Генератор случайных сигналов

(19 БРЕТ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова(54 ) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к областивычислителвной техники и может бытьиспользовано при моделировании систем обработки и передачи информации,при калибровке устройств для измерения закона распределения случайныхвеличин, при исследовании помехоустойчивости различных систем и т.п.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератораза счет получения нормального распредепения и ослабления автокорреляции. Цель изобретения достигаетсявведением в генератор сумматора, блока усреднения и нелинейного преобразователя напряжения с соответствующими функциональными связями. Генератор позволяет получать биполярнуюслучайную последовательность импульсов. 3 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано при моделированиисистем обработки и передачи информации, при калибровке устройств дляизмерения закона распределения случайных величин, при исследованиипомехоустойчивости различных системи т.п,.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейгенератора за счет получения нормального распределения.и ослабленияавтокорреляции.На фиг, 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 а;Б - виды нелинейной зависимости нелинейногопреобразователя; на фиг. За,6 - автокорреляционные функции.Генератор включает в себя блок 1усреднения, нелинейный преобразователь 2, аналоговый регистр 3 сдвига,распределитель импульсов 4, сумматор 5 и источник б тактовых импульсов .Рассмотрим работу генератора.Для получения незатухающих, ограниченных по уровню в некоторой области случайных сигналов необходимо вы-.полнить преобразователь 2 с кусочноломаной нелинейной зависимостью(фиг. 2 а или о ). При рассмотрениивозьмем случай реализации преобразователем 2 нелинейной зависимостивида (фиг. 2 о),Распределитель иьиульсов создаетна своих выходах, а следовательно,и на управляющих входах аналоговогоР егистра сдвига прямоугольные, неперекрывающиеся, сдвинутые друг относительно друга импульсы. Под деиствием этих импульсов информация врегистре сдвига перемещается от начала регистра к концу пошагово, начиная от последней ячейки, из предпоследней и т.д.С и-го выхода и 1.-го разрядоврегистра 3 сдвига напряжения поступают на входы блока 1 усреднения,где усредняются и затем преобразуются преобразователем, с выхода которого преобразованное напряжение поступает на вход регистра 3 сдвига,Погрешность выполнения операций суммирования., а также внутренние шумыприводят к тому, что на выходе блока 2 последовательность напряженииникогда не повторится и будет иметь равномерный закон распределениявероятностей появления любого значения с математическим ожиданием, равным нулю. Преобразователь также можно выполнить на двухпороговом компараторе и суммирующем усилителе, причем один из входов суммирующего усилителя объединен с входом, а другой -с выходом двухпорогового компаратора,1 О С целью получения нормального закона распределения вероятностей внего введен дополнительный суммирующий усилитель, входы. которого соединены с выходами АЗУ.15 Как известно, если случайная величина является суммой более четырехслучайных независимых и равновеликихвеличин, то приближенно она подчиняется нормальному закону независимо20 от законов распределения вероятностей составляющих. Следовательно, навтором выходе суммирующего усилителя мы получим случайные колебания снормальным законом распределения ве 25 роятностей.В предложенном генераторе из-заналичия внутренних шумов, присущихвсем аналоговым блокам, получаемаяпоследовательность никогда не повто30 рится, а следовательно, боковые лепестки у автокорреляционной функциибудут отсутствоватьНа фиг. 3 В представлена рассчитанная на ЗВИ автокорреляционная35функция.для ш = 5, Из сравненияфиг, 3 а и 3 Ь видно, что паразитныепики при сдвиге на тридцать два такта, имеющиеся в автокорреляционнойфункции генератора-прототипа, от 40 сутствуют в предлагаемом генераторе.Кроме того, в предложенном генераторе получаем биполярную случайную последовательность,45 Формула изобретенияГенератор случайных сигналов, содержащий аналоговый регистр сдвига,входы управления сдвигом которого 50 подключены к соответствующим выходамраспределителя импульсов, вход которого подключен к выходу источникатактовых импульсов, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расши рения функциональных возможностейгенератора за счет получения нормального распределения и ослабления автокорреляции, он содержит сумматор,блок усреднения и нелинейный преобравователь, выход которого являетсявыходом равномерного распределениягенератора и соединен с входом сумматора и с информационным входоманалогового регистра сдвига, информационные выходы которого соединеныс группой входов сумматора соответственно, выход которого является выходом нормального распределения генератора, последний и -й ( = 1,-1, и- число выходов регистра сдвига) выходы аналогового регистра сдвига соединены соответственно с первыми вторым входами блока усреднения,выход которого соединен с входом нелинейного преобразовате -ля.1Составитель А. КарасКелемеш Техред Г. Гербер орректор В. Синицк едак 1ного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. каэ 3 дписное Производственно-полиграфическое предпри 52 Тираж 6 ВНИИПИ Государстве по делам иэобре 035, Москва, Ж, г. Ужгород, ул. Проектна