Генератор случайного процесса

СОЮЗ СОВЕТСНИХОЮЯЛИРИЕВииРЕСПУБЛИК А 09 (1 И Зд 1 С 06 Р 7/58 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПЮОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1БНВЛИОТеЫа 1(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 391577, кл. С 06 Р 7/58, 1972.2. Коваль В.Г. Задающая аппаратура для воспроизведения случайных вибраций для исследования надежности. -(54)(57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащий первичный источникслучайных чисел и сумматор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, он содержит ключ,счетчик, коммутатор и группу генераторов импульсов, выходы которых подключены к соответствующим входамсумматора, выход которого соединенс информационным входом ключа, выходкоторого является выходом генератора,выход переполнения соединен с управляющим входом ключа и со входом"Отключено" первичного. источника случайных чисел, выход "Формируется число" которого соединен со счетным вхо"дом счетчика, кодовый выход которогосоединен с управляющим входом коммутатора, информационный вход которого подключен к информационному выходу первичного источника случайныхчисел, группа выходов коммутатораподключена к входам задания частотысоответствующих генераторов импульсов.группы,Кы; - к=ЯХ/2 СЬ 1 Й - ,где С, К, К - номиналы элементов ЗОсхемы генератораимпульсов, то плотность распределения вероятности сопротивлений должна иметь вид35 Ра(К) = "К К1 К(3) где Б - заданная спектральная плот-ность случайного процесса.В этом случае плотность распре О деления вероятности частоты совпадает с заданной спектральной плот- костью процессаР = Б М)Источник 3 случайных чисел вырабатывает первое случайное число К, принадлежащее совокупности случайных чисел с плотностью распределения равной (3). На его выходе 4 появляется сигнал , который .поступает на вход счетчика 5. На выходе 6 счетчика появляется код, соответствующий номеру случайного числа, под действием которого коммутатор 7 подключает информационный выход 8 источни ка случайных чисел к входу 9 первого генератора импульсов. В его регистре 10 осуществляется запись кода первоПредлагаемый генератор содержит группу генераторов 1 импульсов с управляемыми сопротивлениями 2, первичный источник 3 случайных чисел с выходом 4 "Формируется число", счетчик 5 с кодовым выходом 6, коммутатор 7 с входом 8 и выходами 9. Генераторы 1 импульсов содержат регистр 10 памяти, усилитель 11. Счетчик 5 имеет выход 12 переполнения. Гене О ратор содержит также ключ 13, суммутор 14 и выход 15, конденсатор 16 и резисторы 17 и 18.Работу генератора можно разделить на два этапа. На первом, подготови тельном этапе осуществляется настройка генераторов 1 импульсов на частоты, плотность вероятности которых совпадает с требуемым спектром случайного процесса. Настройка генератора 1 О на нужную частоту К; осуществляется посредством изменения величины К; управляемого сопротивления 2. Так как частота связана с сопротивлением выражением 25 го случайного числа, а величина управляемого сопротивления, установленного в цепи обратной связи усилителя 11 устанавливается равной К.Аналогичным образом осуществляется генерация в запись в соответствующие регистры остальных случайных чисел,После генерации последнего случайного числа на выходе 12 счетчика появляется сигнал, поступающий на вход источника случайных чисел и ключа 13. По этому сигналу источник 3 прекращает свою работу, а ключ 13 соединяет выход сумматора 14 с выходом 15 генератора. На этом заканчивается подготовительный этап работы и начинается рабочий, в котором выходной сигнал генератора является суммой выходных сигналов генераторов импульсов и, как показано выше, представляет собой случайный процесс с заданной спектральной плотностью.П р и и е р, В качестве исходных параметров берут следующие: математическое ожидание, равное нулю;дисперсию, равная 1; корреляционную функцию и соответствующую спектральную плотность, равныегЖ)= ехр(- (с)Ф, АКЖ) определяют согласно (2). Численно определяют спектральную плотность. которая приведена на фиг. 4 (кривая 1) И = 100. Сходимость плотностей к нормальным исследуют с помощью критерия согласия. Уровень доверия с= 0,05. Так как для одномерной плотности согласие с нормальным законом было при И6, для двумерной плотности с коэффициентом корреляции т = 9,9, К = 45.Оценивают спектральную плотность. На фиг. 4 представлены спектральные плотности: теоретическая (кривая 1 ) и оценка (кривая 11) Оценку спект- ральной плотности берут для 10 независимых реализаций длиной 2000 г, где г, на уровне 0,1 от нормировай ной корреляционной функции (Гер 2,4) . Ошибка на иНтервале 0, 1,53 получается не хуже 53. Такой точности в прототипе достичь не удалосьТаким образом, предлагаемое уст ройство позволяет моделировать гауссовский случайный процесс с большой степенью точности воспроизведения спектральной плотности и одно из двумерных гауссовский плотностей.Высокая точность воспроизведения спектра в предлагаемом устройстве позволит повысить достоверность статистических испытаний при исследовании изделий на надежность и помехозащищенность. Разработанное устройство пригодно для сопряжения с универсальной ЦВМ,например, типа СИ, что позволяет существенно расширить/ 5 возможности данного класса машин,1113801 с.Ф Составитель А. Карасовдактор М. Циткина ТехредС.Легева Коррект Заказ 6620 лисы ое филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 698 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, 3-35, го комитета СССРй и открытийушская наб д,