Генератор случайной последовательности импульсов

(22) Заявлено 18,07.73 (21) 1945107/1851) М. К 6 1/О исоединением заявкиГосудорстоенный номитет Соаота Министроа СССР по делам иэооретеннй и открытий(45) Дата опубликования описания 19 О 2 76(54 РАТОР СЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВзобрете относится к вычислительн ехнике и может быть использовано для иследования задач массового обслуживания и адежности на физических моделях и аналоовых машина ой последо- воспроизводить лишь некоторые законы распределения времени появления импульсов. При этом точность воспроизведения закона распреде Оления недостаточна для исследования высококачественных устройств и си:тем автоматического управления, а процедура настройки генератора на заданный закон слишкомсложна, Это объясняется отсутствием теоре тического решения задачи о функциональнойсвязи закона распределения случайной величины и перенастраиваемых параметров генератора. Поэтому настройка генератора назаданный закон распределения сводится к 20эмпирическому поиску с последующими громоздкими статистическими испытаниями.Естественно, что при этом точность согласования полученного закона с заданным те-.оретическим будет невелика. 25 Известные генераторы ательности импульсов поИзвестен также генератор случайных чисел, который позволяет воспроизводить любой наперед заданный закон распределения с достаточно высокой точностью, Случайной величиной в данном генераторе является амплитуда регулярно появляюшихся импульсов, а время появления импульсов - величина не случайная и регулируемая. Указанный генератор структурно близок к предлагаемому и принимается за прототип.Названный генератор случайных чисел. содержит последовательно соединенные источ- ник случайных импульсов, блок формирования, фильтр, первый ключ амплитудный селектор, матри шый переключатель, причем управляющий вход ключа соединен с первым выходом многофазного ждущего мультивибратора, второй выход которого подключенк управляющему входу амплитудного селектораОднако с помощью этого генератора невозможно получение случайной последовательности однопслярных прямоугольных импульсов с фиксированной амплитудой и со случайным временем появления (длительно3стью паузы), распределенным по любомунаперед заданному закону,Цель изобретения - повышение точностиработы генератора, Предлагаемый генераторсодержит последовательно соединенные между выходом матричного переключателя и входом многофаэного ждущего мультивибраторапороговое устройство и интегрирующий уси-литель, управляющий вход которого черезвторой.ключ соединен с третьим выходом 10многофазного ждущего мультивибратора,На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого генератора случайнойпоследовательности импульсов; на фиг. 2- диаграмма работы генератора, 15Устройство включает в себя последова-.тельпо соединенные источник случайных ,импульсов 1, блок формирования 2, фильтр3, первый ключ 4, амплитудный селектор5, матричный переключатель 6, интегрируюший усилитель 7, пороговое устройство 8и многофазный ждуший мультивибратор 9. спедоватепьность импульсов на втором выходе многофазного ждущего мультивибратора 9 -случайная последователь 1 ность нмпупьсов на первом выходе многофаэного ждущего мультивибратора 9 - Ослучайная последовательность импупь 45 сов с заданным законом распределения случайной амплитуды импульса на выходе митри ного переключателя - О напряже.- Е 1 ние па выходе интегрирующего усипитепя 7 - О , дпнтепьность выходного импупьсп енеритора ( детерминированная регуппруомая неслучайная вепн чина)1 50 дпитепьность паузы между выходными имнупьсамн генератора (случайная дискретная величина с нормируемой вероятностью, 55 пояипення) - ; время импульса О, (время взятия пробы) - 1, ; ннпряжение срабатывания порогового устройства 8 - О н 1 - время, эа которое напряжеср 60 Первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входамидпервого ключа 4 и амплитудного селектора 5, Третий выход многофазного ждущего мупьтивибратори 9, являющийся выходом устройства, соединен с входом второго ключа 10, выход которого подключен к 30 управпяюшему входу интегрирующего усилителя 7, На диаграмме случайная последоватопьность импульсов на выходе порогового устройства обозначена (/, ; случайная последовательность импульсов на 35 третьем выходе многофаэного ждущего мультивнбритори 9 - .) ; случайная поЬ ние О на выходе интегрирующего усилителя 7 достигнет значения ОсрПринцип действия генератора случайной последовательности импульсов заключается в получении инфранизкочастотного случайного напряжения (шума) со стабильным законом распределения мгновенных значений, в его дальнейшем преобразовании с помощью устройств квантования, получении последовательности случайных чисел (импульсов случайной амплитуды) с нормированными вероятностями, формировании заданного закона распределения случайной величины (амплитуды) и последующем преобразовании последовательности импульсов случайной амплитуды в случайную последо-, вательность импульсов с фиксированной амплитудой и заданным законом распределения случайной дискретной величины - времени появления импульсов (длительности паузы). Генератор работает следующим образом, Импульсы случайной частоты и амплитуды, генерируемые первичными источниками 1, поступают на вход блока формирования импульсов 2, на выходе которого получается последовательность однополярных импульсов равной амплитуды, но случайных по моменту появления. Далее импульсы, проходя через фильтр 3 низких частот, преобразуются в инфранизкочастотное случайное напряжение, закон распределения мгновенных значений которого стабилен во времени и зависит от параметров фильтра низких частот, В момент прихода импульса О на управляющий вход ключа 4 он кратковременно (на время 1 ) откроется и на вход амплитудного селектора 5 поступит импульс случайной амплитуды, равный значению инфра- низкочастотного случайного напряжения в момент "взятия пробы", В зависимости от амплитуды этого импульса на одном из выходов амплитудного селектора появится сигнал, что эквивалентно выпаданию определенного числа, Вероятность выпадания того или иного числа является величиной стабильной и нормированной в результате предварительной настройки амплитудного селектора 5. С выходов амплитудного селектора 5 сигнал поступает на один иэ входов матричного переключателя 6. На выходе матричного переключателя 6 появится импульс Ос со случайной амплитудой, распределенной по заданному закону, Импульс О подиеется на вход интегрирующего усилителя 7.При наличии разрешающего сигнала со второго ключа 10 напряжение О на выходе485438 ход Фиг. 1 интегрирующего усилителя 7 в зависимости от амплитуды сигнала Ц .достигнет напряжения срабатывания Ц, порогового устройства 8 эа то или иное времясрВ силу функциональной связи величиныср с 0 первая будет также случайной величиной, распределенной по заданному закону. При достижении на выходе интегрирующего 10 усилителя 7 напряжения уровня 9 сработает пороговое устройство 8, выходной импульс О которого запускает многофазный ждуший.мультивибратор 9, С третьего выхода многофазного ждущего мультивибратора 9, который является выходом генератора, в течение установленного предварительной регулировкой времениснимаЦ 3) ется импульс О, который поступает на управляющий вход второго ключа 10, который сбрасывает на нуль напряжение на выходе интегрирующего усилителя 7, Со второго выхода многофазного ждущего мультивибратора 9 в момент окончания импульса 3 поступает импульс 0 на управляюший вход амплитудного селектора 5 и обнуляет амплитудный селектор. По окончании ЗО импульса О на управляющий вход ключа 4 поступает импульс 0 с первого выхо 1 6да многофаэного ждущего мультивибратора 9 и цикл работы генератора повторяется. При этом длительность паузы с междуч выходными импульсами О генератора численно равна времени 1 и, следова 9тельно, также является случайной величиной, распределенной по заданному закону. Предмет изобретения Генератор случайной последовательности импульсов, содержащий последовательно соединенные источник случайных импульсов, блок формирования, фильтр, первый ключ, амплитудный селектор, выходы которого подключены ко входам матричного переключателя соответственно, многофазный ждущий мультивибратор, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого ключа и амплитудного селектора,отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности работы генератора, он содержит последовательно включенные между выходом матричного переключателя и входом многофазного ждущего мультивибратора пороговое устройство и интегрирующий усилитель, управляющийвход которого через второй ключ соединен с третьим выходом многофазного ждущего мультивибратора.. ончар ред Т,Курил А.Дзесо 533 рж 679 одписное ИИГИ Го Предприятие сПатеит, Москва, Г 59, Бережковская наб., 2 дарственного комите по делам изобретений Москва, 13035, Рауш Совета Министров СС открытийая наб., 4