Генератор случайных процессов

0 П И С А Н И Е ж 600ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01 с присоедин 1.74 (21) 207374 511 М. Кл. 6 06 ением заявкиГосударственныи комитет Совета Министров СССР(088.8) ло делам изобретени и открытий ния описания 16,06.7 ата опубли(71) Заявитель РАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ заости ате- кци- азоских и,де, тры Одг висим преоб лем п ей пр вател случа а сле форми ако в силу сложнои ан ости между,плотность разованного нелинейным роцесса и автокорреляц оцесса на входе нелине я последнюю в большинс ев не удастся выразить довательно, и определ рующего фильтра,алитическои ю,вероятн преобразов ионной фун йного пребр гве практиче в явном в ить парамеИзобретение относится к устройствам формирования случайных процессов с заданными статистическими характеристиками и, в частности, к области вероятностного моделирования. 5Известны генераторы случайных, сигналов с заданными статистическими характеристиками, содержащие первичный источник шума, подключенный чсрез формирующий фильтр к нелинейному преобразователю. 10Для получения процессов с заданными автокорреляционной функцией и,плотностью,вероятности необходимо таким образом подобрать параметры формирующего фильтра, чтобы процесс на его выходе имел автокорре ляционную функцию, которая станет равной заданной после преобразования нелинейным преобразователем, формирующим процесс с заданной плотностью вероятности, отличной от нормальной. 20 Расчеты по определению автокоррсляционной функции на входе нелинейного преобразователя в этих случаях сводятся к эмпирическому подбору формы автокорреляционной функции на выходе формирующего фильтра и настолько громоздки, что требуют привлечения ЦВМ,Целью изобретения является упрощение генератора при формировании широкого класса,случайных процессов с регу лируемой авто- корреляционной,функциеи.Отличие предлагаемого генератора состоит в том, что он содержит дополнительный формирующий фильтр и блок управления, первый вход которого подключен к выходу нелинейного преобразователя и ко входу дополнительного формирующего фильтра, соединенного выходом со вторым входом блока управления, выход которого подключен к управляющему входу формирующего фильтра,При этом заданную плотность распределения получают,в результате совместного воздействия на сигнал нелинейного преобразователя и дополнительного формирующего фильтра, причем нелинейное преобразование производят, учитывая нормализацию выходного процесса, вносимую дополнительным формирующим фильтром.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого генератора случайных процессов, 3 497600Пусть заданный закон распределения определен набором своих моментов. Известно, что при изменении величин, в явном виде связанных только лишь с третыим и четвертым моментом распределений, уже возможно получение обширного множества форм законов распределений.Известно также, что дополнительный формирующий фильтр, включенный на выходе нелинейного преобразователя, при известных условиях, нормализует процесс, т. е.,все моменты изменяются пропорционально отношению времени корреляции входного процесса к постоянной времени дополнительного формирующего фильтра. В качестве примера рассмотрим формирование процесса с законном распределениязаданным первыми четырьмя моментами. Коэффициенты аосиметрии и эксцесса на входе и выходе дополнительного формирующего,фильтра связаны соотношениями характеризующими нормализацлю процесса:"К2 Т 2фгде у 1 и у 2 - соответственно коэффициента ассиметрии и эксцесса на выходедополнительного формирующегофильтра,у и у 2 - соотвественно коэффициенты ассиметрип и эксцесса на входедополнительного формирующегофильтра.тф - постоянная времени дополнительного формирующего фильтра.т - время корреляции процесса навходе допол 1 нительного формирующего фильтра.Поскольку задана автокорреляционнаяфункция выходного процесса, а следовательнои его энергетический спектр, известна постоянная времени выходного формирующегофильтра.Таким образом, известны способы определе.ния необходимых параметров формиру 1 ощегофильтра, нелинейного преобразователя и дополнительного формирующего фильтра,Сигнал с,выхода источника, шума 1 проходит через первый формирующий фильтр 2 с равномерной и регулируемой по ширине полосой пропускания.При этом получают сигнал с нормальнойплотностью вероятности.Этот сигнал проходит через нелинейныйпреобразователь 3,При этом нормальный закон распределения трансформируется в другой закон, коэффициенты ассиметрии и,эксцесса которого от 10 личаются от коэффициентов ассиметрии и,эксцесса заданного закона в выбранное значение /и " раз соответственно..ф .ф15 Сигнал с выхода нелинейного преобразователя 3 проходит через второй формирующийфильтрпри этом получают заданный спектрвыходного сигнала (заданную автокорреляционную функцию).20 Чтобы получить при этом за счет нормализации процесса на выходе второго формирующего фильтра заданяый закон раопределения, необходимо,обеспечить,выбранное соотношение ти тф, Для этого сигнал с выхода25 нелинейного преобразователя 3 подается напервый вход блока управления 4, а сигнал свыхода второго формирующего фильтра 5 подается на второй вход блока управления. Длядостижения выбранното соотношения ти тф30 с выхода блока управления 4 на вход 6 первого формирующего, фильтра подается сигнал,обеспечивающий регулировку ширины полосыпропускания этого фильтра.35Предмет изобретенияГенератор, случайных процессов, содержащий источник шума, подклю;енный через фор мирующий фильтр к нелинейному преобразователю, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора при формировании широкого класса случайных процессов с регулируемой автокорреляционной функцией, он 45 содержит дополнительный формирующийфильтр и блок управления, первый вход которого,подключеп к выходу нелинейного пре.образователя и ко входу дополнительного формирующего фильтра, соединенного выхо дом со вторым входом блока управления, выход которото подключен к управляющему входу формирующего, фильтра,ставитель В, ЖовинскнйТехред М. Семенов Редактор Кол Подписио пография, пр, Сапунова, 2 каз 1092/19ЦНИ Изд.2120Государственногопо делам пзо13035, Москва, Ж Тираж 679комитета Совета Мииистроретеиий и открытий35, Раушская иао., д. 4/5 ректор Е, Хмел