Генератор случайного импульсного процесса

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиеСоцмаинстнческикРеспубликс присоединением заявки РЙ Государственный комитет(23)приоритет лв делам изобретений и открытей(53) УДК 681. . 3(088.8) Дата опубликования опнсания 17. 10.80 Э, А. Баканович, И. Е. Гаген, А. Г. Гринглаэ, С. Ф. КостюкВ. М. Кулаков, В, Б. Лысов, А. В. Меньков, М. А. Орлов,Н. Г. Пикин, В. Н. Четвериков, и В. П. Шмерко(72) Авторы изобретения Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им, Н. Э. Баумана, М инский радиотехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт Электростапаарт"(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ИМПУЛЬСНОГО ПРОЦЕССА Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для воспроизве-, дения потока случайных раэнополярных импульсов треугольной равнобедренной формы. Изобретение может быть исполь 5 зовано также при построении стохастических моделирующих устройств, в управляемых имитаторах помех, шумов и т.п. Известен генератор случайного процес- са, содержащий последовательно соединенные блок памяти, датчик случайных чисел, блок управления, генератор импульсов, счетчик импульсов, вход блока памяти соединен со вторым входом блока управления.Однако в этом случае невозможно моделирование потока импульсов треугольной формы со случайными параметрами- периодом, амплитудой и полярностью.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора.Это достигается тем, что генератор содержит последовательно соединенные источник эталонных напряжений, первыйи второй преобразователи "код-напряже. ние" и модулятор полярности выходногосигнала, выход которого подключен к выходу генератора, первый регистр, первыйвход которого соединен со вторым выходом датчика случайных чисел, второйвход - с третьим выходом блока управления, а выход - со вторыми входамипервого преобразователя код-напряжениеи модулятораполярности выходного сигнала, реверсивный счетчик, первый входкоторого соединен с четвертым выходом,блока управления, а выход - со вторым входомвторого преобразователя "код-напряжение,второй регистр, первый вход которогосоединен с первым входом реверсивногосчетчика, а второй вход со вторым выходом датчика случайных чисел и с третьим входом счетчика импульсов, делительчастоты, первый вход которого подключен к выходу второго регистра, а выходко второму входу реверсивного счетчика,второй генератор импульсов, выход кФормула изобретения 5 5170фронт формируемого импульса имеет виднаклонной прямой. Как только в реверсивном счетчике 14 будут записаны всеединиць, счетчик включится в режим обратного счета. В этот момент оканчивается формирование переднего фронта выходного импульса, а напряжение на выходе второгопреобразователч 8 равно его входному напряжению, т,е. равно конкретному значещпо амплитуды А данного импульса, сфорОмированного на выходе первого преобразователя 7,Так как обратный счет идет с той жечастотой, что и прямой, то длительностьзаднего фронта равна длительности переднего, а выходной импульс имеет видравобедреццого треугольника.Модулятор 9 пропускает импульс свыхода преобразовател 8 ца выход цифрового генератора, либо сохраняя егополярность, либо меняя ее в соответствиис конкретным кодом амплитуды А импульса, записанным в лервом числовом регйстре 10. Так, например, если конкретному кодированному значению амплитудыА соответствует попадание действительной амплитуды А в подобласть отрицательных значений области определенияфункции Р (Л), то модулятор 9 распознает этот код и меняет полярность сигналаформируемого ца выходе преобразователя 8. Модулятор 9 может быть выполнен с использованием известных цифровых схем сравне-пИ; порбговых схем иоперационных усилителей постоянного то 35ка. Так как фактйчески выходные импульсы, поступающие от преобразователя8, имеют ступенчато-треугольную равнобедренную форму цз-за дискретности приращений амплитуды импульса, то модулятор 9 осуществляет также сглаживаниефронтов импульса с помощью известныхфильтру юцих схем,С помощью случайного числа, записываемого в регистр 13, устанавливаетсясоответствующий коэффициент пересчетауправляемого делителя 12 частоты, Этоозначает, что для каждого действительного значения длительности ; импульса реверсивцый счетчик 14 заполняетсяс соответствующей частотой получаемойпри делении частоты импульсного потока,поступающего через управляемый делитель 12 частоты 12 на реверсивныйсчетчик 14 от генератора 11 импульсов.Такое управление скоростью заполненияреверсивного счетчика 14 необходимодля того, чтобы прц любом действитель-ном значении длительности Ч: импульса 18 6счетчик 14: успевал отрабатывать двойной цикл (от нуля до максимального значения и обратно), чем и обеспечиваетсяформирование строго симметричной (равнобедренной) треугольной формы импульса при любых сочетаниях конкретных значений длительностиимпульса и егоамплитуды А, т,е, при любых возможныхнаклонах фронтов импульса. С помощью генератора 4 импульсов и счетчика 5 осуществляется развертка случайного кода, записанного в счетчик 5, во временной интервал Т между данным и последующим импульсами. По окончании интервала Т блоком 3 управления обеспечивается реализация нового цикла работы цифрового генератора случайного импульсного процесса.Для воспроизведения случайного ударного воздействия, передаваемого испытательным, например, электродинамическим ударным стендом, на испытуемый объект, производится предварительная запись реального воздействия на объект в процессе его эксплуатации, рассчитываются вероятностно-статические характеристики записанной реализации и находятся такие законы распределения Р (А), Р (Т) и Р (Т) с учетом разнополярности генерируемых импульсов, которые обеспечивают адекватность спектральных и момецтных функций воспроизводимого случайного импульсного процесса с аналогичными характеристиками зарегистрированных воздействий в процессе эксплуатации. Кроме того, так как цифровой генератор слу"айного импульсного процесса является программно управляемым, открывается возможность исследования предельных режимов работы испытуемых объектов вплоть до их разрушения, что часто невозможно осуществить в реальных условиях эксплуатации по причине высокой стоимости таких экспериментов и возникающих при этом технических трудностей. Генератор случайного импульсного процесса, содержащий последовательно соединенные блок памяти, датчик случайных чисел, блок управления, первый генератор импульсов, счетчик импульсов, вход блока памяти соединен со вторым выходом блока управления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения области применения генератора, он со517018 НИИПИ Заказ 8643/71 Тираж 751 Подписио ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная держит последовательно соединенные источник эталонных напряжений, первый ивторой преобразователи "код-напряжение"и модулятор полярности выходного сигнала, выход которого подключен к выходу генератора, первый регистр, первыйвход которого соединен со вторым выходом датчика случайных чисел, второйвход - с третьим выходом блока управления, а выход - со вторыми входами первого преобразователя шкод-напряжением имодулятораполярности выходного сигнала,реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с четвертым выходом блс ка управления, а выход - со вторым входом второго преобразователя код-напряжение", второй регистр, первый вход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, а второй Вход - со вторым входом датчика случайных чисели с третьим входом счетчика импульсов, делитель частоты, первый входкоторого подключен к выходу второгорегистра, а выход - ко второму входу реверсивного счетчика, второй генератор, импульсов, выход которого соединен со вторым входом делителя частоты е