Генератор равномерно распределенных случайных сигналов

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическия Республик(22) Заявлено 020179 (2 ) 2713655/18-24 (51) М 1 л с присоединением заявки йо(23) Приоритет С Об Г 1/02С 07 С 15/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изооретеиий и открытийДата опубликования описания 23,1180(54) ГЕНЕРАТОР РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ2сигналов с числом разрядов, определяемым числом его каналов 2.Недостаток этого устройства-огра ничеяность числа каналов, которые можно применить при построении такого устройства, что снижает возможности увеличения его производительности.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор равномерно распределенных случайных сигналов, содержащий генератор случайной последовательности импульсов, делитель, линии задержки, счетчик импульсов, генератор периодических импульсов, выход которого через делитель соединен со входом линии задержки, схему разрешения, первый вход которой соединен с выходом делителя и схему выделения временных интервалов, включающую первый элемент И, первый вход которого является первым входом схемы, первый триггер, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй элемент И, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, и второй триггер, единичный выход которого соединен со вторым входом первого элемента И,причем первый вход схемы соединен с выИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при исследованиях стохастичес- ких систем.Известен генератор случайных сиг налов, содержащий источники случайных импульсов и синхрониэирующих сигналов, вентиль, счетчик и статический триггер, один из входов которого подключен к источнику синхрони О эирующих сигналов, а второй - к генератору случайных импульсов. Такое выполнение устройства позволяет Формировать равномерно распределенные двоичные случайные цифры (1) . 15Однако производительность генератора, особенно при формировании йразряднйх случайных сигналов, невысока.Известен также генератор случай ных сигналов, содержащий генератор первичного случайного процесса, генератор синхронизирующих импульсов, элементы И, триггер, линии задержки, пороговые схемы и счетчики по числу 25 разрядов формируемого случайного сигнала.Таксе выполнение устройства позволяет получить последовательности равномерно распределенных случайных 30 В.И. Рудоманов, Г.П. Никитченко и Н.А. РуомандваКиевский институт автоматики им. ХХч съезда КПСС60 65 ходом генератора случайной последовательности импулЬсов (3 ,Недостаток этого генератора -низкая производительность, обуслов-ленная тем, что даже при самых благоприятных соотношениях параметровтолько примерно одна треть циклов работы устройства будет рабочей.Цель изобретения - повышение ароизводительности генератора.Указанная цель достигается тем,что в известный генератор, содержащий источник пуассоновского потокаимпульсов, выход которого соединен спервым входом первого элемента И,выход которого соединен со счетнымвходом первого триггера, выход которого соецинен с первым входом второго элемента И, второй вход первогоэлемента И соединен с единичным выходом второго триггера, введены первый и второй преобразователи "времянапряжение", интегратор, блок сравнения, третий триггер и четвертыйтриггер, счетный вход которого объединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединенсо входом первого преобразователя"время-напряжение" и подключен к единичному выходу четвертого триггера,нулевой выход которого подключен кнулевому вхОду второго триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего триггера, единичныйи нулевой входы которого подключенысоответственно к выходу блока сравнения и к нулевому выходу второготриггера, выход второго элемента Исоединен со входом второго преобразователя "время-напряжение", выхоц которого через интегратор соединен спервым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого преобразователя "времянапряжение".На фиг. 1 приведена блок-схемагенератора; на фиг.2 - диаграмма работы генератора.Генератор содержит источник 1 пуассоновского потока импульсов, блок2 вьщеления временных интервалов,первый преобразователь 3 "время-на пряжение", второй преобразователь 4. "время-напряжение", выход которогочерез интегратор 5 подключен к"первому входу блока б сравнения, второйВход кбтброго соединен с выходом первого преобразователя 3 "время-напряжение", а выход - со вторым входомтретьего триггера 7.Первый Вход блока 2 выделения временных интервалов соединен с выходомисточника 1 цуассоновского потока"импульСов, второй вход - с выходомтретьего триггера 7.Первый выход блока 2 выделениявременных интервалов соедийен совходом второго преобразователя 4"время-напряжение" второй выход - со 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 входом первого преобразователя 3 "время-напряжение", третий выход с первым входом третьего триггера 7. Блок 2 вьщеления временных интервалов включает в себя первый элемент И Я, выход которого соединен со счетным входом первого триггера 9, второй элемент И 10, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера 9, а первый вход с единичным выходом четвертого триггера 12, вход которого соединен с единичным выходом первого триггера 9, а нулевой выход - с единичным входом второго триггера 11, причем первым входом блока 2 вьщеления временных интервалов является первый вход первого элемента И 8, второй вход которого соединен с единичным выходом второго триггера 11, вторым входом блока 2 выделения временных интервалов является второй вход триггера 11, вторым выходом - единичный выход. четвертого триггера 12, а третьим выходом - нулевой выход второго триггера 11.Генератор работает следующим образом.Пуассоновский поток импульсов поступает от источника 1 на первый вход блока 2, где происходит Формирование временных интервалов, образуемых пачками импульсов соответственномежду моментами поступления первого и второго импульсов каждой пачки (Г) и между моментами прихода первого и третьего импульсов (г+ +С). Одновременно с началом формирования временных интервалов с первого и второго выхода блока 2 на входы первого 3 и второго 4 преобразователей поступают сигналы начала преобразования формируемых временных интервалов в напряжения, После окончания формирования временных интервалов четвертый триггер 12 устанавливается в единичное состояние, а первый вход блока 2 закрывается для входногопотока, поскольку в этот момент начинается процесс деления. С выхода второго преобразователя 4 сигнал через интегратор 5 поступает на первый вход блока б сравнения,на второй вход которого поступает сиг-., нал с выхбда первого преобразователя 3 "время-напояжение".В момент времени, когда уровни напряжений на входах блока б сравнения равны, на его выходе формируется импульс, которнй возвращает третий триггер 7 в.исходное состояние, т.е. заканчивается Формирование импульса, длительность которого равна частному от деления С/, + сОдновременно возвращается в исходное состояние первый триггер 9 и на первый элемент И 8 подается разрешение на прохождение импульсов от генератора, после чето процесс повторяется.781798 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 45 М 131141, кл. 6 Об Г 1/02, 1959.2. Авторское свидетельство СССРУ 152077, кл, 6 06 Г 1/02, 1960.3. Бобнев Н.Р. Генерирование случайных сигналов м., "Энергия", 1971 50 (прототип). Источник 1 пуассононского потокаимпульсов выдает поток случайных импульсов, которые поступают на первый вход блока 2 выделения временных интервалов, которым н блоке 2 является первый вход первого элемента И 8. В исходном состоянии на второй вход первого элемента И 8 подается разрешаюций потенциал единичного выхода второго триггера 11, Импульс, поступающий от генератора,проходит на выход первого элемента Й 8 и поступает на счетный вход первого триггера 9, переводя его в единичное состояние. Через второй элемент И 10 сигнал не проходит, так как на его первый вход поступает запрет сединичного выхода четвертого триггера 12. С приходом второго импульса потока первый триггер 9 переходит н исходное состояние и запускает второй триггер 11. На выходе четвертого триггера 12 появляется сигнал, который через второй выход блока 2 выделения временных интервалов поступает на вход первого преобразователя 3 "время-напряжение" и одновременно дает разрешение на второй элемент И 10.С приходом третьего импульса потока первый триггер 9 переходит в единичное состояние. поскольку на входе второго, элемента И 10 имеется разрешение, на первом выходе блока 2 выделения временных интервалов появляется сигнал. Второй и четвертый триггеры 11 и 12 не меняют своих состоя. ний. С приходом четнертого импульса второй и четвертый триггеры 11 и 12 переходят в исходные состояния, при этом четвертый триггер 12 запускает нторой триггер 11, который дает запрет на прохождение импульсов потока через элемент И 8 и переводит третий триггер 7 н единичное положение. В результате на первом и втором выходах блока 2 выделения временных интервалов образовались два импульса с длительностями соответственнои Г.Использование предлагаемого устоойства обеспечивает сокращенйе времени исследования стохастических систем, что позволяет снизить затраты и повысить зАФектннность исследования таких систем. Формула изобретения 5гГЕнератор равномерно распределен-ных случайных сигналов, содержащийисточник пуассононского потока импульсов, выход коТорого соединен спервым входом первого элемента О,выход которого соединен со счетнымвходом первого триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй нход первогоэлемента И соединен с единичным ны ходом второго триггера, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюпонышения производительности генератора, он содержит первый н второйпреобразователи "нремя-напряжение"ф Щ интегратор, блок сравнения, третийтриггер и четвертый триггер, счетныйвход которого объединен с первымвходом второго элемента И, второйвход которого объединен со входом 25 первого преобразователя "время-напряжение" и подключен к единичному выходу четвертого триггера, нулевойвыход которого подключен к нулевомувходу второго триггера, единичныйвход которого подключен к выходутретьего триггера, единичный и кулевой входы которого подключены соответственно к ныходу блока сравненияи к нулевому выходу второго триггера, выход второго элемента И соединен со входом второго преобразователя "время-напряжение", выход которого через интегратор соединен с первым входом блока, сравнения, второйвход которогд соединен с выходом 40 первого преобразователя "время-напряжение",781798 ВНИИПИ Заказ 8135/5Тираж 751 Подписное Филиал ППП " г. уагород,тент", Проектная Фиг Р