる
。したがって、それぞれ大規模な、ROMテーブル、デ
ジタル低域濾波器、A/D変換器等を使用する必要があ
った従来の信号発生装置に比較すると、構造が大幅に簡
素化されるので、装置全体を小型、軽量に形成でき、か
つ製造費を低減できる。In this way, digital Gaussian noise that sufficiently approximates a normal distribution can be generated by simply adding the accumulator circuit 4, which has a simple configuration of, for example, 16 to 20 counters, to the M-sequence pseudorandom signal generation circuit 1. I can get a signal. Therefore, compared to conventional signal generation devices that require the use of large-scale ROM tables, digital low-pass filters, A/D converters, etc., the structure is greatly simplified, and the entire device can be made small and lightweight, and manufacturing costs can be reduced.
さらに、デジタルのランダム信号をデジタル論理回路素
子を用いて直接ガウス性雑音信号に変換しているので、
アナログのガウス性雑音信号をデジタル信号に変換して
いた従来装置に比較して、精度を大幅に向上できる。Furthermore, since digital random signals are directly converted into Gaussian noise signals using digital logic circuit elements,
Compared to conventional equipment that converts analog Gaussian noise signals into digital signals, accuracy can be significantly improved.
第3図は本発明の他の実施例に係わるデジタルガウス性
雑音信号発生装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital Gaussian noise signal generator according to another embodiment of the present invention.
第1図と同一部分には同一符号が付しである。The same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.
すなわち、累算回路4の各カウンタ5a〜5hの入力デ
ータのビット位相差は15ビツトであるが、さらに、大
きな位相差を持たせ、各信号間の相関性を少なくするこ
とが1、雑音により近い信号を得るためには、より好ま
しい。That is, although the bit phase difference between the input data of each counter 5a to 5h of the accumulator circuit 4 is 15 bits, it is possible to provide an even larger phase difference and reduce the correlation between each signal. It is more preferable to obtain a close signal.
よって、この実施例においては、M系列擬似ランダム信
号を出力するM系列擬似ランダム信号発生回路1と累算
回路4との間に、図示するように15個の排他的論理和
回路7a〜7oで構成された移相回路6を介挿している
。そして、この移相回路6は、位相差零または1周期の
整数倍のもの以外の任意のビット位相差を持つランダム
信号と同一のシーケンス(ビット長)′を持つM系列擬
似ランダム信号との排他的論理和回路は、シーケンス(
ビット長)は元のM系列擬似ランダム信号のシーケンス
と同一に保たれ、ビット位相差は前記2つの信号とは異
なるランダム信号が得られるという性質を利用して構成
されている。Therefore, in this embodiment, 15 exclusive OR circuits 7a to 7o are provided between the M-sequence pseudo-random signal generation circuit 1 that outputs the M-sequence pseudo-random signal and the accumulation circuit 4, as shown in the figure. A phase shift circuit 6 configured as shown in FIG. The phase shift circuit 6 is configured to exclude random signals having any bit phase difference other than zero phase difference or an integer multiple of one cycle from M-sequence pseudo-random signals having the same sequence (bit length)'. The logical OR circuit is a sequence (
The bit length (bit length) is kept the same as the sequence of the original M-sequence pseudorandom signal, and the bit phase difference is configured by utilizing the property that a random signal different from the above two signals is obtained.
この実施例においては、2+5−1−8&94098ビ
ツトの位相差を持つ8系統のM系列擬似ランダム信号が
得られ、各系列がこの程度の位相差を持てば、各系列毎
の相関性は非常に小さくなる。したがって、累算回路4
から出力されるデジタルガウス性雑音信号における相関
性が格段に小さくなり、より雑音に近い信号となる。In this example, eight systems of M-sequence pseudorandom signals with a phase difference of 2+5-1-8 & 94098 bits are obtained, and if each sequence has a phase difference of this degree, the correlation of each sequence is extremely high. becomes smaller. Therefore, the accumulator circuit 4
The correlation in the digital Gaussian noise signal output from the digital Gaussian noise signal becomes much smaller, resulting in a signal that is closer to noise.
なお、本発明は上述した実施例に限定されるのではない
。第1図の実施例においては、クロック信号が16個入
力する毎に1個のデジタルガウス性雑音信号が出力され
るように構成したが、M系列擬似ランダム信号発生回路
を16台準備して、前述した16回の累算を1クロック
信号で実行するか、又は16個の各M系列擬似ランダム
信号発生回路の出力を入力できる16個の累算回路を準
備すれば、1個のクロック信号が入力する毎に1個のデ
ジタルガウス性雑音信号を出力することが可能となる。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. In the embodiment shown in FIG. 1, one digital Gaussian noise signal is output every time 16 clock signals are input, but 16 M-sequence pseudo-random signal generation circuits are prepared. If the aforementioned 16 accumulations are performed using one clock signal, or if 16 accumulation circuits that can input the outputs of each of the 16 M-sequence pseudorandom signal generation circuits are prepared, one clock signal can be used. It is possible to output one digital Gaussian noise signal for each input.
また、実施例においては、M系列擬似ランダム信号発生
回路1から出力されるM系列擬似ランダム信号から抽出
するデータ数Kを8個とし、それぞれのデータに2°〜
27の重み付けをして累算したが、抽出数には8に限定
されるものではな(、任意に設定できることはいうまで
もない。In addition, in the embodiment, the number K of data to be extracted from the M-sequence pseudo-random signal outputted from the M-sequence pseudo-random signal generation circuit 1 is set to 8, and each data has 2 degrees to
Although the number of samples was accumulated with a weight of 27, the number of extractions is not limited to 8 (it goes without saying that it can be set arbitrarily).
さらに、第1図の実施例において、M系列擬似ランダム
信号発生回路1の出力信号をクロック信号8個で1回累
算回路4へ印加すれば、それぞれの信号系列は第2図の
移相回路6を挿入した場合と同様に、それぞれのビット
位相差は4096ビツトとなる。但し、累算回数をP回
とすると、出力されるデジタルがウス性雑音信号におけ
る希望する符号速度の8P倍の速度で前記M系列擬似ラ
ンダム信号発生回路1を動作させる必要がある。Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 1, if the output signal of the M-sequence pseudo-random signal generation circuit 1 is applied once to the accumulator circuit 4 with eight clock signals, each signal series is converted to the phase shift circuit shown in FIG. Similarly to the case where 6 is inserted, the respective bit phase differences are 4096 bits. However, if the number of accumulations is P, it is necessary to operate the M-sequence pseudo-random signal generating circuit 1 at a speed 8P times the desired code speed of the output digital noise signal.
[発明の効果]
以上説明したように本発明のデジタルガウス性雑音信号
発生装置によれば、−株分布を有するM系列擬似ランダ
ム信号を出力するM系列擬似ランダム信号発生回路に、
M系列擬似ランダム信号から抽出された任意個数のデー
タを加算して平均する簡単な構成の累算回路を付加する
ことによってデジタルガウス性雑音信号を得ている。し
たがって、M系列擬似ランダム信号から正規分布に近似
するデジタルガウス性雑音信号を簡単に得ることができ
、しかも装置全体の小型、軽量化を図ることがで、かつ
低製造費を低減できる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the digital Gaussian noise signal generation device of the present invention, an M-sequence pseudo-random signal generation circuit that outputs an M-sequence pseudo-random signal having a -stock distribution,
A digital Gaussian noise signal is obtained by adding a simple accumulation circuit that adds and averages an arbitrary number of data extracted from the M-sequence pseudorandom signal. Therefore, a digital Gaussian noise signal that approximates a normal distribution can be easily obtained from an M-sequence pseudorandom signal, and the entire device can be made smaller and lighter, and manufacturing costs can be reduced.
第1図は本発明の一実施例に関わるデジタルガウス性雑
音信号発生回路の概略構成を示すブロック図、第2図は
動作原理を説明するためのガウス性雑音信号の振幅確率
密度分布特性図、第3図は本発明の他の実施例に関わる
デジタルガウス性雑音信号発生回路の概略構成を示すブ
ロック図である。
1・・・M系列擬似ランダム信号発生回路、2・・・シ
フトレジスタ、3・・・排他的論理和回路、4・・・累
算回路、5a〜5g・・・カウンタ、6・・・移相回路
、7a〜70・・・排他的論理和回路。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital Gaussian noise signal generation circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an amplitude probability density distribution characteristic diagram of a Gaussian noise signal for explaining the operating principle. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital Gaussian noise signal generation circuit according to another embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... M-series pseudo-random signal generation circuit, 2... Shift register, 3... Exclusive OR circuit, 4... Accumulation circuit, 5a to 5g... Counter, 6... Shifter Phase circuits, 7a to 70... exclusive OR circuits.
Claims (2)
長のM系列擬似ランダム信号を出力するM系列擬似ラン
ダム信号発生回路と、このM系列擬似ランダム信号発生
回路から出力されたM系列擬似ランダム信号のN個のデ
ータのうち任意のk個のデータを抽出して、これらk個
のデータの平均信号を、平均m、分散σ^2/kの正規
分布に近似するデジタルガウス性雑音信号として出力す
る累算回路とを備えたデジタルガウス性雑音信号発生装
置。(1) An M-sequence pseudo-random signal generation circuit that outputs an N-bit length M-sequence pseudo-random signal with a uniform distribution of mean m and variance σ^2, and the Digital Gaussian extracts arbitrary k data out of N data of an M-sequence pseudorandom signal and approximates the average signal of these k data to a normal distribution with mean m and variance σ^2/k. A digital Gaussian noise signal generator includes an accumulation circuit that outputs a Gaussian noise signal.
回路との間に、前記M系列擬似ランダム信号発生回路か
ら出力されたM系列擬似ランダム信号のビット位相差を
ランダムに変更する移相回路を挿入した請求項1記載の
デジタルガウス性雑音信号発生装置。(2) A phase shift circuit that randomly changes the bit phase difference of the M-sequence pseudo-random signal output from the M-series pseudo-random signal generation circuit, between the M-sequence pseudo-random signal generation circuit and the accumulation circuit. 2. The digital Gaussian noise signal generator according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1254518A JPH03117209A (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Digital gaussian noise signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1254518A JPH03117209A (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Digital gaussian noise signal generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03117209A true JPH03117209A (en) | 1991-05-20 |
Family
ID=17266157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1254518A Pending JPH03117209A (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Digital gaussian noise signal generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03117209A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06132825A (en) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Nippon Precision Circuits Kk | Signal generating circuit |
GB2568660A (en) * | 2017-10-20 | 2019-05-29 | Graphcore Ltd | Generating randomness in neural networks |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1254518A patent/JPH03117209A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH06132825A (en) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Nippon Precision Circuits Kk | Signal generating circuit |
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US10613833B2 (en) | 2017-10-20 | 2020-04-07 | Graphcore Limited | Generating randomness in neural networks |
GB2568660B (en) * | 2017-10-20 | 2020-10-14 | Graphcore Ltd | Generating Random Numbers Based on a Predetermined Probaility Distribution in an Execution Unit |
US11334320B2 (en) | 2017-10-20 | 2022-05-17 | Graphcore Limited | Generating randomness in neural networks |
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