Генератор импульсного напряжения

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике для моделирования случайных процессов.Известен генератор импульсного напряжения, содержащий формирователи случайного напряжения, выходы каждого из которых через соответствующий ключ подключены к входам сумматора по модулю два 1 ).Однако в данном генераторе недостаточно высокое качество статистических характеристик выходных сигналов из-за неполного использования свойств сумматора по модулю два.Цель изобретения - улучшение статистических характеристик выходного случайного напряжения.Поставленная .цель достигается тем, что в генератор иМпульсного напряжения по авт. св. Р 445134 введен инвертор, вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, а выход подключен к входам формирователей случайного напряжения.Формирователи случайного напряжения выполнены в виде асинхронных элементов задержки с флуктуирующими временными параметрами.На чертеже представлена структурная схема генератора.Генератор содержит Формировате" ли 1 случайного напряжения, ключи 2, сумматор 3 по модулю два, инвертор 4,Формирователи выполнены в вийе асинхронных элементов задержки, время задержки которых не кратно периоду какого-либо периодического процесса. Следовательно, это время задержки является непрерывной (аналоговой) величиной, подверженной влиянию внутренних и внешних возмущений, т.е. Флуктуирующие элементы характеризуются непрерывными случайными значениями времен задержки.В качестве асинхронных элементов задержки могут быть использованы радиотехническая линия задержки с сосредоточенными параметрами или типа "коаксиальный кабель", асинхронный регистр сдвига, сдвигающий двоичный сигнал "О" и "1" по своей "длине" со скоростью, определяющейся быстродействием элементов регистра, электронный элемент, например логический элемент, в котором используется задержка по включению и выключению (цепочка последовательно соединенных элементов, например элементов НЕ, является по существу примитивным асинхронным регистром сдвига). Если число И четное, то генератор. может перейти в устойчивое состояние ("О" на выходе и "1" на всех входах сумматора 3) и. генерация случайного импульсного напряжения прекратится. Благодаря выбору нечетного И и наличиюеинвертора 4 схема генератора устойчивого состояния не имеет. Например, если на выходе сумматора 3 установится ",О", то на всех его входах в устойчивом состоянии должны бы сформироваться "1", так так и - нечетное число, а это потребует установления ф 1" на выходе сумматора 3. Пусть на выходе сумматора 3 установилась ф 1 ф, то в устойчивом состоянии на его входах должны сформироваться фОф, что привело бы к изменению сигнала на "О" 50 55 60 65 Для эффективной работы предлага. емого генератора необходимо, чтобы задержка этих асинхронных элементов задержки была неинерционной.Устройство работает следующим образом. В силу случайности вреМенных задержек и взаимной иррациональностиих отношений одновременное изменениесигналов на выходах двух и болееформирователей 1 практически исключается. Изменение сигналов на выходеодного из.формирователей 1 ведет кизменению сигнала на выходе сумматора 3 по подулю два и, следовательнона входах всех формирователей 1, 10 Случайные импульсные напряжения,действующие в схеме, можно оценитьследующими статическими характеристиками: равновероятностью логическихуровней "О" и "1" импульсного напря жения и 8-образностью корреляционных характеристик.Сумматор 3 по модулю два,формируетна своем выходе случайное импульсное напряжение со статистическимихарактеристиками лучшими, чем налюбом из его выходов. Это случайноеимпульсное напряжение через инвертор 4 опять подается на входы всехФормирователей 1, проходит черезних и формируется по амплитуде в ключах 2 соответственно. Благодаря случайности и свойствам иррациональности времени задержки Формирователейсигналы на входах сумматоров 3 обладают свойствами статистической неэа висимости и на выходе этого сумматора форьируется случайное импульсноенапряжение с еще лучшими, статистическими характеристиками и т,д.Через некоторое время на выходе З 5 сумматора 3 установится случайноеимпульсное напряжение типа обобщенного телеграфного сигнала с равновероятными уровнями "О" и "1" и автокорреляционной функцией близкой поформе к Ю-образной (автокорреляционной .функции "белого шумаи). Скоростьустановления предельных характеристик зависит от относительной величины временныхфлуктуаций и степени,близости отношений между собой к 45 к иррациональным, а также от коли-,чества каналов И .1023637 Составитель Ю. ТюпичТехред Т,Маточка Корректор А. Повх Редактор О. Колесникова Заказ 4239/49 Подписное Тираж 936 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на выходе сумматора 3 и т, д. Такимобразом подобная схема при нечетном н не может описываться статическими логическими уравнениями, чтосоответствует отсутствию любыхустойчивых состояний схемы. 5 При ю:1 схема устройства превращается в обычный генератор прямоугольных импульсов типа "меандр" со слабо флуктуирующими фронтами, 30 Таким образом, в связи с тем, что формирователи 1 выполнены как асин хронные элементы задержки наличиемвременных флуктуаций и иррациональностью в соотношениях средних значегний этих флуктуаций, генератор генерирует процесс типа случайной асинхронной последовательности логических уровней "Оф и "1", а наличиеобратной связи в генераторе позволяет осуществить мйогократное суммирование случайных процессов по модулюдва, что ведет к улучшению статисти"ческих характеристик выходного напряжения,.