Датчик случайных чисел

465628 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Респубпик.(51) М.КЛ. 6 061 1/02 с присоединением заявки-Государственный комитетСовета Мииистров СССРоо Лелеи изобретеиийи открытий(32) Приоритет - Опубликовано 30.03.75 Бюллетень12 Дата опубликования описания 21.11,75(72) Авторыизобретения Ш. Ю. Исмаилов, О. А. Комшилов, А. Д, Кондаков, Н. Ф. Сысоев и К, В. Тюленев Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И, Ульянова (Ленина)(54) ДАТЧИК СЛ УЧА Р 1 И ЫХ ЧИСЕЛ 1Изобретение относится к ооласти вычисли- тельноЙ тсхники и х 10 жст нспользовятьс 51 при моделировании случайных процессов.Известно устронство для генерирования многоразрядных равномерно распределенных случайных чисел, содержащее источник случянных импульсов, сдвигающий регистр и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к сдвигающему входу сдвигяющсго регистра,Однако в таком устройстве затруднено получение высокого кячсства случайных чисел при большой скорости генерирования нх (под качеством чисел понимаем нх некоррелированность и равновероятность), так как необходим достаточно шнрокополостный источник случЙных импульсов. Цель изоорстения - создание устройств ГснсрироВЯИИ 51 высококячсствспньх Опорэ 351 пых случЙных чиссл прп ВВ 1 сокОЙ скорО- СТИ ВЫДс 1 ЧИ ИХ П НЕВЫСОКИХ Т)ЗСООВЯПР 151 Х К ИС- точику случайных Рпульсов.Это достигается тем, что датчик содержит элемент ИЛИ - ИЕ, вход которого подключен к выходу источника случайных Р 1 мпульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсных выходами элемента ИЛИ -- 11 Е, а выходы - с установочными входами первого и Второго зазр 51 дов сдвигающсго регистра, триггер, вход которого под- КЛ 10 ЧС К ВЫХОДУ ГЕПС 1 ЗЯ 1 ОРс 1 ТЯКТОВ 1 Х ИМПУЛЬСОВ) с ВЫХОД - К СДВИгс 10 ЩЕ:51 У ВХОДпоследнего не охваченного обратнон связшо Рс 1 ЗРЯДЯ СДВИГс 1 ЮЩСГО РСГНСРс 1, П ДСЛИТСЛЬ частоты, вход которого соединен с выходом триггер, а выход - с вгорыми входми элементов И,Блок-сыма устройства приведен ня чср з ежеУстройство содержит источник 1 случайных импульсов, Выхо нсточншя случянных импульсов соединен с входом элемент ИЛИ - ИЕ 2, прямой Выход э)1 схснт;1 ИЛИ - 11 Е - с первым входом элемент И 3, я инверсный - с первым вхоом элемента И 4. Выход элемента И 3 подключен к установочному входу второго разряд,В 1 ход элемен 1 я И 4 -- к устИОВО)н 10 му 2 О Входу первого разряда сдвнгяющего регистра 5 псевдослучайной последов гсл 1 Пости МсКСР 11 ЛЬПОЙ ДЛИН 11. ВЫХОД ГСНСРсЗТОРс 1 6 тактовых импульсов связан с шиной сдвиг регистра и с входом триггера 7, выход которого соединен со сдвигающим входом последнего, не охваченного обратной связью, разряда регистра 5 и с входом делителя 8 частоты. Вы.ход делителя подсоединен к вторым входам элементов И 3 и 4, С выхода последнего зо разряда регистра снимгпотся случайныс бинарные числя.465628 Г 1 редмет изобретен ия Составитель А, Карасев Техред Т. Миронова Редактор И. Грузова Корректор Н. Аук Заказ 4900 Изд, Ьа 1328 Тираж 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного когиитета Совета Министров СССР по делив изобретений и открытий Москва Ж, Раушскаи паб., д. 4/5МОТ, Загорский филиал 3Устройство работает следующим ооразом, Источник 1 случайных импульсов вырабатывает случайные по моментам появления импульсы постоянной амплитуды, которые поступают на вход элемента ИЛИ - НЕ 2, где образуются прямые и инверсные случайные импульсы. С выходов элемента ИЛИ - НЕ импульсы проходят на первые входы элементов И 3 и 4. Основной частью устройства является регистр 5, генерирующий псевдослучайную последовательность максимальной длины с частотой, равной частоте сдвигающих импульсов, поступающих от генератора 6 тактовых импульсов. Последний разряд регистра, не охваченный обратной связью, сдвигается частотой вдвое меньшей, чем частота генератора тактовых импульсов, для чего,он подключается к генератору тактовых импульсов через триггер 7, Это делается для уменьшения корреляции выходных чисел, связанной с вводом в регистр одновременно 0 и 1 в соседние разряды. В регистр 5 периодически вводятся случайные импульсы от элементов И 3 и 4, Для этого на вторые входы элементов И подаются короткие импульсы с делителя 8 частоты. ь 1 астота этих импульсов значительно ниже частоты сдвигающих импульсов, Таким образом, качество генерируемых чисел и скорость их выдачи определяется в основном регистром, генерирующим псевдослучайную последовательность. При этом выходные бинарные числа оказываются случайными н соответственно исключается их периодичность. Опасность установки всех разрядов регистра в нуль ликвидируется, после чего он начинал 4генерировать постоянное число, Снижаютсятребования к источнику случайных импульсов,так как ввод их в регистр проводится редко(по сравнению с тактовой частотой).о Использование предлагаемого устройствапозволяет повысить точность генераторов случайных процессов, состоящих из датчика случайных бинарных чисел и фильтра, формирующего заданную корреляционную функцию1 О выходного сигнала,Датчик случайных чисел, содержащий ис точник случайных импульсов, сдвигающий регистр, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к сдвигающему входу сдвнгающего регистра, схемы И, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения быстро действия датчика, он содержит элементИЛИ - НЕ, вход которого подключен к выходу источника случайных импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и 25 инверсным выходами элемента ИЛИ - НЕ,а выходы - соответственно с установочными входами первого и второго разрядов сдвигаю- щего регистра, триггер, вход которого подключен к выходу генератора тактовых им пульсов, а выход - к сдвигающему входу последнего не охваченного обратной связью разряда сдвигающсго регистра, и делитель частоты, вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с вторымн входами элементов И.