Генератор случайного потока импульсов

(5) 5 ЫЙ КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВ ПО И 306 РЕТ ПРИ ГКНТ СС НИЕ ИЗОБРЕТЕН О(57) Изобретениетехнике. Цель изфункциональныхслучайного потокачения воэможносткона модуляции к импульсной - расширение ей генератора путем обеспеслучайного эаемого потока относитсябретенияоэможносимпульсови заданияформиру ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ детельство СССР3 К 3/84, 1988. СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА импульсов. В генератор случайного потока импульсов введены последовательно соединенные элемент И 20, элемент 21 задержки, элемент И 22 и датчик 23 случайных чисел, а также триггер 24, обеспечивающие управление модулирующим потоком импульсов. Кроме того, генератор содержит датчики 1, 9 и 13 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2 и 8, блоки 3, 7 и 14 сравнения, формирователи 4 и 10 импульсов, датчики 5 и 6 экспоненциального напряжения, элементы И 11 и 16. элементы ИЛИ 12 и 25, О-триггер 15, элементы 17 и 28 задержки, группу кодовых шин 18, блок 19 формирования модулирующего потока импульсов. счетчик 26 импульсов, мультиплексор 27, группу переключателей 29.1-29.в и блок 30 выбора каналов, 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в информационно-измерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт, св, М 1552361,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем обеспечения возможности задания случайного закона модуляции формируемого потока импульсов,На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема генератора случайного потока импульсов; на фиг, 2 - схема примера конкретной реализации блока выбора канала.Генератор случайного потока импульсов содержит последовательно соединенные первый датчик 1 случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь 2. первый блок 3 сравнения и первый формирователь 4 импульсов, первый датчик 5 экспоненциального напряжения, последовательно соединенные второй датчик 6 экспоненциального напряжения и второй блок 7 сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя 8, вход которого соединен с выходом второго датчика 9 случайных чисел, второй формирователь 10 импульсов, последовательно соединенные первый элемент И 11, элемент ИЛИ 12, третий датчик 13 случайных чисел, третий блок 14 сравнения, О-триггер 15 и второй элемент И 16, первый элемент 17 задержки, группу кодовых шин 18, соединенную с второй группой входов блока 19 формирования модулирую.щего потока импульсов, последовательно соединенные третий элемент И 20, второй элемент 21 задержки, четвертый элемент И 22 и четвертый датчик 23 случайных чисел, триггер 24, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом четвертого элемента И 22 и с первым входом третьего элемента И 20, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента И 16 и с первым входом триггера 24, второй вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с входом первого датчика 1 случайных чисел, с входом первого датчика 5 экспоненциального напряжения, с входом второго датчика 6 экспоненциального напряжения, с входом второго датчика 9 случайных чисел и с входом первого элемента 17 задержки, выход которого соединен с вторым входом О-триггера 15, второй выход которого соединен с первым входом первого элемента И 11, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя 4 импульсов,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Выход второго блока 7 сравнения соединен с входом второго формирователя 10 импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 16, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12 и с первым входом блока 19 формирования модулирующего потока импульсов, второй вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12. Выходы четвертого датчика 23 случайных чисел соединены с первой группой входов блока 19 формирования модулирующего потока импульсов, группа выходов которого соединена с второй группой входов третьего блока 14 сравнения. Выход датчика 5 экспоненциального напряжения соединен с вторым входом первого блока 3 сравнения.Блок 19 формирования модулирующего потока импульсов содержит последовательно соединенные элемен г ИЛИ 25, счетчик 26 импульсов и мультиплексор 27, элемент 28 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 25, второй вход которого является первым входом блока 19 формирования модулирующего потока импульсов, первый вход которого соединен с входом счете ка 26 импульсов, выход которого соединен с входом элемента 28 задержки.Мультиплексор 27 содержит группу переключателей 29.1-29,п, соединенных с входами блока 30 выбора каналов.Блок 30 выбора каналов (фиг. 2) содержит последовательно соединенные дешифратор 31, группу блоков 32.1-32.щ элементов ИЛИ, группу блоков 33.1-33 л элементов И и блок 34 элементов ИЛИ, выходы которого являются выходами блока 30 выбора каналов. первой и второй группами выходов которого являются входы дешифрэтора 31 и группы блоков 33,1-33 лп элементов И,Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.Счетчик 26 импульсов блока 19 формирования модулирующего потока импульсов устанавливается в исходное нулевое состояние. В нулевое состояние устанавливается также триггер 24. Первый и второй датчики 1 и 9 случайных чисел при подаче на их вход (опроса) импульсэ с выхода элемента ИЛИ 12 выоабатывэют независимые равномерно распределенные случайные числа.На выходах первого и второго цифроаналоговых преобразователей 2 и 8 формируются аналоговые сигналы, амплитуды которых пропорциональны сформированным случайным числам, Синхронно с первым и вторым датчиками 1 и 9 случайных чисел включаются первый и второй датчики45 50 55 5 и 6 экспоненциального напряжения, амплитуды выходных сигналов которых возрастают по экспоненциальным законам, Выбор экспоненциальных законов определяется в соответствии с требуемыми параметрами формируемого устройством случайного потока импульсов, При этом первый датчик 5 экспоненциального напряжения вырабатывает напряжение, отвечающее параметрам закона распределения основного потока импульсов. Второй датчик ,6 экспоненциального напряжения вырабатывает напряжение, которое используется для выработки пуассоновского потока импульсов, изменяющего (модулирующего) распределение основного потока импульсов. Сигналы с выходов первого и второго датчиков 5 и 6 экспоненциального напряжения, а также с цифроаналоговых преобразователей 2 и 8 поступают на первый и второй блоки 3 и 7 сравнения соответственно. В моменты равенства напряжений, поступающих на первые и вторые входы блоков 3 и 7 сравнения, каждый из этих блоков сравнения вырабатывает сигнал, поступающий затем соответственно на первый и второй формирователи 4 и 10 импульсов.Прохождение импульса, выработанного формирователем 4 или формирователем 10 импульсов, на выход устройства организуется в соответствии с требуемым законом ь.одуляции (" смешивания" ) основного и модулирующего основной потоков импульсов, Реализация требуемого закона модуляции производится следующим образом. Очередным выходным импульсом устройства с выхора элемента ИЛИ 12 запускается третий датчик 13 случайных чисел, с выхода которого двоичное равномерно распределенное число а поступает на первую группу входов третьего блока 14 сравнения, На второй группе входов блока 14 сравнения устанавливается число Р, определяющее долю модулирующего потока в основном потоке импульсов. Выбор конкретного значения числа Р, устанавливаемого на втором входе1блока 14 сравнения, производится путем подключения при помощи мультиплексора 27 соответствующего сигнала с группы 18 кодовых шин,По результату сравнения числа с с числом Р единичный импульс на выходе блока 14 сравнения вырабатывается в том случае, если аР. Если а Р, тс блок 14 сравнения импульса не вырабатывает, Сигнал с выхода блока 14 сравнения подается на первый (информационный) вход О-триггера 15, на второй вход(синхронизации) которого подается выходной сигнал устройства. 5 10 20 25 30 35 40 Подключение к второй группе входовблока 14 сравнения соответствующих сигнальных шин, каждая совокупность которыхпринадлежит определенной кодовой шинегруппы кодовых шин 18 устройства, обеспечивается блоком 19 формирования модулирующего потока импульсов, которыйработает следующим образом.Вероятность Р имеет следующийсмысл; Р о- вероятность появления в основ 1ном потоке очередной серии модулирующихимпульсов; Р 1 - условная вероятность появления второго модулирующего импульса всерии при условии, что перед этим уже былодин модулирующий импульс; Р 1 - условная1вероятность появления +1)-го модулирующего импульса при условии, что ему предшествовало ровно ) последовательныхмодулирующих импульсов,Выбор сигнальной шины 18, группы кодовых шин с установленной на ней вероятностью Р) (которые отвечают 1-й кодовой1шине) и подключение ее через мультиплексор 27 к блоку 14 сравнения производитсяпри помощи счетчика 26 импульсов, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 16 и поэтому при появлениимодулирующего импульс;: число в нем увеличивается на единицу. Вход сброса счетчика 26 импульсов подключен к выходуэлемента И 11 (через элемент ИЛИ 25) ипоэтому появление импульсов основногопотока будет переводить счетчик импульсовв нулевое состояние. Кроме того, в нулевоесостояние счетчик 26,1 мпульсов переводится и при накоплении в нем числа, соответствующего уменьшению условнойвероятности Р до уровня Ро. Таким обра 1зом, увеличение содержимого счетчика 26импульсов происходит только при условиипоследовательного следования импульсов,модулирующих основной поток.Для обеспечения случайного характераизменений совокупность вероятностей (Р)ьустановленньх на сигнальных шинах каждой из группы 18 кодовьх шин, введены последовательно соединен ые третий элемент И 20, элемент 21 задержки, четвертый элемент И 22 и четвертый датчик 23 .чучайных чисел, а также триггер 24, осуществляющие управление мультиплексором 27следующим образом.Очередной импульс модулирующего потока с выхода элемента И 16 поступает через открытый элемент И 20 на первый вход(Я-вход) триггера 24. Сигнал нового состояния триггера 24 отключает элемент И 20 от выхода элемента И 16 и пропускает задержанный в элементе 21 задержки импульс через открытый элемент И 22 на вход опроса1626346 Формула изобретения Составител Техред М,М Ю. Бурмистров гентал Корректор Н.Ревс дактор А.Моты Заказ 284 ВНИИПИ Госуд Тираж 468 Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 датчика 23 случайных чисел, который вырабатывает случайное равномерно распределенное число, Это случайное число поступает на первую группу входов мультиплексора 27, определяя номердля выбора 5 кодовой шины группы 18, На управляющем входе мультиплексора 27 устанавливается при этом содержимое счетчика 26 импульсов, соответствующее номеру 1 сигнальной шины из соответствующей кодовой шины 10 18В соответствии со значением номеракаждый из группы блоков 29.1-29,гл переключения пропускает на свой выход -ю сигнальную шину, выбор которой 15 производится в блоке 30 выбора каналов, который работает следующим образом.Случайное число поступает на деш ифратор 31 и возбуждает одну из его 2 К выходных шин, где К - разрядность 20 представления случайного числа, При условии К в (в - число групп входов дешифратора 31) возбуждение одной из первых - выходных шин дешифратора 31 соответствует случаю= 1, второй группыП 3из - выходных шин дешифратсра 31 соотКветствует случаю= 2 и т,д. Данное условие реализуется подсоединением к управляю щим входам группы блоков 33.1-33.гп элементов И соответствующих групп выходовдешифратора 31, сгруппированных при помощи элементов ИЛИ 32,1-32.в. Генератор случайного потока импульсов по авт, св, %1552361,отл ича ю щи йс я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей генератора путем обеспечения возможности задания случайного закона модуляции формируемого потока импульсов, в него дополнительно введены последовательно соединенные третий элемент И, второй элемент задержки, четвертый элемент И и четвертый датчик случайных чисел, триггер, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом четвертого элемента И и с первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выходы четвертого датчика случайных чисел соединены с первой группой входов блока формирования модулирующего потока импульсов.