Генератор случайных импульсов

Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл.з С 06 Г 7/58 6 07 С 15/00 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 231081 В.А.Беломытцев, А.А.Бурба иВ.А,.Керножицкий(72) Авторы изобретения Военный инженерный Краснознаменныйинстйтут им, А.Ф.Можайского(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАИЯЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к вычисли,тельной технике и может быть использбвано при решении задач статистического и вероятностного моделирования.Известен генератор случайных импульсов, содержащий источник шума; пороговый элемент, элемент И, генератор импульсов 1) ..Однако этот генератор не позволяет получать пуассоновский поток импульсов,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор случайных импульсов, содержащий источник пуассоновского потока импульсов, генератор случайной двоич ной цифры и элемент И 2 .Однако этот генератор не позволяет получать импульсы со случайной имплитудой, 20Цель изобретения - раааирение функциональных возможностей устройства за счет получения потока импульсов случайных как по моментам появления, так и по уровню (амплитуде).Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайных импульсов, содержащий источник пуассоновского потока импульсов, генератор ЗО случайной двоичной цифры, выход ко.торого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является выходом генератора, введены первый и второй ключи, второй элемент И, элемент ИЛИ, первый и второй интеграторы и триггер, счетный вход которого объединен с первыми входами первого и второго ключей и второго элемента И и подключен к выходу источника пуассоновского потока импульсов, выход второго элемента И соединен со вторым входом первого ключа, выход которого соединен со вторыми входами первого элемента И и второго ключа, выход которого соединен со входом генератора случайной двоичной цифры, выходы триггера через первый и второй интеграторы и элемент ИЛИ соединены соответственно со вторым входом второго элемента И.На фиг. 1 представлена блок-,схема генератора ; на фиг.2 - диаграмма работы генератора.Генератор содержит источник 1 пуассонового потока импульсов, ге нератор 2 случайной двоичной цифры, элемент И 3, триггер 4, первый и второй интеграторы 5 и б, элемент ИЛИ 7,8753 а 1 Формула изобретения на выходе элемента И подчинены законам распределения одного вида (в данном случае - экспоненциальным законам распределения). Таким образом, часть схемы предполагаемого устройства, включающая триггер, интеграторы, элементы ИЛИ и И, осуществляет случайную модуляцию амплитуды импульсов источника 1 пуассочовского потока импульсов, причем амплитуды промодулированных импульсов и интервалы между импульсами источника 1 пуассоновского потока импульсов подчинены законам распрецеления одного и того же вида.В дальнейшем случайные как по моментам возникновения, так и по амплитуде импульсы с выхода элемента И через вторые входы ключей 9 и 10, находящихся в положениях 6 , поступают на входы элемента И 3 и генератора 2 случайных двоичных цифр. С приходом каждого импульса генератор случайных двоичных разрядов запускается и выдает на второй (управляющий) вход элемента.И случайным образом "О" или "1", В зависимости от того, что выдает генератор 2, следующий случайный импульс с выхода элемента И проходит либо не проходит не выход устройства. Количество исключаемых импульсов зависит от регулировки генератора 2. Если, например, на выходе генератора 2 вероятность появления единицы постоянна и равна Р, а моменты появления .импульсов на входе элемента 3 И образуют пуассоновский поток событий с параметром 1 о/О =сопь то на выходе элемента И 3 (выходе устройства) этот поток преобразуется в разреженный поток импульсов, который также будет пуассоновским с параметром 1 Р/О =сопьс (1)Как следует иэ формул (1) и (3), амплитуды Й импульсов в выходном разреженном потоке по-прежнему подчинены экспоненциальному закону распределения с плотностью где 1 в - параметр потока импульсовна выходе источника 1 пуассойовского потока импульсов;О - величина сигнала на выходах,триггера 4Р - вероятность появления единицы на выходе генератора 2,т,е. параметр его настройки.Таким образом,на выходе устройства формируется случайный поток импульсов, моменты возникновения которых образуют пуассоновский поток событий с параметром ),Р, а амплитуды импульсОв подчинены экепоненциальному за- кону распределения с параметром АР(О Положительный эффект предлагаемоготехнического решения заключается втом, что оно позволяет моделироватьпроцессы, образованные потоками событий, с каждым из которых связывается определенная физическая величина, например величина износа детали,стоимость восстановления отказавшегоэлемента, величина израсходованногоресурса и т,д., что позволяет повысить точность вероятностного и ста 10 тистического моделирования при решении широкого класса технико-экономических задач, например процессов1зноса, расходов материальных ресурсов, затрат и т.д. Повышение точнос 15 ти достигается за счет ресурсов, затрат, учета случайного характера величин износа, расходов материальныхресурсов или денежных средств, которые имеют место за один цикл функЩ ционирования технического устройства,Если циклы функционирования технических устройств образуют пуассоновскийпоток событий, то число циклов ихфункционирования на интервале от Одо с находится в пределах от О до о,Поэтому эффект, который достигаетсяза счет повышения точности моделирования единичного цикла функционирования, многократно возрастает примоделировании функционировании технических устройств за конечное время с,Экономический эффект предлагаемой конструкции может быть оцененсуммой предотвращенного ущерба, обусЗ 5 ловленного возможными ошибками в выборе модели износа машин, расхода различных материальных ресурсов, денежных средств, а также в принятии материальных ресурсов, денежных средств,40 в принятии решений на основе этихмоделей о сроках службы и замен технических устройств, выполнении различных ресурсов и т.д.Кроме того, экономический эффект45 в значительной степени проявляетсяв виде экономии тех средств, которыенеобходимо затратить на разработкуспециализированных устройств длямоделирования случайных потоков данного класса. Генератор случайных импульсов,содержащий источник пуассоновскогопотока импульсов, генератор случайной двоичной цифры, выход которогосоединен.с первым входом первого элемента И, выход которого является вы ходом генератора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейгенератора за счет формирования случайных импульсов со случайной амплиту дой, он содержит первый и второй клю875381 г.1 Составитель А. КарасовТехред М.Голинка Корректор М.Демчи Ред К аказ 9335/74 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 748 сударственного коми ам изобретений и от осква, Ж, Раушск Подписноеета СССРрытийя наб д, 4/5 лиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектна чи, второй элемент И, элемент ИЛИ,первый и второй интеграторы и триггер,счетный вход которого объединен спервыми входами первого и второгоключей и второго элемента И и подключен к выходу источника пуассоновско-.го потока импульсов, выход второгоэлемента И соединен со вторым входомпервого ключа, выход которого соединен со вторыми входами первого элемента И и второго ключа, выход которого соединен со входом генератора случайной двоичной цифры, выходы триггера через первый и второй интеграторы и элемент ИЛИ соединены соответственно со вторым входом второгоэлемента ИИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бобнев М,П. Генерирование случайного сигнала. М., "Энергия",1971,2, Авторское свидетельство СССРР 211163, кл. 6 06 Г 1/02, 1966 (прототип),1