Генератор последовательностей случайных чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 137422 04 С 06 Р 7 фЩ 1 РчцА ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ одного хонический во СССР1984.ЕЛЬНОСТЕЙк вычислить исполь- моделироваМ Рь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Иркутский институт нзяйства и Иркутский политинститут(54) ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ(57) Изобретение относитсятельной технике и может бьзовано при статистическом нии, Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей генератора за счет обеспечения возможностиизменения автокорреляционной функцииГенератор содержит счетчик 1, блок 2памяти, схему 3 сравнения, ключ 4,счетчики 5, 6, ключи 7, 8, блок 9элементов ИЛИ, элемент 10 задержки,датчик 11 случайных чисел, элемент12 задержки, блок 13 управления, состоящий иэ генератора 14 тактовых импульсов, элементов И 15-20 и триггеров 21, 22. Кроме того, генераторсодержит блок 23 управления автокорреляционной функцией, состоящий изсчетчика 24, регистра 25 памяти иключа 26. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при статистическом моделировании и является усовершенствованием уст ройства по авт,св. У 1179325.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения возможности изменения автокорреляционной функции. 10Блок-схема генератора приведена на чертеже.Генератор содержит счетчик 1, блок 2 памяти, схему 3 сравнения, ключ 4, счетчики 5 и б, ключи 7 и 8, блок 9 15 элементов ИЛИ, элемент 10 задержки, датчик 11 случайных чисел, элемент 12 задержки, блок 13 управления, состоящий из генератора 14 тактовых импульсов, элементов И 15-20 и тригге ров 21 и 22. Кроме того, генератор содержит блок 23 управления автокорреляционной функцией, состоящий из счетчика 24, регистра 25 памяти и ключа 26. 25Генератор работает следующим образом.В исходном положении счетчик установлен в нулевое состояние. Блок 2 памяти и счетчики .5 и 6 содержат 30 независимые реализации,:случайной ве-личины, распределенной на требуемому закону, генерируемому датчиком 11 случайных чисел. Причем в блоке 2 памяти находится и чисел, а в счетчиках 35 5 и 6 - одно и то же число, На выходе схемы 3 сравнения сигнал отсутствует, следовательно, ключ 4 заперт и на выход устройства число не подается.В регистре 25 памяти записано чис ло К. Счетчик 24 установлен в Е-е состояние, где 0 сЕ( ш, ш - размерность счетчика. При ш-с+1=2 корреляционная функция трансформируемой последовательности сжимается в Е раз. 45 Триггер 21 открывает элемент И 15 и закрывает элемент И 16. Триггер 22 открывает элементы И 17 и 19 и закрывает элементы И 18 и 20. На всех шинах сигналы отсутствуют.Импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элемент И 15 поступает на шину Ш 1 и через элементы И 15 н 17 - на шину Ш 2. По шине Ш 1 сигнал передается на счетный вход счетчика 1. По шине Ш 2 сигнал передается на разрешающий входключа 7. В счетчике 1 устанавливается очередное значение адреса блока 2 памяти, которое поступает на адресный вход блока 2памяти. На выходе блока 2 памяти появляется число, записанное по установленному в счетчике 1 адресу, Эточисло передается на первый информационный вход схемы 3 сравнения и информационный вход ключа 4.На второй информационный вход схемы 3 сравнения через ключ 7 и блокИЛИ 9 поступает число, записанное ранее в счетчике 5, На выходе схемы 3сравнения появляется сигнал, еслисравнение произошло; в противном случае сигнал не вырабатывается. Еслисигнал не появляется, содержимоесчетчика 24 не изменяется, ключ 4остается запертым и число из блока 2памяти на информационный вход ключа26 не поступает, Устройство работаетаналогичным образом до тех пор, покане появится сигнал сравнения на выходе схемы 3 сравнения либо не произойдет переполнение счетчика 1,Пусть произошло переполнение счетчика 1, т,е, осуществилось последовательное сравнение содержимого счетчи"ка 5 со всеми числами, хранящимисяв блоке 2 памяти. Счетчик 1 переводится в исходное состояние. На выходепо переполнению счетчика 1 появляетсясигнал, который по шине Ш 6 поступает1на счетные входы триггеров 21 и 22,изменяя их состояния на противополож-,ные. При этом элементы И 15, 17 и 19закрываются, а элементы И 16, 18 и20 открываются,Очередной импульс от генератора14 тактовых импульсов через элементыИ 16 и 20 поступает на шину Ш 3, через элемент И 16 - на установочныйвход триггера 1, устанавливая егов исходное состояние, что приводит коткрыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал по шинеШ 3 передается на счетный вход счетчика 6, уменьшая его содержимое наединицу.Следующий импульс от генератора 4тактовых импульсов поступает черезэлемент И 15 и на шину Ш 1 и через .элементы И 15 и 18 - на шину Ш 4.С шины Ш 1 сигнал передается на счетный вход счетчика 1. По шине Ш 4 сигнал поступает на разрешающий входключа 8, В счетчике 1 устанавливаетсяочередное значение адреса, которое,попадая на адресный вход блока 2 памяти, вызывает поступление числа, 1374220записанного по этому адресу из блока 2 памяти на первый информационный вход схемы 3 сравнения и на информационный вход ключа 4, На второй информационный вход схемы 3 сравнения через ключ 8 и блок ИЛИ 9 поступает содержимое счетчика 6, В случае совпадения чисел, поступающих на входы схемы 3 сравнения, на ее выходе появ ляется сигнал. В противном случае устройство повторяет цикл сравнения,Если сравнения всех чисел из блока 2 памяти с содержимым счетчика 6 не происходит, то на выходе по переполнению счетчика 1 появляется сигнал, который поступает на шину Ш 6. С шины Ш 6 этот сигнал передается на счетные входы триггеров 21 и 22, изменяя их состоянию на противоположные. При этом открываются элементы И 16, 17 и 19 и закрываются элементы И 15, 18 и 20. Очередной импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элементы И 16 и 19 поступает на 25 шину Ш 5, через элемент И 16 - на установочный вход триггера 21, устанавливая его в исходное состояние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал по шине Ш 5 передается на счетный вход счетчика 5, увеличивая его содержимое на единицу. Далее работа устройства продолжается по описанной схеме до тех пор, пока не произойдет сравнение числа из блока 2 памяти с содержимым счетчика 5 или 6. При этом на выходе схемы 3 сравнения появляется сигнал сравнения, который поступает на установочный вход триггера 22, 4 О счетный вход счетчика 24, разрешающий вход ключа 4 и на вход элемента 10 задержки. При этом триггер 22 устанавливается в исходное состояние, содержимое счетчика 24 увеличивается 45 на единицу, ключ 4 открывается. Числоиз блока 2 памяти, адрес которого установлен в счетчике 1, через ключ 4 поступает на установочные входы счетчиков 5 и 6 и записывается в них, а также на информационный вход ключа50 26. С выхода элемента 10 задержки сигнал поступает на вход датчика 11 случайных чисел и вход элемента 12 задержки. Датчик 11 случайных чисел вырабатывает очередное число, которое записывается на место числа из блока 2 памяти, адрес которого установлен в счетчике 1. С выхода элемента 12 задержки сигнал передается на вход(состояние, соответствующее начальному адресу блока 2 памяти). Если всчетчике 24 произошло переполнение,то сигнал с его выхода по переполнению поступает на разрешающий входключа 26 и вход предварительной записи информации счетчика 24. При этомоткрывается ключ 26 и число из блока2 памяти поступает на выход устройства, а число к из регистра 25 памяти,установленное на информационнм входесчетчика 24, переписывается в счетчик24. Если на выходе устройства числоне появилось, то устройство работаетописанным выше образом до тех пор,пока не произойдет переполнение счетчика 24 и на выходе устройства не появится число,Таким образом, при помощи устройства, включающего узлы 1-10, 12 и 13,осуществляется внесение корреляционной зависимости в последовательностьнекоррелированнык случайных чисел стребуемым одномерным законом распределения веростностей, получаемых спомощью датчика 11 случайных некоррелированных чисел,. Введение в устройство блока 23, содержащего блоки 24,25 и 26, позволяет изменять внд автокорреляционной последовательностипосредством "сжатия" по оси абсциссв фиксированное число раз. В силу того что в процессе генерирования навыход устройства подаются значениятолько при достижении переполнениясчетчика 24, изменением установки начального состояния этого счетчика(состояния регистра 25 памяти) можнорегулировать количество периодическивыбрасываемых значений с исходной автокорреляционной функцией, поступающей на блок 23 трансформации, что иобеспечивает "сжатие" автокорреляционной функцииФормула и з о б р е т енияГенератор последовательностей случайных чисел по авт. св. В 1179325, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения воэможности изменения авто- корреляционной функции, он содержит четвертый ключ, четвертый счетчик и1374220 Составитель А.КарасовРедактор И.Рыбченко Техред А.Цавчук Корректор В.Бутяга Заказ 603/45 Тираж 704 Подписное ВНИИА Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 регистр памяти, выход которого соединен с установочным входом четвертого счетчика, счетный вход которого подключен к выходу схемы сравнения, выход третьего ключа соединен с информационным входом четвертого ключа,выход которого является выходом гене"ратора, а управляющий вход четвертогоключа объединен с входом синхронизации установки четвертого счетчика иподключен к выходу переполнения чет.вертого счетчика.