Двухканальный генератор случайного процесса

СОЮЗ СОВЕТС ОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН 11 С 06 Р 7/;133ВИ 6.;НЕРА ОРй трияти,орого ержащи ов пам д ко а, вь блока ом ре ервог щи ующих блоковресные входы одам второго ходыс ом венно,соединеодами си группы соответс третьегтретьимиствующи омпаратора дресными в локов памя фор пер сое ра. тв отцелью стовышени 1 строде очности ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИ Н АВТОРСКОМУ С(56) 1. Авторское свидетельство ССВ 777798, кл. С 06 Р 7/58, 1978.2. Авторское свидетельство СССРФ 781799, кл. С 06 Р 7/58, 1978.3. Авторское свидетельство СССРУ 466511, кл. С 06 Р 7/58, 1973.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 37 36031/ 18-24,кл. С 06 Р 7/58, 1981 (прототип).(54) (57) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, со компаратора, группу бло генератор импульсов, вы соединен с входом источ ход которого соединен с схем сравнения, выходы п паратора соединены с пе ными входами соответств памяти группы, вторые а которых подключены к вы и ч а ю щ и и с я тем,ч,.80110844 вия генератора, он содержит два ком" мутатора, источник постоянных напряжений, группу ключей, сумматор и блок памяти, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами генератора и ссУ- единены с входами первого и второго компараторов, одноименные выходы блоков памяти группы объединены между собой и подключены к группе информационных входов первого коммутатора соответственно, управляющий вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора и подключен к выходу генератора импульсов, груп" па выходов первого коммутатора под-ключена к группе входов блока схем " сравнения соответственно, группа выходов которого соединена с управля- (ф ющими входами соответствующих ключей группы, информационные входы кото- Я рых подключены к соответствующим выходам источника постоянных напря-жений, а выходы ключей группы соединены с группой входов сумматора соответственно, вход которого подключен к выходу источника шума, а выход сумматора соединен с информационным входом второго коммутатора, первый н второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым инмационными входами блока памяти,вый выход второго коммутаторадинен с входом третьего компарато 1108443Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено длямоделирования двух дискретных случайных процессов, связанных взаимнымчетырехмерным распределением, т. е.двумерного векторного случайногопроцесса.Известны устройства для моделирования случайных процессов с двумерными распределениями 1 1 3 и 2 .10Однако они не дают воэможностимоделирования двух статистическисвязанных случайных процессов,Известен также многоканальныйгенератор случайного процесса, который позволяет моделировать И связанных случайных процессов 3 3.Однако степень связанности процессов ограничена рамками корреляционной теории. 20Наиболее близким к предлагаемомуявляется двухканальный генераторслучайного процесса, содержащий первую группу источников шума, выходыкоторых соединены с входами трех нелинейных преобразователей, компаратора и ключей, выходы которых являются выходами генератора и соединены с входами других компараторов,выходы которых соединены с входамиблоков памяти, выходы которых соединены с управляющими входами нелинейных преобразователей, выходы которых соединены с первыми входамисхем сравнения, вторые входы которых подключены к выходам источниковшума второй группы, а выходы схемсравнения соединены с входамиэлемента И, выход которого соединенс управляющими входами ключей 4 . 40Недостатками данного генератора являются невысокие точность и быстродействие. Каждая пара значений двухканального случайного процесса задается взаимным двумерным распределением и может быть сформирована только тогда, когда очередная пара значений случайных чисел от первой группы источников шума удовлетворит трем двумерным плотностям вероятнос ти: двум собственным и взаимной.Если вероятность удовлетворения каждой из двумерных плотностей 0,1, это значит, что только каждая тысячная пара первых случайных чисел может 55 быть использована.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства. Для достижения поставленной цели в двухканальный генератор случайного процесса, содержащий три компаратора, группу блоков памяти, генера" тор импульсов, выход которого соединен с входом источника шума, выход которого соединен с входом блока схем сравнения, выходы первого компаратора соединены с первыми адресными входами соответствующих блоков памяти группы, вторые адресные входы которых подключены к выходам второго компаратора соответственно, выходы третьего компаратора соединены с третьими адресными входами соответствующих блоков памяти группы, введены два коммутатора, источник постоянных напряжений, группа ключей, сумматор и блок памяти, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами генератора и соединены с входами первого и второго компараторов, одноименные выходы блоков памяти группы объединены между собой и подключены к группе информационных входов первого коммутатора соответственно, управляющий вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора и подключен к выходу генератора импульсов, группа выходов первого коммутатора подключена к группе входов блока схем сравнения соответственно, группа выходов которого соединена с управляющими входами соответствующих ключей группы, информационные входы которых подключены к соответствующим выходам источника постоянных напряжений, а выходы ключей группы соединены с группой входов сумматора соответственно, вход которого подключен к выходу источника шума, а выход сумматора соединен с информационным входом второго коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока памяти, первый выход второго коммутатора соединен с входом третьего компаратора. На чертеже приведена блок-схема генератора.Генератор содержит компараторы блоки 2 памяти, коммутатор 3, блок 4 схем сравнения, источник 5 шума, ключи 6, источник 7 постоянных напряжений, сумматор 8, коммутатор 9, блок 10 памяти и генератор 11 импульсов.Генератор предназначен для моделирования двух статистически связанных случайных процессов, заданных совместным распределением, т.е. двумерного векторного случайного процесса. Система блоков 2 памяти предназначена для запоминания этой функции распределения, компараторы 1 для выбора условных распределений, соответствующих уже сформированным значениям случайного векторного про. цесса, коммутатор 3 и коммутатор 9 - для осуществления переключений в зависимости от того, по какому каналу формируется значение случайного процесса, блок 4 схем сравнения, источник 5 шума, ключи 6, источник постоянных напряжений и сумматор 8 предназначены для формирования оче- редного значения случайного процесса с заданным законом распределения. Блок 10 памяти необходим для хранения сформированных значений.При формировании двумерного векторного случайного процесса число выходов компараторов 1 равно числу квантований случайных величин. Число блоков памяти составляет Мхй. Число выходов третьего компаратора 1, а также число строк и столбцов потенциометров в каждом блоке памяти определяется числом уровней квантования переменных. Количество входов и выходов блока 4 схем сравнения, выходов источника 7 постоянных напряжений, первых входов сумматора 8 и число ключей первой группы равно М. Блок 10 памяти состоит из двух ячеек.Генератор работает следующим образом.Предварительно в блоках 2 памяти выставляется условная плотность вероятности моделируемого процесса, в последние ячейки которых записываются два любых первых значения. Произвольным образом следует выбрать также два предыдущих значения. Коммутатор 3 должен в первый такт работы подключить к входу блока 4 схем сравнения выходы того столбца блоков памяти, на котором выставляется частная плотность вероятности. Подобрав таким образом начальное подключение столбца памяти, можно осуществлять включение генератора. Пуск осуществляется включением генератора 11 импульсоэ, который запускает источник 5 шума и производит переброс коммутаторов 3 и 9 на формирование значения процесса второго канала. К входам второго коммутатора, 3 подключенывыходы соответствующего столбца матрицы соответствующего блока 2 памяти, 5 поэтому равномерно распределеннаяслучайная величина от источника 5шума проверяется схемой 4 сравненияна соответствие условной плотностивероятности, В зависимости от того,э какой амплитудный интервал попадает случайная от источника 5 величина,открывается соответствующий выходблока 4 схем сравнения и через соответствующий ключ 6 масштабирующаявеличина с выхода источника 7 постоянных напряжений поступает на пер"вый вход сумматора 8, на выходе которого будет значение х 2 г +Величина х с второго выхода ком"2мутатора 9 поступает на второй входблока 10 памяти, с выхода которогона выход генератора и на вход второго компаратора 1 поступает величинархь 2. Начинается новый цикл формирова ния очередного значения случайногопроцесса (на этот раз первого ка"нала).Коммутатор 3 подключает к входамблока 4 схем сравнения выходы очеред- ЗО ного столбца матрицы соответствующегоблока памяти, случайная величина х1от источника 5 шума сравнивается ссоответствующей новой условной плотностью. В зависимости от того, в какой амплитудный интервал попадет случайная величина от источника 5, открывается соответствующий выход блока 4 схем сравнения, На входе первогокоммутатора 9 появляется новое значение, которое поступает на первый выход первого коммутатора 9 и записы-вается в первую ячейку блока 10 памяти, Одновременно эта величина поступает на вход третьего компаратораПо входам второго коммутатора 3 подключается новый столбец матрицы блока памяти.Таким образом, может быть сформирован случайный двумерный вектор О ный процесс произвольной длины, Точность предложенного устройства выше, чем у прототипа, так как слу,чайные процессы в каналах связанывзаимной четырехмерной плотностью 55 вероятности.Быстродействие предложенного устройства намного вьппе быстродействияпрототипа, так как каждое значение1108443 Составитель А.КарасовРедактор Л.Алексеенко Техред М. Надь Корректор О. Билак Заказ 5866/35 Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4 сигнала источника шума преобразуетсяв очередное значение двухканальногослучайного процесса. По сравнению сбазовым объектом предложенное устройство позволяет расширить класс ре шаемых задач, так как базовый объектдает возможность моделировать только случайную последовательность чи-.сел с одномерным нормальным распределением.