Вероятностный (, ) -полюсник

СОЮЗ СОВЕТСКИХ0 ЩРЛащевукРЕСПУбЛИК Об Г 7/5 СВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬПИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО Д 1) 3323887/18-24(71) уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 557481, кл. 0 Об Г 7/58, 1975.2, Авторское свидетельство СССР Р 504196, кл. С Об Г 8/581 1974 (прототий).(54)(57) 1. ВКРОЯтНОСТНЫй Ь,щ)-П 0- ЛЮСНИК, содержащий группу счетчиков, ;выходы которых соединены с соответ" ствующими входами элемента ИЛИ, выхсщ которого соединен.с входом распределйтеля импульсов, выходы которого соецинены с первыми входами соответствующих элементов ю группы, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что,.,ЯО., 1023327 А с целью раааирения функциональных возможностей за счет заданиямногомерного распределения, он содержит вероятностный коммутатор, триггер, элемент И и генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, единичный вход которого является входом ,"Пускф вероятностного (и,а)-полюсника, группу выходов которого образуют выходы вероятностного коммутатора, группа входов которого соединена с выходами соответствующих элементов И группы, первые входы которых соединены с синхронизирующими входамн соответствующих счетчиков группы,счетные входы которых объединены между собой и соединены с вторыми входами элементов И группы и подклю чены к выходу элемента И, выход последнего счетчика в группе соединен с нулевым входом триггера.1023327 мента. 2. Вероятностный (й, ю)-полюсник по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем что вероятностный коы 4 утатор содержит К групп вероятностных двоичных элементов ( К ю иф - в+1) и к генераторов случайных импульсов, первая группа вероятностных двоичных элементов содержит ю вероятностных двоичных элементов ( ю -число входов вероятностного коммутатора), вторая группа вероятностных двоичнйх элементов содержит М +1 вероятностных двоичных элементов, К -я группа вероятностных двоичных элементов содержит И/2 вероятностных двоичных элементов ( и- число выходов вероят ностного коммутатора, и ъ 2 е), пер вые входы вероятностных двоичных элементов каждой 1-й группы ( еи 1, К ) объединены между собой и подключены к первому выходу-го генератора случайных импульсов, вторые входы вероятностных двоичных элементов каждой 1 -1 группы объединены меж%у собой и подключены к второму выходу -го генератора случайных импульсов, третьи входы вероятностных двоичных элементов первой группы образуют группу входов вероят ностного коммутатора, группу выходов которого образуют первые и вторые 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при. статистическом моделировании.Известно устройство для Формирования случайных дискретных Функций с пространственным распределением, содержащее несколько генераторов случайных импульсов, выходы которых соединены с входами соответствующих схем совпадения, другие входы которых соединены с одним выходом триггера, другой выход которого соединен с входами блока многовыходовых схем соэпадения, регистр и генератор так" товых импульсов ( Ц.Недостатком этого устройства яв- ляется его сложность.Наиболее близким к изобретению является генератор случайных импульсоэ, содержащий. генератор пуассонов"ского потока импульсоэ, распределитель импульсов, счетчики, элементы И и ИЛИ 1 Я.Однако это устройство не позволя 4 ет задавать многомерное распределениееЦель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройвыходы вероятностных двоичных элементов К -й группы, первый выход вероятностного двоичного элемента в каждой"й группе ( 31, К) соединен с третьим входом соответствующего вероятностного двоичного элемента в группе, второй выход последнего вероятностного двоичного элемента э 1 -й группе. соединен с третьим входом последнего вероятностного двоичного элемента в ( 1 +1)-й группе, вто" :рой выход каждого предыдущего вероятностного двоичного элемента каж . дой 7 -й группы соединен с первым выходом соответствующего последующего вероятностного двоичного элемента этой же группы,3. Вероятностный (и , е) полюсник по пп. 1 и.2, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что каждый вероятностный двоичный элемент содержит два элемента И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами вероятностного двоичного элемента, первым и вторым входами :которого являются соответственно первые входы первого и второго элементов И, вторые входи которых, объеди= иены между собой и являются третьим входом вероятностного двоичного эле 2 ства за счет задания многомерного распределенияуказанная цель достигается тем,что ввероятностный(п,в 1-нолюсник5 содержащий группу счетчиков, выходы которых соединены с соответствующи ми входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, выходы которого соеди" иены с первыми входами соответстэующих элементов И группы, введен ве"роятностный коммутатор, триггер,элемент И и генератор импульсоэ, выход которого соединен с первым вхо дом элемента И, второй вход которогоподключен к выходу триггера, единичный вход которого является входом"Пуск" вероятностного ( И ,в )-полюс.цика, группу выходов которого образуют выходы вероятностного коммутаф тора, группа входов которого соединека с выходами соответствующих элементов И группы, первые входы которых соединены с синхронизирующимивходами соответствующих счетчиковгруппы, счетные входы которых объединены между собой и соединены с вторыми входами элементов Р группы иподключены к выходу элемента И, выход последнего счетчика в группе соединен с нулевым входом триггера.Кроме того, вероятностный коммутатор содержит К групп вероятностных двоичных элементов ( кю И/2-1 и+1) и К генераторов случайных импульсов, первая группа вероятностных двоичных элементов содержит ю вероятностных двоичных элементов (М- число входов вероятностного коммутатора, произвольное число), вторая группа веро ятностных двоичных элементев содержит в+1 вероятностных двоичных элементов, К -я группа вероятностных двоичных элементов содержим (/2 ве" роятностных двоичных элементов (И - 5 число выходов вероятностного коммутатора, И 7 2 и), первые входы вероятностных двоичных элементов каждой.-й группы ( 41-к ) объединены между собой и подключены к первому 2 О выходу 1-го генератора случайных импульсов, вторые входы вероятностных двоичных элементов каждой -й группы объединены между собой и подключены к второму выходу-го генератора случайных импульсовтретьи входы вероятностных двоичных элементов первой группы образуют группу входов вероятностного коюутатора, группу выходов которого образуют первые и вторые выходы вероятностных двоичных элементов К-й группы, первый выход вероятностного двоичного элемента в каждой -й группе (1, К "1) соединен с третьим входом соответствующего вероятностного двоич- З 5 ного элемента в ( 1 +1)-й группе, второй выход последнего вероятностного двоичного элемента в -й группе соединен с третьим входом последнего вероятностного двоичного элемента 40 в (+1)-й группезторай выход каждого предыдущего вероятностного двоичного элемента каждой 3 -й группы соединен с первым выходом со ответ" ствующего последующего вероятност ного двоичного элемента этой же груп- пые При этом каждый вероятностный двоичный элемент содержит два элеменО та И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами вероятностного двоичного элемента, первым и вторым входами которого являются соотетственно первые входы первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены между собой и являются третьим входом вероятностного двоичного элемента.На фиг, 1 приведена .блок-схема вероятностного (И , е)-полюсника; ОО на фиг. 2 - схема вероятностного коммутатора, на фиг3 - схема вероятностного двоичного элемента, на фиг, 4 - схема генератора случайныхимпульсов, 65 Вероятностный (И, е)-полюсник содержит генератор 1 импульсов, элемент 2 И, триггер 3 с входами 4 и 4, счетчики 5(, 5, , 5, груп" пу элементов 6., б б И, эле-. мент 7 ИЛИ, распределитель 8 импульсов, входы 94, 9,, 9, вероятностного коммутатора 10 с выходами 11 1111Вероятностный коммутатор 10 содержит первую группу вероятностных двоичных элементов 12(1), 12(1),12(1)и, вторую группу вероятностных двоичных э. зментов 12(2),12(2) , К -ю группу вероятност ных двоичных элементов 12(К), 12(К),12(Х), причем К= (и/2- и+1).Кроме того, вероятностный комму-. татор содержит К генераторов 13, 13, , 13 случайных импульсов.Каждый вероятностный двоичный элемент содержит элементы 14 и 15 И с выходами 16 и 16 и входами 17, 18 и 182Каждый генератор случайных импульсов содержит источник шума 19 и пороговый элемент 20 с выходами 21 и 21 и входами 22 и 23.Устройство (фиг. 1), т.е. на пер вам входе элемента 2 И, действует исходная периодическая последователь ность импульсов. При подаче сигнала запуска на вход 4 триггера 3 на втором входе элемента 2 И появляется сигнал с выхода триггера 3, элемент 2 И открываетея. Импульсы с генератора 1 проходят на счетные входы счетчиков 5 и первые входы элементов б И. Каждый из счетчиков 5- 5 установлен на счет того числа импульсов, которое необходимо подать на соответствующий из входов 9 "9, вероятностного коммутатора. 10,В.исходно" состоянии на первом выходе распределителя 8 импульсов, соединенном с управляющим входом счетчика 5 и.первым входом элемента ,б И, действует сигнал, открывающий Укаэанный элемент б И и разрешающий ведение счета на счетчике 5. На дру- гих выходах .распределителя 8 сигналы отсутствуют, поэтому элементы б И и счетчики 5 -5; закрыты. Импульсы периодической последовательности через открытый элемент б И проходят на вход 9 вероятностного коммутато- . ра 10. Одновременно в счетчике 5 производится счет числа импульсов, по достижении заданного количества счетчик 5 выдает сигнал на вход распределителя 8 через элемент 7 ИЛИ. Сигнал на первом выходе распределителя 8 исчезает, появляется соответствующий сигнал навтором выходе распределителя 8, Элемент б И и счетчик 5 закрываются. За время с момента открытия до момента закрытия элемента 6 И на вход 9 коммутатора 10проходит заданное количество импульсов. Открывается элемент б И, начинается счет импульсов счетчиком 5до значения, заданного для входа 9,Таким образом, последовательно накаждый из входов 9 -9, коммутатора10 посылается заданное число импульсов, При этом осуществляется Формирование иэ исходной детерминированной импульсной последовательностиимпульсов с детерминированными коор.динатами, Значением координаты является номер входа коммутатора 10,Для каждой координаты может бытьзадано любое требуемое число импульсов, начиная от нулевого. 15Далее с помощью вероятностногокоммутатора 10 (Фиг. 2) производятпреобразование полученных детерминированных координат заданного чис-,ла импульсов по случайному биноминальному закону, т.е. Формированиетребуемой случайной дискретной функции, Импульсы, приходящие на входы9 -9, коммутатора 10, попадают насигнальные входы вероятностных двоичных элементов 12 (фиг. 2).Элемент 12 работает следующимобразом (Фиг. 3), Импульс, появляющийся на сигнальном входе 17 элемента 12, проходит на выход одногоиз двух элементов 14 и 15 И, а именно, того элемента, на другом входе18 которого действует в даннь 1 й момент времени напряжение с выходагенератора 13. На входы 18 и 18,2элементов 14 и 15 И подается с генератора 13 соответственно прямая иинверсная последовательность случайных импульсов с длительностями,меняющимися по случайному законус заданной вероятностью. Вероятность 40появления импульса напряжения навходе 18 равна 9 , на выходе 181 - б, т.е. если на входе 18,1 действует импульс, то на входе 18 2,фпауза, и наоборот, Таким образом, 45импульс, появляющийея на входе 17элемента " 2, проходит с заданной ве-роятностью 9 или 1- 9 на тот или другой из выходов 1 б и 1 б.элемента 12.Происходит изменение значения коорди Онаты входного импульса на единицу вту нли другую сторону по случайномузакону с заданной вероятностью 8 .Величина вероятности О межет изменять"ся регулированием порога срабатывания 55порогового элемента 20 (Фиг. 4),С сигнального выхода элемента 12(1) первого ряда импульс попадает на сигнальный вход элемента 12(2) следующего ряДа и так далее. Пройдя К вероятностных элементов импульс меняет свою координату К раэ по случайному закону с вероятностью Ю.1Изменением зйачений вероятностной 9 и объемов счетчиков 5 обеспечивается задание различного вида требуемой случайной Функции в диапазоне от унимодальвых до полимодальных. Общее число импульсов й определяет устойчивость формируемой случайной Функции и задается установкой числа импульсов, Формируемых генератором 1.Распределение числа импульсов Й по входам 9 коммутатора 10 определяет вид Формируемой Функции и эацается установкой числа счета на каждом из счетчиков 5. Вероятность 8 задается на выходах генераторов 13. В случае одинакового значения б 1 на всех генераторах 13 преобразование координат импульсов в коммутаторе 10 осуществляется по указанному биноминальному закону, обеспечивающему расчет параметров формируемой Функции по известным формулам. Значения вероятностей Р на выходах генераторов 13 могут быть заданы и неодинаковыми. При этом преобразование координат импульсов в коммутаторе 10 производится по случайному закону, отличающемуся от указанного биномчнального, Аналогичный эффект может быть получен при иэменечни структуры связей между элементами 12. При этом на выходе устройства также могут быть получены случайные Функции распределения требуемых видов.Использование предложенного принципа Формирования случайных дискретных Функций с пространственным распределением и устройства для его осуществления обеспечивает Формирование случайных функций с Фиксированным объемом выборки при Фиксированном интервале распределения. Это, расширяет область использования известных способов в устройстве, делая возможным применение их при исследовании и моделировании случайных процессов с заданным числом событий, происходящих на определенных отрезках времени или областях пространства, например, радиолокационных сигналов.ятко Корректор акт Заказ 4213/33 . Тиран 706ВНИИПИ Росударственного комвтета СССРпо делам изобретений к откритнй113035, Москва, М 35, Раущскан наб.,д. 4/5 ю ЮЕ