Генератор случайного процесса

09) (И) 4 с 06 Р 7 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК М АВТО ИДЕТЕЛЬСТВУ пы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЭО(71) Минский радиотехнический институт.(56) Авторское свидетельство СССР 9 517018; кл. С 06 Р. 1/02, 1976.Авторское свидетельство СССР У 1022161, кл. С 06 Г 7/58, 1982. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении моделирующей аппаратуры для решения задач исследования и оптимизации структуры сложн ых систем, для автоматизации истаний на вибрационные, ударные идругие виды воздействия. Цель изобретения - упрощение генератора,.Генератор содержит датчик 1 равномернораспределенных случайных чисел, дваблока 2, 11 памяти, генератор 3 импульсов, два делителя.4, 12 частоты,три регистра 8, 9, 18, регистр 19памяти, два триггера 13, 14, формирователь 17 импульсов, два счетчика5, 10 импульсов, два преобразователя6, 7 код - напряжение, элемент И 15,элемент ИЛИ 16, блок 20 сумматоровпо модулю два. Поставленная цельдостигается за счет введения новыхблоков и функциональных связей, 1 ип.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- , зовано при построении моделирующей аппаратуры для решения задач исследо вания и оптимизации структуры сложных систем, для автоматизации испытаний на вибрационные, ударные, электрические и другие виды воздействий,Цель изобретения - упрощение генератора.На чертеже представлена структурная схема генератора.Генератор содержит датчик 1 равномерно распределенных случайных 15 чисел, блок 2 памяти, генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты, счетчик 5 импульсов, преобразователи 6 и 7 коц - напряжение, регистры 8 и 9, счетчик 10, блок 1 памяти, делитель 20 12 частоты, триггеры 13 и 14, элемент И 15, элемент ИЛИ 16, формирователь 17 импульсов, регистр 18, регистр 19 памяти, блок 20 сумматоров по модулю 2, 25Генератор работает следующим образом.На каждом цикле работы происходит развертывание во времени постоянного периода, Формирование на этом пери оде импульса со случайной длителькостью, амплитудой и полярностью и определение случайных параметров импульса следующего цикла. Начало развертывания константы соответствует началу формирования импульса, Сигналом для начала очередного -го цикла является установка триггера 13 в единичное состояние. В это время в регистр 9 заносится код, определяющий 10 длительность -го импульса выходного процесса, в регистр 19 - код, задающий амплитуду этого импульса, триггер 14 устанавливается в случайное равновероятное состояние, определяющееполярность -го импульса случайного процесса, а в счетчик 5 из регистра 19 заносится код константы, заданной на все время данного режима генерации и записанной в регистр 18 при настройке устройства.Тактовые импульсы с выхода генератора 3 импульсов через делитель 4 частоты поступают, на вычитающий вход счетчика 5, производя последовательное вычитание единиц из этого счетчика, Единичное состояние триггера 13 обуславливает прохождение тактовых импульсов через элемент И 15 на информационный вход делителя 2 частоты, осуществляющего деление тактовой частоты с коэффициентом, код которого хранится в регистре 9. Счетчик 10 формирует последовательно адреса для блока 11 памяти, по которымпроизводится считывание кодов, задающих форму выходного импульса, считанные из блока 1 памяти коды заносятся в регистр 8. С выхода регистра 8 коды поступают на вход блока20 и без преобразования поступают намладшие разрядные входы преобразователя 6 код - напряжение в том случае,если триггер 14 находится в единичномсостоянии или инвертируется блоком20, если триггер 14 установлен в нулевое состояние. Сигнал с прямоговыхода триггера 14 поступает на старший разрядный вход преобразователя 6код - напряжение, который работает вбиполярном режиме, Нулевой уровеньна выходе преобразователя 6 Формируется при коде, содержащем единицув старшем разряде и нули во всехостальных разрядах. Таким образом,при наличии нуля в старшем разряде,нули - во всех остальных разрядах.Таким образом, при наличии нуля встаршем разряде преобразователя 6 наего выходе формируется отрицательноенапряжение и для сохранения правильности Формы выходного импульса коды,поступающие во все его остальные,кроме старшего разряды, должны бытьв этом случае.проинвертированнымнНа выходе преобразователя 7 код-напряжение формируется напряжение,пропорциональное напряжению на еговходе опорного напряжения и усиленное в соответствии с кодом, хранящимся на протяжении данного циклав третьем регистре 18.Из блока 11 памяти последовательно считываются коды всех его ячеек,эти коды через первый регистр 8 иблок 20 поступают поочередно на входпреобразователя 6 и на выходе устройства формируется импульс, форма которого определяется значением кодов,считываемых из блока 11 памяти,амплитуда - кодом, хранящимся в регистре 18, длительность - коэффициентом деления делителя 12 частоты,код которого хранится в регистре 9,а полярность - состояние триггера 14,В результате появления импульсана выходе переполнения счетчика 10происходит установка нулевого состояния триггера 13, вследствие чего запрещается прохождение тактовых импульсов ка вход делителя 12 часто 5 ты и формирование импульса на выходе устройства заканчивается.Далее следует формирование паузы в течение времени, равного интервалу между моментом появления сигнала на 10 выходе переполнения счетчика 5 и моментом формирования сигнала на выходе переполнения счетчика 10. В результате последовательного вычитания единиц счетчик 5 постепенно умень шает свое состояние. При этом на выходе устройства устанавливается нулевой уровень, для этой цели в .последней ячейке блока 2 памяти должен быть записан нулевой код. При 20 достижении счетчиком 5 нулевого состояния по следующему тактовому импульсу на его выходе переполнения формируется сигнал, по которому происходит генерация случайного числа, 25 считывание по сформированному случайному адресу кода амплитуды для+ 1-го цикла работы из блока 2 памяти и занесение этого кода в регистр 18. По заднему фронту импульса, 30 появившегося на выходе переполнения счетчика 5 на выходе формирователя 17 импульсов формируется импульс, по которому происходит генерация нового случайного числа, считывание по сформированному случайному адресу из блока 2 памяти кода, задающего длительность импульса на+ 1-м цикле работы, занесение этого кода . в регистр 9, установка случайного 40 равновероятного состояния триггера 14 и запись в реверсивный счетчик 5 .кода константы из четвертого регистра 19.Кроме того, происходит установка 45 единичного состояния триггера 13, в результате чего разрешается прохождение тактовых импульсов на вход второго делителя 12 частоты и начинается 1. + 1 - й цикл работы устройства. 50формула изобретенияГенератор случайного процесса, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, генератор импульсов, выход которого соединен с входом первого делителя частоты, первый и второй регистры, первый к вторай счетчики импульсов, первый к второй блоки памяти, третий регистр, выход которого соединен с информационным входом первого преобразователя код - напряжение, а т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения генератора Он садержкт первый и второй триггеры, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, элемент И, второй делитель частоты, второй преобразователь кад - напряжение, регистр памяти, блок сумматоров по модулю два, причем выход первого разряда датчика равномерно распределенных случайных чисел соедккек с ккформационным входом первого 1 ркггара,вход синхронизации которого соединенс выходом формирователя:мпульсав,первыМ входом элемента ИПИ Входасккхрокизацкк первого регистраиподключен к первому входу -1 те;П 1 епервого блока памяти гыход первогорегистра соединен с Входам задания коэффициента деления, Второго делителя частоты, кнфсрмациакньь 1 вход которого соединен с выходам элемента И, первый вход которсго сс едккек с Выходом Генератора кмп гльсав, кквев.-. ный выход первого триггера соединен с первым входам блока сумматоров ко модулю два, Выходь; котора" О саед.и: - ны с младшими разрядкымк -Одак второго преобразователя ког - напря-. жение старший разрядный вход като рого соединен с прямым выходом первого триггера, Выход второго преобразователя кад - напряжение соединен с входом задания опорного напряжения первого преобразователя код - напряжение, выход которого является Выходом генератора, выход датчика равномерна распределенных случайных чисел соединен с адресным Входом первого блока памяти, второй Вход "Чтение" которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ. выход переполнения второго счетчика соедккек с входом установки В "1" Второго тркг - гера, входом синхронизации третьего регистра, входом формирователя импульсов и подключен к выходу переполнения второго счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с входом Опрос" датчика равномерно распределенных случайных чисел, Выход первого блока памяти соединен с информацкаккымк входами первого к третьего регистров, выход второго делителя частоты сое1429113 Составитель И. Столяров Редактор В.Бугренкова Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска Заказ 5127/46 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 динен с входом синхронизации второго регистра и второго блока памяти и . подключен к входу первого счетчика, информационный выход которого соединен с адресным входом второго блока памяти, выход которого соединен с ,информационным входом второго регистра, выход переполнения первого счетчика соединен с входом установки в"0" второго триггера, выход которогосоединен с вторым входом элемента И,выход первого делителя частоты соединен с вычитающим входом второго счетчика, вход предварительной установкикоторого соединен с выходом регистра памяти, выход второго регистрасоединен с вторым входом блока сумматоров по модулю два.