Генератор случайного потока импульсов

(51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ ССС89,ССС87. ГО ПОТОКА импульснои зовано в иной технике.(57) Изобретение относитсятехнике и может быть исполформ ацио н но-измерител ьн Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа законов распределения формируемых потоков импульсов - достигается введением в генератор случайного потока импульсов датчика 18 случайных чисел, блока 19 определения координат, блока 20 вычисления функции и образования новых функциональных связей, Генератор также содержит датчики 1;9 и 12 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2 и 8, блоки 3, 7 и 14 сравнения, датчики 4 и 6 экспоненциального напряжения, формирователи 5 и 10 импульсов, элементы И 11 и 16, элемент ИЛИ 12, триггер 15, элемент задержки 17 1 ил5 10 15 55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вы. числительной и информационно-измерительной технике.По основному авт.св, М 1487155 известен генератор случайного потока импульсов, содержащий первый датчик случайных чисел, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого датчика экспоненциального напряжения, первый формирователь импульсов, второй датчик экспоненциального напряжения, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом второго датчика случайных чисел, вход которого соединен с входом элемента задержки, входом третьего датчика случайных чисел, входом второго датчика экспоненциального напряжения, входом первого датчика экспоненциального напряжения, входом первого датчика случайных чисел и выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и с выходом третьего блока сравнения, первый и второй входы которого соединены соответственно с кодовой шиной и выходом третьего датчика случайных чисел, выход первого блока сравнения соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход второго блока сравнения соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И,Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможно-.сти, обусловленные относительно малым числом законов распределения формируемых потоков импульсов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные четвертый датчик случайных чисел, вход которого объединен с входом третьего датчика случайных чисел, блок определения координат и блок вычисления функции, выход 20 25 30 35 40 45 50 которого соединен со вторым входом третьего блока сравнения.На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора случайного потока импульсов.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, элемент 17 задержки, последовательно соединенные четвертый датчик 18 случайных чисел, блок 19 определения координат и блок 20 вычисления функции, выходы которого соединены с второй группой входов третьего блока 14 сравнения, а вход четвертого датчика 18 соединен с входом третьего датчика 13, выход первого формирователя 4 импульсов соединен с первым входом первого элемента И 11, второй вход которого соединен с вторым выходом О-триггера 15, второй вход которого соединен с выходом элемента 17 задержки, вход которого соединен с входом второго датчика 9 случайных чисел, входом второго датчика 6 экспоненциального напряжения, входом первого датчика 5 экспоненциального напряжения, входом первого датчика 1 случайных чисел и выходом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 16, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя 10 импульсов, вход которого соединен с выходом второго блока 7 сравнения, Выход первого датчика 5 экспоненциального напряжения соединен с вторым входом первого блока 3 сравнения.Блок 19 определения координат и блок 20 вычисления функции могут быть выполнены в виде ПЗУ, запрограммированныхдля определения Р и,и (Р;),Остальные блоки устройства являютсястандартными блоками вычислительной иимпульсной техники,Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.Первый 1 и второй 9 датчики случайных чисел при подаче на их вход (опроса) импульса с выхода элемента ИЛИ 12 вырабатывают независимые равномерно распределенные случайные числа.На выходах первого 2 и второго 8 цифроаналоговых преобразователей формируются аналоговые сигналы, амплитуды которых пропорциональны сформированным случайным числам. Синхронно с первым 1 и вторым 9 датчиками случайных чисел включаются первый 5 и второй 6 датчики 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 основного закона распределения, второй датчик 6 - напряжение, которое используется для выработки пуассоновского потока импульсов, изменяющего (искажающего) закон распределения основного потока импульсов, Сигналы с выходов первого 5 и второго 6 датчиков 5 и 6 экспоненциального напряжения, а также с цифроаналоговых преобразователей 2 и 8 поступают на первый 3 и второй 7 блоки сравнения. В моменты равенства напряжений, поступающих на первые и вторые входы блоков 3 и 7 сравнения, каждый из этих блоков сравнения вырабатывают сигнал, поступающий затем на первый 4 и второй 10 формирователи импульсов.Прохождение импульса, выработанного формирователем 4 или 10 импульсов, на выход устройства организуется в соответствии с требуемым законом смешения основного и искажающего основной пуассоновских потоков импульсов.Реализация требуемого закона смешения производится следующим образом.Очередным выходным импульсом устройства запускаются третий 13 и четвертый 18 датчики случайных чисел, С выхода третьего датчика 13 двоичное равномерно распределенное число Ч поступает на первую группу входов третьего блока 14 сравнения, На другой группе входов блока 14 сравнения устанавливается текущее значение функции принадлежности ,и (Р), которое вычисляется в блоке 20 вычисления функции, Для этого в блоке 19 определения координат по величине у определяются координаты носителя по сигналу четвертого датчика 18, которое вырабатывает равномерно распределенное случайное число уР=(а+ о) - 2 оу,где а, о- параметры функции принадлежности, характеризующие центр группирова 10 ния и разброс элементов множествазначений вЕроятностей,Эти координаты используются в блоке20 вычисления функции для вычисления,ир (Р 1) - 1 . При й ),яр (Р 1) на1 Р - авыходе блока 14 сравнения вырабатываетсяуровень "1",что означает непоявление искажающего импульса в результирующем потокеимпульсов. В противном случае вырабаты 20 вается уровень "0",Сигнал с выхода блока 14 сравненияподается на вход (О-вход) О-триггера 15. Навторой вход (синхронизации) О-триггера 15подается выходной сигнал устройства, за 25 держанный элементом 17 задержки на интервал, равный суммарному временизадержки третьего датчика 13 случайныхчисел третьего блока 14 сравнения. Припоступлении этого импульса на вход синх 30 ронизации О-триггера 15 устанавливаетсяв единичное или нулевое состояние в зависимости от сигнала на его О-входе и остается в этом состоянии до приходаследующего сигнала на его вход синхрони 35 зации, Единичное или нулевое состояниеО-триггера 15 открывает элемент И 11 илиэлемент И 16, обеспечивая прохождениеочередного импульса, принадлежащегоосновному или искажающему основной40 потоку импульсов, Организация прохождения очередного импульса от элемента И11 или элемента И 16 на выход устройстваосуществляется при помощи элементаИЛИ 12, Очередной импульс с выхода эле 45 мента ИЛИ 12 запускает датчики 1 и 9случайных, чисел, а также датчики 5 и 6экспоненциального напряжения для формирования очередного импульса устройства.50 Таким образом, благодаря введениюновых блоков и связей существенно расширяются функциональные возможности устройства, поскольку искаженныйрезультирующий поток импульсов формиру 55 ется при нечетком знании вероятности появления искажающих импульсов. Эторасширяет класс формируемых потоков импульсов.При этом расширяются функциональные возможности, Так, в известном уст1734197 20 25 30 35 40 45 50 Составитель Э, БорисовРедактор Л, Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец Заказ 1675 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ройстве р(Р) и ч жестко связаны, поскольку Р является функцией к . Поэтому по величине к заранее можно определить соотношение сигналов на входах блока 14. В предложенном устройстве Р от к не зависит. Поэтому, если использовать одинаковые датчики 13 и 14 с одинаковой начальной установкой, то предложенное устройство формирует тот же случайный поток, что и в известном устройстве, но благодаря неодинаковым датчикам или неодинаковой на.чальной установке значительно расширяются функциональные возможности. Формул а и зо 6 рете н и я Генератор случайного потока импульсов поавт.св, %1487155, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью расширения функцио нальных возможНостей за счет увеличениячисла законов распределения формирующих потоков импульсов, в него дополнительно введены последовательно соединенные четвертый датчик случайных чисел, блок опреде ления координат и блок вычисления функции,выходы которого соединены с второй группой входов третьего блока сравнения, вход четвертого датчика случайных чисел соединен с выходом элемента ИЛИ.15