Генератор потоков случайных событий

комны ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТ 681.325(088,8)1, Четвериков В,Н Бак,А., Меньков А,В, Вычиехника для статическогоания, М., 1 Советское рс, 183, рис, 1 У.9.1.Авторское свидетельств487, кл, 6 06 Р 7/58, 1отип),(54,)(57) 1. ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ, содержащий датчикслучайных импульсов, выход которогосоединен с первым входом первогоэлемента И, второй вход которогоподключен к выходу одновибратора,вход которого объединен с установочным входом первого счетчика и является входом Опрос генератора,выход первого элемента И соедииесчетным входом первого счетчика,ды разрядов которого соединены с соответствующими входами первого дератора, выходы которого соединенысоответствующими входами первогомутатора, выходы которого соедине с соответствующими входами первого блока элементов ИЛИ, выход которого является первым выходом генератора, отличающийсятем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора путем обеспечения заданной корреляционной зависимости между двумя потоками случайных событий, он содержит второй элемент И, второй счетчик, второй дешифратор, второй коммутатор, второй блок элементов ИЛИ и блок задержки, информационный вход котороГо подключен н выходу одновибратора, а управляющий вход блока задержки является управляющим входом генератора, выход датчика случайных импульсов сое- Е динен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока задержки, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, установочный вход которого соединен Я с входом 10 просф генератора, выходы разрядов второго счетчика соединены с соответствующими входами второго дешифратора, выходы которо.го соединены с соответствующими входами второго коммутатора, выходы которого соединены с соответствующими входами второго. блока элементов ИЛИ, выход которого является вторым выходом генератора.1062696 10 15 20 25 30 2, Генератор по п, 1, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что блок за 1 цержки содержит дешифратор, элемент ИЛИ, группу элементов И и и ( и -число элементов И в группе), соединенных последовательно элементов задержки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы, которых сое 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем с учетом влияния взаимосвязанных случайных внешних воздействий при построении вычислительных и моделирующи устройств, а также при построении автоматизированных комплексов,Известен генератор потока корреляционно зависимых событий, содержащий датчик потока случайных импульсов, линию задержки, триггер, генератор импульсов и конъюнктор И .Недостатком этого устройства является то, что на его выходе формируется одноразрядное двоичное случайное число (1 или О), что затрудняет формирование с помощью этого устройства случайных процессов сложной структуры; кроме этого, между коэффициентом корреляции и периодом следования сигналов от генератора импульсов достаточно сложная математическая зависимость.Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является генера-тор потоков случайных событий, содержащий датчик первичных потоков случайных импульсов, кипп-реле, схему совпадения и последовательно соединенные счетчик импульсов, дешифра тор, коммутирующее устройство и блок схем ИЛИ, причем выход датчика первичных потоков случайных импульсов подключен к импульсному входу схемы совпадения, потенциальный вход которой соединен с выходом кипп-реле, а выход схемы совпадения подключен к входу счетчика импульсов, другие входы которого связаны с входом киппреле, а выходы подключены к входамдешифратора 2) .Однако известное устройство не позволяет формировать потоки корреля ционно зависимых случайных событий; в то время как при решении многочисленных, задач надежности, связи, статистической радиотехники возникает необходимость именно в потоках корреляционно зависимых случайных событий. динены с соответствующими входамиэлемента ИЛИ, выход которого является выходом блока, информационнымвходом которого является вход первого элемента задержки, а управляющимвходом блока являются входы дешифратора, выходы. которого соединены свторыми входами соответствующих элементов И группы,2Целью изобретения является расширение области применения генератора потоков случайных событий путем обеспечения возможности формирования по-- 1 токов корреляционно зависимых случайных событий,Для достижения указанной цели в генератор потоков случайных событий, содержащий датчик случайных импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу однонибратора, вход которого объединен с установочным входом перного счетчика и является входом Опросф генератора, выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами первого дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора, ныходы которого соединены с соответствующими входами первого блока элементов ИЛИ, выход которого является первым выходом генератора, введены второй элемент И, второй счетчик, второй дешифратор, второй коммутатор, второй блок элементов ИЛИ и блок задержки, информационный вход которого подключен к выходу одновибратора, а управляющий вход блока задержки является управляющим входом генератора, выход датчика случайных импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока задержки, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, установочных вход которо го соединен с входом Опрос генератора, выходы разрядов второго счетчика соединены с соотнетствующими входами второго дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами второго коммутатора, выходы которого соединены с соответствующими входами второго блока элементов ИЛИ, выход которого является вторым выходом генератора.Кроме того, блок задержки содер-жит дешифратор, элемент ИЛИ, группу элементов И и я,( П - число элементов И н группе), соединенных последовательно элементов задержки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока, информационным входом которо го является нход первого элемента задержки, а управляющим входом блока являются входы дешифратора, выходы которого соединены с вторыми нходами соответствующих элементов И группы. 15На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема блока задержки; на фиг. 3 - временная диаграмма работы генератора.Генератор содержит датчик 1 случайных импульсов, одновибратор 2, блок 3, задержки, элементы И 4 и 5, счетчики б и 7, дешифраторы 8 и 9, коммутаторы 10 и 11, блоки 12 и 13элементов ИЛИ.25Датчик 1 случайных импульсов пред" назначен для формирования исходного случайного импульсного потока с требуемой интенсивностью.Однонибратор 2 предназначен для формирования прямоугольного импульсного сигнала длительностью Т при по" ступлении на вход генератора импульсов опроса.Блок 3 задержки предназначен для формирования прямоугольного импульсного сигнала длительностью Т, идентичного исходному сигналу, формируемому одновибратором 2, но сдвинутому относительно него на управляемый интервал времени 6, 40Блок 3 задержки содержит (группу) и элементон 14 задержки, дешифратор 15, группу изэлементов И 16 и элемент ИЛИ 17.Блок 3 задержки работает следую щим образом.Код, определяющий время задержки лпоступает на вход третьего дешифратора 15, на одном из выходов которого в соответствии с поданным кодом 50 появляется разрешающий сигнал, Этот сигнал открывает соответствующий элемент И иэ группы элементов И 16 по одному из входов.На второй вход блока 3 задержки поступает сдвигаемый сигнал с выхода одновибратора. На выходе первого элемента 14 задержки группы элементов задержки сигнал сдвигается нал, лвремя о ( о - время задержки на одном элементе), на выходе второго элемента - 2 с и т,д, Таким образом, группа 14 неуправляемых элементон задержки может обеспечить задержку сигнала на время с : г о , где .г - разрядность управляющих 65 кодов, поступающих на вход третьего дешифратора 15) . Так как в группе элементов И 16 по перному входуоткрыт только один элемент, то навыходе блока 3 задержки формируетсясигнал, сдвинутый на величину " сгде" - код, определяющий величинузадержки.Элементы И 4 и 5 предназначеныдля подключения выхода датчика 1случайных импульсов к счетным входамсоответствующих счетчиков б и 7 импульсов на время действия прямоуголь.ных сигналов длительностью Т, поступающих лйбо непосредственно от одновибратора 2 (для счетчика б), либочерез блок 3 задержки (для счетчика 7)Счетчики б и 7 предназначены дляподсчета числа случайных импульсныхсигналов, поступающих на их входыот датчика 1 случайных импульсов втечение времени действия на входахэлементов И 4 и 5 прямоугольных сигналон, поступающих от однонибратора2 непосредственно (счетчик б), либочерез блок 3 задержки (счетчик 7),Дешифраторы 8 и 9 предназначеныдля получения пространственногопредставления случайных кодов, хранящихся в счетчиках б и 7, т,е., дляпреобразования н пространственноепредставление числа сигналов, поступивших от датчика 1 случайных импульсон в течение интервала времени Т,Коммутаторы 10 и 11 и блоки 12и 13 элементов ИЛИ предназначены дляпреобразонания пространственно распределенных случайных величин на выходе дешифраторон 8 и 9, подчиняющихся известному закону распределения, в пространственно распределенные случайные величины, подчиюняющиеся заданным функциям распределениявероятностей,Генератор потоков случайных событий работает следующим образом,Поступающий импульс опроса (ИО, фиг. 1) устанавливает в 0 содержимое счетчиков б и 7 и запускает однонибратор 2, на выходе которого появляется прямоугольный импульс длительностью Т. Этот сигнал открывает элемент И 4 и непосредственно через время с , задаваемое блоком 3 задержки, открывает элемент И 5. Через открытые элементы И 4 и 5 импульсы от датчика 1 случайных импульсов в течение соответствующих интервалов времени длительностью Т поступают на счетные входы счетчиков б и 7.,Количество сигналов, поступающих на счетный вход каждого из счетчиков б и 7 от датчика 1 случайных импульсов, случайно и определяется интенсивностью 3 и вероятностными свойствами потока, формируемого датчиком 1случайных импульсов, и длительностью интервала времени Т.Между числом сигналов, поступающих на вход счетчика 6 в течение времени Т, и числом сигналов, пбступающих на вход счетчика 7 в течение соответствующего ему интервала времени Т, должна существовать корреляционная связь. Это следует из того, что в течение времени Т - Й (фиг, 2) счетные входы обоих счетчиков 6 и 7 одновременно подключены к датчику 1 случайных импульсов, и сигналы, сформированные за.этот интервал времени датчиком 1 случайных импульсов, поступают на оба счетчика 6 и 7 и изме 5 няют одинаково их состояние, Очевидно также, что.для ь: 0 счетчики 6 и 7 формируют за время Т одинаковые коды, а при ь Т эти коды (в частноети, при пуассоновском потоке, фор" 20 мируемом датчиком 1 потоков случайных импульсов) независимы.Случайные коды, хранящиеся в счетчиках 6 и 7, с помощью дешифраторов 8 и 9 преобразуются в пространственно распределенные случайные величины, которые подчиняются известному закону распределения вероятностей, определяемому вероятностными свойствами потока, формируемого датчиком 1 потока случайных импульсов. С помощью коммутаторов 10 и 11 и блоков 12 и 13 элементов ИЛИ известная функция распределения вероятностей может быть преобразована в за(данный закон распределения случайных величин, С приходом следующего сигнала опроса процесс повторяется.Предлагаемый генератор по сравнению с ЭВМ общего назначения, во-первых, требует на 2-3 порядка меньших аппаратурных затрат для формирования потока случайных событий с требуемы-. ми корреляционными свойствами, вовторых, позволяет формировать потоки как случайных, так Й псевдослучайных. событий, в-третьих, обеспечивает на 2-3 порядка более высокое быстродействие при формировании потока корреляционно зависимых случайных событий.Кроме того, наличие идентичных каналов формирования потоков случайных событий в предлагаемом генераторе позволяет достаточно просто осуществлять агрегатирование и создавать многоканальные генераторы потоков случайных событий, Совместное же использование генератора с микропроцессором или микро - ЭВМ позволит формировать нестационарные потоки случайных событий, а при фиксированных (заданных) корреляционных связях между событиями в потоке - изменить (регулировать) функции распределения формируемых случайных величин.е авеФ ное каз 102 фПатенте г.укгород, ул.Проектн ирам 706осударственного комиам иэобретений и отква, Ж, Рауюская 0ВНИИПИпо дел113035, Мо Поета ССытийаб., д