Генератор пуассоновского потока импульсов

(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1667229, кл. Н 03 К 3/84, 1989,(54) ГЕНЕРАТОР ПУАССОНОВСКОГО ПОТОКА ИМ ПУД Ь СОВ(57) Изобретение относится к импульснойтехнике. Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счет расширения класса формируемых потоков им 786643 А 1 пульсов, Цель достигается тем, что в генератор пуассоновского потока импульсов введены генератор 15 тактовых импульсов, счетчик 16 импульсов, регистр 18 сдвига, блок 19 умножителей, сумматор 20, умножитель 21 и элемент 17 задержки. Устройство также содержит датчики 1, 9 случайных чи-, сел, цифроаналоговые преобразователи 2, 10, блоки 3, 11, 14 сравнения, генераторы 7, 13 экспоненциального напряжения, формирователи 5, 12 импульсов, прерыватель 4, ключ б, 1 ил.соединен с входом первого ДСЧ, а через 10 первый генератор экспоненциального напряжения с вторым входом первого блока 20 30 35 40 50 55 Изобретение относится к автоматике и импульсной технике, может быть использовано для формирования случайного потока импульсов,Известно устройство; содержащее последовательно соединенные первый датчик случайных чисел (ДСЧ), первый ЦАП, первый блок сравнения, прерыватель, формирователь импульсов, выход которого сравнения, ключ, второй ДСЧ, второй ЦАП, второй блок сравнения, второй формирователь импульсов, второй генератор экспоненциального напряжения, вход запуска которогО соединен с выходом ключа, а выход - с вторым входом блока сравнения, и третий блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом ключа. Недостатком устройства является отно.сительно узкие функциональные возможности, поскольку оно формирует относительно узкий класс случайных потоков. Это обьясняется тем, что устройство моделирует процесс поступления и обслуживания заявок в системах массового обслуживания. При этом предполагается, что интенсивность обслуживания не зависит от текущей частоты появления заявок. На практике важное значение имеют системы обслуживания, в частности, с участием человека, когда интенсивность обслуживания заявок корректируется текущей частотой их поступления,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет расширения класса формируемых потоковимпульсов,Цель достигается тем, что в устройство введены ГТИ, счетчик импульсов, элемент задержки, умножитель, регистр сдвига, группа умножителей и сумматор, при этом вход элемента задержки и управляющий вход регистра сдвига соединены с информационным входом ключа, ГТИ соединен с информационным входом счетчика импульсов,вход установки в ноль которого соединен с выходом элемента задержки, а выход - с информационным входом регистра сдвига,выход которого через группу умножителей соединен с входом сумматора, выход которого соединен с первым входом умножителя, включенного вторым входом и выходом между выходом второго датчика случайных чисел и входом второго ЦАП,Кроме того, в известной литературе не обнаружено устройств, в которых цель изобретения достигалась введением такой же совокупности существенных признаков. Следовательно, предложение отвечает критерию существования отличий,На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора.5 Генератор пуассоновского потока импульсов содержит последовательно соединенные первый ДСЧ 1, первый ЦАП 2,первый блок 3 сравнения, прерыватель 4,первый формирователь 5 импульсов, выходкоторого соединен с входом запуска первого ДСЧ 1, а через первый генератор 7 экспоненциального напряжения - с вторымвходом первого блока 3 сравнения, ключ 8 ивторой ДСЧ 9, последовательно соединен 5 ные второй ЦАП 10, второй блок 11 сравнения, второй формирователь 12 импульсов, авыход - с вторым входом второго блока 11сравнения, и третий блок 14 сравнения, выход которого соединен с. управляющим входом ключа 8, последовательно соединенныеГТИ 15, счетчик 16 импульсов, вход установки в ноль которого соединен с информационным входом ключа 8 через элемент 17задержки, регистр 18 сдвига, управляющий5 вход которого соединен с входом элемента17 задержки, блок 19 умножителей 21, включенный между выходом второго ДСЧ 9 ивходом второго ЦАП 10. Все элементы устройства являются стандартными элементами вычислительной техники.Работает генератор пуассоновского по тока импульсов Следующим образом.При подаче на вход опроса первого ДСЧ1 и первого генератора 7 импульса запускапервый вырабатывает случайное число сравномерным распределением в интервале(0,1), а второй - экспоненциально нарастающее напряжение, которое сравнивается впервом блоке 3 с преобразованным в аналоговую форму в первом ЦАП 2 сигналом отпервого ДСЧ 1.В момент сравнения на.выходе первогоформирователя 5 появляется импульс, чтоприводит к повторению описанных выше5 процессов. Таким образом, на выходе первого формирователя 5 формируется случайный поток импульсов с пуассоновскимраспределением, которому соответствуетэкспоненциальное распределение интервалов между импульсами, параметры которогозадаются параметрами первого генератора7.В исходном состоянии на выходе третьего блока 14 сравнения наблюдается уровень логического "0", поэтому ключ 8 открыти первый из импульсов проходит на входопроса второго ДСЧ 9, изменяя его состояние, и на вход запуска второго генератора13. При отклонении сигнала на выходе второго генератора от нулевого на выходе1786643 венно расширяются функциональные возможности генератора эа счет расширения класса формируемых потоков импульсов.Экономический эффект от использования изобретения может быть оценен суммой сэкономленных средств за счет более оптимального конструирования устройств, при проектировании которых используется более точная модель реального потока обслуживаемых заявок с учетом саморегулирования интенсивности обслуживания,510 установки счетчика импульсов, при этом 45 вход умножителя подключен к выходу второго датчика случайных чисел, а выход подключен к входу второго цифроаналогового преобразователя 50Редактор Заказ 256 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 третьего блока 14 формируется уровень логической "1" и ключ 8 закрывается, В момент равенства сигналов на входах второго блока 11 на выходе второго формирователя 12 формируется импульс, который поступает на выход генератора и соответствует моменту окончания обслуживания заявки. Этот же импульс сбрасывает второй генератор 13, что приводит к открыванию ключа 8. Описанные выше процессы многократно повторяются.Регулирование интенсивности обслуживания заявок производится следующим образом.В исходном состоянии в регистр сдвига занесены числа, которые, будучи умножены на коэффициенты в умножителях блока 19 и просуммированы в сумматоре 20, задают исходный коэффициент умножения для умножения 21, например, равный единице. Далее по мере формирования импульсов на выходе первого формирователя 5 иэ счетчика 16 в регистр 18 записываются числа, которые соответствуют временному интервалу между импульсами. После записи очередного числа счетчик 16 обнуляется. Сформированные числа поочередно сдвигаются в регистре 18 и, таким образом, в нем постоянно находятся несколько чисел, кото- рые соответствуют длинам нескольких текущих интервалов между поступающими заявками,гЕсли эти интервалы относительно малы, то на выходе сумматора 20 формируется относительно небольшое число, что приводит к уменьшению случайного уровня сигнала на выходе второго ЦАП 10 и, следовательно, к тенденции более быстрого появления импульса на выходе второго формирователя 12 относительно импульса на выходе ключа 8.В противном случае, когда на выходе сумматора 20 уровень сигнала увеличивается, наблюдается тенденция к увеличению интервалов времени на обслуживание заявки,Таким образом, благодаря введению дополнительных блоков и связей сущест 15 20 25 30 35 40 формула изобретения Генератор пуассоновского потока импульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнения, прерыватель, первый формирователь импульсов, ключ и второй датчик случайнь 1 х чисел, последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь, второй блок сравнения, второй формирователь импульсов, второй генератор экспоненциального напряжения и третий блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу ключа, вход которого соединен через первый генератор экспоненциального напряжения с вторым входом первого блока сравнения, выход второго генератора экспоненциального напряжения подключен к второму входу второго блока сравнения, вы-. ход первого формирователя импульсов подключен к входу первого датчика случайных чисел, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, регистр сдвига, блок умножителей, сумматор и.умножитель, а также элемент задержки, вход которого соединен с управляющим входом регистра сдвига, выход элемента задержки соединен с входом