Генератор случайного процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 06 Р ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относитсявычислительной техники и ино для формирования потока нев СССР 970.ССР 974.ОЦЕССА области дназначе- мпульсов ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ,801388858 А 1 произвольной формы со случайными параметрами для решения задач оптимизации структуры систем. Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигаетсятем, что в генераторе на одном тактеработы происходит формирование одного случайного числа и однократное обращение к блокам памяти. Генераторсодержит датчик 1 случайных чисел,блоки 2 и 14 памяти, генератор 3 импульсов, счетчик 4, преобразователь5 код - напряжение, регистр 6, элементы И 7, 8, КБ-триггеры 9, 10, Ртриггер 11, элемент ИЛИ 12, сумматор13. 1 ил.138885 Изобретение относится к цифровойвычислительной технике, предназначено для Формирования потока импульсовпроизвольной формы со случайными параметрами и может быть использованопри построении имитационно-моделирующей аппаратуры для решения задач оптимизации структуры систем, испытаний изделий на ударные, электрические и другие виды ноздействий.Цель изобретения - повьппение быстродействия.На чертеже изображена структурнаясхема устройства,15Генератор случайного процесса содержит датчик 1 случайных чисел,блок 2 памяти, генератор 3 импульсов,счетчик 4, преобразователь 5.код -напряжение, регистр 6, элементы И 7и 8, КБ-триггеры 9 и 1 О, 0-триггер11, элемент. ИЛИ 12 сумматор 13, накапливающий блок 14 памяти.Генератор работает следующим образом. 25Цикл генерации начинается с установки нулевого состояния счетчика. 4.В результате КБ-триггер 9 устанавливается в единичное состояние. Высокий потенциал с выхода КБ-триггера 9разрешает через элемент ИЛИ 12 генерацию случайного числа на выходе датчика 1 случайных чисел, производитсчитывание по сформированному случайному адресу из первой области блока352 памяти кода длительности периодаследования на М-м цикле устройстваТ и запись этого кода в счетчик 4,ииа также производит установку случаиного равновероятного состояния Втриггера 11, определяя тем самым полярность Я-го импупьса выходной последовательности, и устанавливает вединичное состояние КБ-триггер 10.Следующий тактовый импульс, генерируемый генератором 3 импульсов, проходит через элемент И 8, при этомпроисходит установка нулевого состояния КБ-триггера 9, чтение кода Кзаписанного по нуленому адресу блока5014 памяти, запись этого кода в регистр 6, Через элемент ИЛИ 12 производится опрос датчика 1 случайных чисел. По сформированному случайномуадресу Ы, происходит считывание кодашага Р, выборки и накапливающим сум"55матором 13 происходит суммированиеэтого кода с содержимым сумматора(в данном случае нулевым кодом) фор" 8 гмируя следующий адрес блока 14 паияти. Кроме того, на первом такте И-го цикла работы устройства происходит вычитание единицы из счетчика 4. Преобразователь 5 код - напряжение формирует на выходе устройства уровень, абсолютное значение которого пропорционально считанному по нулевому адресу блока 4 памяти коду. Полярность напряжения определяется состоянием 0-триггера 11, так как это состояние, установленное на время И-го цикла, дублируется старшим (знаковым) разрядом регистра 6 в течение времени формирования выходного импульса. По сле,дующему второму тактовому импульсу Ы-го цикла происходит считывание из блока 14 памяти кода по случайному адресусформированному на первом цикле, формирование в сумматоре .14 адреса следующего кода из массива чисел (К 1, записанного в блок 2 памяти, как сумму , +и уменьшение содержимого счетчика 4 на единицу. Далее последовательность операций повторяется. При этом происходит последовательное вычитание единиц из счетчика 4, увеличение содержимого накапливающего сумматора 13 на каждом такте на случайную величину и считывание по возрастающим со случайным шагом адресам чисел из массиваР ). На некотором К-м такте работы устройства результат суммирования накопленной в сумматоре 13 суммы случайных чиселг+ г ++Я к-, со случайным числомпревьппает разрядную сетку сумматора. При этом сигналом переноса с выхода старшего разряда сумматора 13 происходит установка нулевого состояния триггера 10. На выходе устройства формируется напряжение, соответствующее коду К, адрес которого определяется как , + ++ Р к - Нулевое состояние второго КБ-триггера 10 обуславливает установку нулевого состояния накапливающего сумматора 13 и регистра 6. На выходе устройства до конца формирования М-го интервала следования ныходных импульсов устанавливается нулевой уровень. Вычитание единиц из счетчика 4 происходит до тех пор, пока он не достиг" нет нулевого состояния, после чего процесс формирования (И+1)-го импульса выходной случайной последовательности циклически повторяется.Заказ 1580/49. Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб.; д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Выходной импульс формируется путем аппроксимации кодов, выбираемых со случайным шагом из исходного массива чисел 1 К, поэтому форма импульса на выходе устройства является слу 5 чайной. Амплитуда импульса на выходе устройства вследствие случайности выборки членов, формирующих этот импульс, также является случайной и подчиняется неравенству А А где А - значение амплитуды, соответствующей максимальному коду Киз массива чисел 1 К.Формула изобретения 15 Генератор случайного процесса, содержащий датчик случайных чисел, первый блок памяти, генератор импульсов, счетчик, преобразователь кода в нап ряжение, вход которого соединен с выходом регистра, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два элемента И, два КЯ-триггера, Р триггер, элемент ИЛИ, накапливающий сумматор, второй блок памяти, причем, выход датчика случайных чисел соединен с адресным входом первого блока памяти, первый вход Чтение" которо го соединен с выходом первого КЯ- триггера, первым входом элемента ИЛИ, с тактовым входом Р-триггера,с входом разрешения занесения счетчика и Я- входом второго КЯ-триггера, второй вход "Чтение" первого блока памяти соединен с выходом первого элемента И, с входом синхронизации накапливающего сумматора, с вторым входом элемента ИЛИ, с входом синхронизации регистра, с К-входом первого КЯ-триггера и входом управления считываниемвторого блока памяти, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами младших разрядов регистра, вход старшего разряда которогосоединен с выходом Р-триггера, выходэлемента ИЛИ соединен с входом Опрос" датчика случайных чисел, выходмладшего разряда которого соединен сР-входом Р-триггера, разрядные выходы счетчика подключены к соответствующим входам второго элемента И,выход которого соединен с Я-входомпервого КЯ-триггера, вход установкив "0" регистра соединен с входом обнуления накапливающего сумматора иподключен к инверсному выходу второго КЯ-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первогоэлемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовыхимпульсов и со счетным входом счетчика, К-вход второго КЯ-триггера соединен с выходом переноса накапливающего сумматора, информационный выходкоторого подключен к адресному входувторого блока памяти, суммирующийвход накапливающего сумматора соединен с первым информационным выходомпервого блока памяти, второй информационный выход которого соединен свходом начальной установки счетчика,выход преобразователя кода в напряжение является выходом генератора.