Генератор случайных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фиг. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 839024, кл. Н 03 К 3/84, 1980.Авторское свидетельство СССР В 940282, кл. Н 03 К 3/84, 1980. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано в радио- и информационно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможноЯО 1406743ав 4 Н 03 К 3/84 стей генератора. Устройство содержитгенераторы 1, 2 и 3 тактовых импульсов, псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел и цифровых функций соответственно, блок 5сравнения и элемент И 6, Введениеэлемента 4 задержки и образование новых функциональных связей обеспечивает воэможность нормирования стохас-,тических параметров формируемых последовательностей импульсов, т.е.генерирование квазипуассоновскогоимпульсного потока с нормированными статическими характеристиками. Вописании приведен пример реализациигенератора 3 цифровых функций. 1 э.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике и информационно- измерительной технике.5Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей генератора за счет обеспечения возможности нормирования стохастических параметров формируемых по следовательностей импульсов.На фиг. 1 представлена схема генератора случайных импульсов; на фиг.2- то же, вариант.Генератор случайных импульсов (фиг. 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел и с входом синхронизации генератора 3 цифровых функций, элемент 4 задержки, блок 5 сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом элемен та 4 задержки, вход которого соединен с выходом генератора 1 тактовых импульсов. Первая группа выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел сое динена с второй группой входов блока 5 сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами генератора 3 цифровых функций, информационные входы которого соединены с третьей группой выходов генератора 235 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел, вторая группа выходов которого соединена с соответствующими входами элемента И 6.Генератор 3 цифровых функций (фиг. 2) содержит первый регистр 7, вьмоды которого соединены с первой группой входов блока 8 умножения, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора 9, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра 10 и являются выходами генератора 3 цифровых функций, вход синхронизации которого соединен с входом синхрониза 50 ции второго регистра 10, выходы которого соединены с второй группой входов блока 8 умножения. Информационные входы генератора 3 цифровых функций соединены с второй группой входов сумматора.Генератор случайных импульсов работает следулцим образом. Импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов поступают на вход генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел, на выходах которого происходит смена псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел соответствующей разрядности. Псевдослучайное число с третьей группы выходов последнего преобразуется генератором 3 цифровых функций в очередное псевдослучайное число У с заданными законом распределения и автокорреляционной функцией, которое поступает на первую группу входов блока 5 сравнения. На вторую группу входов последнего поступает псевдослучайная равномерно распределенная последовательность чисел Е с первой группы выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел, На выходе блока 5 сравнения сигнал логической единицы появляется при условии 7 ( Е. Этот сигнал поступает на первый вход элемента И 6, При одинаковой разрядности представлений чисел У и 2, например 1 двоичных разрядов, вероятность Р, появления си-. гнала логической единицы на выходе блока 5 сравнения в -том такте определяется, какР (1) = 2 Ъ(1),На группу входов элемента И 6 поступает псевдослучайное равномерно распределенное двоичное число с второй группы выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел. На второй вход элемента И 6 поступают задержанные элементом 4 задержки стробирунщие импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов.Таким образом, вероятность Р г(1) появления на выходе элемента И 6 1-го стробирующего импульса определяется произведением вероятности Р , того, что на второй группе выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел в -том такте появятся все "единицы (Р (1) = 2 , где Б - разрядность второй группы выходов) и вероятности Р, (д) появления единицы на выходе блока 5 сравнения. Следовательно,-(6+5) 1 с 2,У, У; = (1 - Ь)У;,+ т.е. сигналы с второй группы выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел задают степень приближения ге 5 нерируемого импульсного потока к "строгов пуассоновскому - при одинаковых математических ожиданиях относительное отличие дисперсии количества импульсов на выходе элемента И 6 от аналогичной дисперсии для строго пуассоновского потока за тот же интервал времени не превы-зшает величины Р = 2 . При этом значение мгновенной интенсивности п(1) генерируемого квазипуассоновского импульсного потока п(1) = Г,Р,(1)-(У ф 5).2 У(1), где Г - частота генератора 1 тактовых импульсов, определяется характеристиками генерируе мой числовой последовательности У(1).Иожно показать, что среднее число случайных импульсов 1, появившихся на выходе элемента И 6 в течение Е срабатываний генератора 1 тактовых импуль сов, определяется,как где 7 - среднее значение числа У.Элемент 4 задержки компенсирует влияние конечного времени распространения сигнала в блоках устройства на статистические характеристики выходного импульсного потока устройства. Генератор 3 цифровых функций формирует тактируемую последовательность чисел У, с заданными законом распределения и автокорреляционной функцией: с нормальным законом распределения и экспоненциальной авто- корреляционной функцией. Работа генератора 3 цифровых функций осуществляется по рекуррентному алгоритму где 0 с Ь сс 1, а Х, - очередное псевдослучайное равномерно распределенное двоичное число Х на третьей группе выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел. При этом среднее значение чисел У;Х 2 - 1-пЬ 2 Ь а автокорреляционная функция 4 К=П,(1 - Ь)", где Х - математическое ожидание числа Х;ш - количество двоичных разрядовв третьей группе выходов гегенатора 2 псевдослучайныхравномерно распределенныхдвоичных чисел.В регистре 7 генератора 3 цифровых функций (фиг. 2) содержится коэффициент (1 - Ь), который умножается в блоке 8 умножения на значение предыдущего числа с выхода сумматора 9 (через второй регистр 0), а результат складывается в сумматоре 9 с очередным числом Х . Очередное число записывается в регистр 10 при поступлении очередного тактового импульса на его вход синхронизации,Таким образом, устройство обеспечивает генерирование квазипуассоновского импульсного потока с нормированными статистическими характеристиками. Формула изобретения 1. Генератор случайных импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом генератора псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел и входом синхронизации генератора цифровых функций, выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов блока сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента И, соответствующие выходы первой группы выходов генератора псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел соединены с второй группой входов, блока сравнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности нормирования стохастических параметров формируемых последовательностей импульсов, в него введен элемент задержки, выход которогосоединен с вторым входом элементаИ, соответствующие входы которогосоединены с второй группой выходовгенератора псевдослучайньм равномерно распределенных двоичных чисел,соответствующие выходы третьей группы выходов которого соединены с информационными входами генератора цифроСоставитель Ю, БурмистровТехред А.Кравчук Корректор Э.Лончакова Редактор И. БандураЗаказ 3205/52 Тираж 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1406743 6вых функций, выход генератора такто- которого соединены с информационными вых импульсов соединен с входом эле- входами второго регистра и являются мента задержки. выходами генератора цифровых функ 2. Генератор по и. 1, о т л и - ций, вход синхронизации которого5ч а ю щ и й с я тем, что, генератор соединен с входом синхронизации втоцифровых функций содержит первый ре- рого регистра, выходы которого соедигистр, выходы которого соединены с нены с второй группой входов блока первой группой входов блока умноже- умножения, информационные входы генения, выходы которого соединены с пер ратора цифровых функций соединены вой группой входов сумматора, выходы с второй группой входов сумматора.