Генератор случайных последовательностей импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Нов Н 03 К 3/84 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088,8) Опубликовано 1507.80. Бюллетень Мо 26 Дата опубликования описания 150780(72) Авторы изобретения В. К. Коваленко и С. М. Паук Республиканский информационно-вычислительный центр Министерства эдравоохранения Украинской ССР(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в технической кибернетике, электро- радиосвязи и других областях, использующих системы массового обслуживания.Известны генераторы случайныхпоследовательностей импульсов, позволяющие получать импульсы, разделенные интервалами, величина которых меняет О ся в соответствии с нормальным законом распределения, содержащие источник шума, усилитель-ограничитель, Формирователь, формирователь длительности 11.15Однако в данном устройстве отсутствует воэможность имитации потока сообщений обусловленная одноканальной1схемой, в котором можно было бы независимо регулировать закон распределения длительности сообщений и интенсивность поступления сообщений; имитируется только Пуассоновский поток вызовов; отсутствует стабилизация схем по параметру имитируемого потока.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является генератор случайных последовательностей импульсов, состоящий из усилителя постоянного тока, .триггера и последовательно включенных источника шума и усилителя-ограничителя, а также формирователя, выход которого соединен с формирователем длительности импульсов 2 .Недостаток его - ограниченные функциональные возможности.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленнаяцель достигается тем, что в генератор случайных последовательностей импульсов, состоящий из усилителя постоянного тока, григгера и последовательно включенных источника шума и усилителя-ограничителя, а также формирователя, выход которого соединен с Формирователем длительности импульсов, дополнительно введены соединенные последовательно источник шума и усилитель-ограничитель, формирователь, синхронный регулятор, первый и второй ключевые элементы, интенсиметр, коммутатор, расширитель импульсов, причем выходы усилителей- ограничителей подсоединены к первому и второму входам синхроннбгб регулятора, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первыми вторым выходами усилителя постоянного тока, первый вход которого соединен с первым выходом синхронного регулятора, второй выход которого соединен с первым входом интенсиметра,выход которого подключен, ко второмувходу усилителя постоянного тока, атретий и четвертый выходы синхронногорегулятора подключены соответственноко входам формирователей, выходы которых через первый и второй ключевыеэлементы подключены к соответствующим установочным входам триггера, выходыкоторого соединены с управляющимивходами указанных ключевых элементов,при этом выход формирователя длительности импульсов соединен с первым 15входом коммутатора, второй вход,которого соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, первый выход коммутатора соединен со вторым входом интенсиметра, а второй выход коммутатора подключен ко входурасширителя импульсов, выход которого соединен .с третьим входом коммутатора.На чертеже представлена структурная схема генератора случайных последовательностей импульсов.Генератор случайных последовательностей импульсов содержит источник1 шума первого канала, усилитель-ограничитель 2 первого канала, источник 3 шума второго канала, усилитель- ограничитель 4 второго канала, синхронный регулятор 5, формирователь б, формирователь 7 длительности. импульсов, первый ключевой элемент 8, формирователь 9, второй ключевой элемент 10, усилитель 11 постоянного тока, интенсиметр 12, триггер 13, коммутатор 14, расширитель 15 импульсов,Источник 1 шума первого канала со единен со входом усилителя-ограничителя 2, выход которого соединен с первым входом синхронного регулятора .5. Ко второму входу синхронного регулятора 5 подключен второй канал, выход источника 3 шума, соединенный со входоМ усилителя-ограничителя 4, выход которого соединен с синхронным регулятором 5. Третий и четэертыйвходы синхронного регулятора 5 соединены соответственно с первым и вторым выходами усилителя 11 постоянного тока, первый вход которого соединен с первым выходом синхронного .регулятора 5, второй выход которого .соединен с первым входом интенсиметра 12, выход которого соединен со вторым входом усилителя 11 постоянного тока. Третий и четвертый выходы синхронного регулятора 5 соединены со входами формирователей б и 9 сост вещественно, выходы которых через первый 8 и второй 10 ключевые элементы подключены к установочным входам триггера 13, при этом вход формирователя 7 длительности импульсов соединен со 6 входом первого элемента 8. Выходы триггера 13 соединены с управляющими входами ключевых элементов 8 и 1, при этом выход формирователя длительности импульсов 7 соединены с первым входом коммутатора 14, второй вход которого соединен с управляющим. входом первого ключевого элемента 8. Первый выход коммутатора 14 соединен со вторым входом интенсиметра 12, а второй выход коммутатора 14 подключен ко входу расширителя 15 импульсов, выход которого соединен с третьим входом коммутатора 14. Третий выход коммутатора 14 является выходом устройства.Генератор случайных поСледовательностей импульсов работает следующим образом.Напряжение шума с выхода источника 1 шума, усиленное иограниченное усилителем-ограничителем 2 поступает на вход синхронного регулятора 5. Кро ме того, на второй вход синхронного регулятора 5 поступает напряжение с выхода источника 3 шума второго канала, усиленное и ограниченное уси-. лителем-ограничителем 4. Синхронный регулятор 5 позволяет одновременно синхронно изменять величину интенсив-. ности в обоих каналах и представляет собой двухканальный регулируемый усилитель. Синхронное управление коэффициентами усиления каналов осуществляется при помощи резисторного делителя, который может коммутироваться как дискретно (галетным переключателем, при установке диапазона интенсивйости сообщений), так и плавно (в пределах диапазона интенсивности блока потенциометров), а также в процессе работы принимает сигнал управления от усилителя 11 постоянного тока для стабилизации интенсивности потока. Далее с выхода синхронного регулятора 5 импульсы поступают на вход формирователей б и 9, с помощью которых производится отсечка значений усиленного шумового напряжения, меньших напряжения отсечки, Дальнейшее протекание процессов зависит от положения переключателя рода работы коммутатора 14В первом положении переключателя рода работы коммутатора 14 моделируется Пуассоновский поток с пос- ., тоянной длительностью сообщенИй. В этом положении переключателя выход формирователя 7 длительности импульсов соединен через коммутатор 14 с выходом всего устройства и подключен ко входу интенсиметра 12, при этом выход триггера 13, соединенный со входом коммутатора 14, вход и выход расширителя импульсов 15 от коммутатора 14 отключаются, Поэтому случайный поток импульсов с выхода формирователя б поступает только на вход формирователя 7 длительности импульсов и да"748826 Формула изобретения 5лее через .коммутатор 14 на выход устройства. Одновременно сформированныйпоток поступает на интенсиметр 12,с выхода которого постоянное напряжение, пропорциональное интенсивностипотока, подается на усилитель 11постоянного тока. Здесь оно сравнивается с эталонным значением, поданнымпри установке интенсивности потока ссинхронного регулятора 5., и сигналошибки с усилителя 11 4 остоянного тока вводится в синхронный регулятор 5.По цепи выход синхронного регулятора5, вход интенсиметра 12 во всех режимах регулируется при установленииоператором в синхронном регуляторе 5необходимого значения интенсивности.потока постоянная времени интенси"метра. Средняя длительность сообщенийустанавливается оператором в формирователе 7 длительности импульсов.Во втором положении переключателя 20рода работы коммутатора 14 формируется поток с экспоненциальным распределением длительности сообщений. Приэтом выход формирователя 7 длительности импульсов отключается от коммутато ра 14 и подключается выход триггера13. Этот выход соединяется с общимвыходом всего устройства и со входоминтенсиметра 12. Расширитель 15импульсов отключен по входу и выходу30Ключевой элемент 8 открыт, а ключевойэлемент 10 закрыт по второму входу оттриггера 13. Импульс потока с выходаформирователя 6 черезключевой элемент 8 опрокидывает триггер 13, который запирает ключевой элемент 8 иотпирает ключевой элемент 10. Черезоткрытый ключевой элемент 10 импульсвторого случайного потока с выходаформирователя 9 поступает на второй 40вход триггера 13 и опрокидывает егов исходное состояние. В итоге на выхо.де триггера 13, а значит и на выходекоммутатора 14 формируется поток сообщений, длительность которых распределена по экспоненциальному закону. Параметр этого закона устанавливаетсяоператором в синхронном регуляторе 5и определяется параметром суммарного,потока, полученного объединением по"токов обоих каналов Л: Л,+ Л. Интенсивность выходного потока на выходе коммутатора 14 определяется интенсивностью потока первого канала.Значение Л должно оставаться постоянным при изменении 7, что возмож 55но при противоположном измененииЭту функцию выполняет синхронный регу-,лятор 5. В итоге в имитируемом потокесообщений на выходе коммутатора 14,интенсивность потока может изменяться независимо от длительности сообщений,В третьем положении переключателя,рода работы коммутатора 14 имитируется поток сообщений с гамма-распреде пением длительностей. Это достигается тем, что в отличие от второго положения, сигнал с выхода триггера 13поступает на вход расширителя 15 им=пульсов, который удлиняет все поступающие на его вход сообщения на постоянную величину, то есть к каждомуиз поступающих на вход импульсов прибавляется импульс постоянной длительности дТ . В итоге сообщения, поступающие с выхода расширителя импульсов15 через коммутатор 14 на выходустройства, имеют длительность, подчиняющуюся гамма-распределению. Канал стабилизации установленной оператором интенсивности потока во всех трех режимах работает одинаково. Интенсивность потока устанавливается по прибору (интенсиметру 12). Кроме того, часть тока нагрузки интенсиметра 12 используется в качестве сигнала управления синхронного регулятора 5. При использовании предлагаемо-. го генератора случайных последовательностей импульсов по сравнению с известным возможноформировать поток случайных импульсов, длительность которых постоянна либо подчиняется экспоненциальному или гамма-распреде" лению и не зависит от интенсивности поступления потока сообщений, кроме того стабилизируется интенсивность потока сообщений. Генератор случайных последовательностей импульсов, состоящий из усилителя постоянного тока, триггера и последовательно включенных источника шу-. ма и усилителя-ограничителя, а такжеформирователя, выход которого соединен с формирователем длительности импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены соединенные последовательно источник и усилитель-ограничитель, формирователь, синхронный регулятор, первый и второй ключевые элементы, интенсиметр, коммутатор, расширитель импульсов, причем выходы усилителей- ограничителей подсоединены к первому и второму входам синхронного регулятора, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами усилителя постоянного тока, первый вход которого соединен с первым выходом синхронного регулятора, второй выход которого соединенс.первым входом интенсиметра, выход которого подключен ко второму входу усилителя постоянного тока, а третий и четвертый выходы синхронного регулятора подключены соответственно ко входам формирователей, выходы которых748826 ставитель М.Назарохред М,Келемеш ректор Н,григорук Заказ 438 3/21 Тираж 995.ЦНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. Подписи илиал ППППатент, г. Ужгород, ул ктная,через первый и второй ключевые элементы подключены к соответствующимустановочным входам триггера, выходыкоторого соединены с управляющимивходами укаэанных ключевых элементов,при этом выход формирователя Фтительности импульсов соединен с первымвходом коммутатора, второй вход которого соединен с управляющим входомпервого ключевого элемента, первыйвыход коммутатора соединен со вторымвходом интенсиметра, а второй выход едактор О.Колесникова коммутатора подключен ко входу расши-рителя импульсов, выход которого соединен с третьим входом коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1, Лифшиц Б.С. и др. Теория телефонных телеграфных сообщений. М.,Связь, 1971, с. 247.2, Жовинский В,Н. Генерирование шумов для исследования автоматическихсистем. М., Энергия, 19 б 8, с. 47,рис, 2 - 10.