Генератор случайных сигналов

ЯО 1126952 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Ьа 11 С 06 Г 7/58 ИСАНИЕ ИЗОБРЕОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ О СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР 1 ТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 748393, кл. С 06 Г 7/58, 1976.2. Авторское свидетельство СССРУ 894706, кл. С 06 Р 7/58, 1979,3. Авторское свидетельство СССР11 р 430400, кл. С 06 Р 7/58, 1972(54)(57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВсодержащий блок памяти, генератор,шума, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которогоявляется выходом малого диапазонасигналов генератора и соединен синформационным входом блока масштабирования, выход которого являетсявыходом большого диапазона сигналовгенератора, о т л и ч а.ю щи й с ятем, что, с целью повышения точностигенератора, он содержит группуиз и пороговых элементов, группуиз и -1 элементов И и группу изи+1 ключей, выходы которых соединеы с вторым входом сумматора, выходенератора шума соединен с информаионными входами пороговых элементов группы, управляющие входы которых подключены к первой группе вы-ходов блока памяти соответственно,вторая группа выходов которого соединена с информационными входамисоответствующих ключей группы, авыход блока памяти соединен с управляющим входом блока масштабирования, прямой выход первого пороговогоэлемента. группы соединен с управляющим входом первого ключа группы, инверсный выход и-го пороговогоэлемента группы соединен с управ- В лющмм подом (и+1)-го лючп группы, Лрщ инверсные выходы каждого 1-го(1=.1, п -1) порогового элемента груп- ( пы соединены с первыми входами соответствующих 1-х элементов И группы, Я вторые входы которых подключены кЬюЫ прямым выходам соответствующих(1+1)-х пороговых элемептов группы, выходы каждого 1-го элемента И груп фф пы соединены с управляющими входами 4 вб соответствующих (+1)-х ключей группы и образуют группу выходов дискрет ных сигналов генератора. Ютб следует отнести появление ь.етадическай ошибки цифрааеалогс)ваго преобразования сигнала.Наиболее близким к предлагаемому является генератор случайнытс сигея-(т лов, содержащий вспомогательный гене-" ратор шума с нормальным законом распределения, подклточенеье к пороговому элементу, к ацной схеме совпадения И через сумматор, второй вы" ХОД КатаРОГС ПОДКЛЮЧЕН К аиаЛагсваму запоминающему устройству, к другой схеме совпадения, Вторые входы которых падкупоченье к Выходам гараго. ваго элемента, а выходы - непосредственно и через линей:пй преобразователь к Выходу устройствагэ зНецостатком генерятсга-пратотитаявляется ограниченная тсч(ас уполучения равномерна ргспределенньхслучайньп( величин.Цель Нзобрегения - повышениеточности ГенератораНаст япта 1 я) цЕ;ЕЬ ас Г(ЕяЭТ(.ЕЧта В ГЕПЕРатС)Р СЛУай)(ЬХ С(ЕЕа)сну содержащий блок пямяти, Геператср шу -. МЯ, ВЫХОД СатарСГО СаЕДИПЕН С ПЕт)- ВЬЕМ ВХОДОМ СумЕатаэра о ГэвХОД КС)ТОВО ГСявляется выходом малага диатяз;)кясигналов генератора и соеди:еп син(1)армациэееьм входау блока ьавлТЯбировяния, Выход которого являетсяВЬхсдам баЛЬШОГО тт 11 яПВЗОЕП( СИ 1 ЫЯ(ЛОБГЕЕЕЕРЯТОРЯ у ВВЕДЕПЬг) 11112 ИЗ 10 1 12Изобретение относится к вьтчислительной технике и предназначена для получения равкамер а,)я(.еределен- ЯНЯЛОГСВЫХ СЛУ(Е 1 ЕЕЕЬЕХ ВОЛЕЧИН.Известен генератор случайного сигнала, содержащий генератор случайнац последовательности импульсов. блок се)ормироваеия выходного сигнала, блок распределения разрешекия генератор импульсоп, делитель и элемент задержки1 еНедостатком известного генератора является низкое быстродействие (в связи с выполнением операции счета импульсов за определенный отрезок времени).Известен также геееератар случайного сигнала, содержапцй реверсивный счетчик, два дешфратара, це(еВааналоговый преобразователь, вьОд 2 Д ной усилитель генератор бинарного шума, генератор тактовых импульсов, элементы И, ИЛИ, НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ И 111,. триггер2 е.К недостаткам данного генератора25)поРаовьгх элементов у ГРУппа из л - 1 элементов И и группа из гт+1 ключей, выходы которых соединены с вторымВходом суьзеатсря, Выход генератора шума сае)иен с ее(1)арьеацианнььееВходами пороговых элементов группы, управляющие входы которых падключеыы к первой группе вьходов блока памяти соотг етственыа, вторая Грувпявыходов которого соединена с Енто)ар- МЯЦИОНЫЫМИ БХОДЯМИ СООТВЕТСТВ тЮтт): ключсй группы. вьгхад блока памяттт соединен с утравл)1 отим входам блока МЯСШтабивапаПИЯПОЯМай 11 э:ОД ПЕ:)- БОГО тсрОГОВОГО элемента Групгеысое;е 1 ен с угравляощим вх)дамг 1 ерЗОГО ключа Групты иесзе")сньйвьхад п - ГО пар.Овсга э,темен ( я грудПт 1 С а Е Пт э. утря тт)уОтэ( БХ)датО+( а (т 1 ОЯ 1")Гутэт 1 ЕтБЕБСэБЬ:СадЫ ЕС(.;:у(,аэГО -Га т =.1, - - 1) ПОРОГаваго ЭЛЕМЕЕТЗ ГРУЕЬ СОЕДИЕ(ЕЕи( ПЕРВЕЕ ЕИ ВХОДЯМИ.ОТБЕТСТВ этОЕтИХт Х ЭЛЕ.:ЕЕТОП И ГЕ)уВЫ, Б. О 1)ьЕВХОД СО ТОР ЫХ ПОДКЛтОЧ(ЕЕЬ К ПРЯМЫМвыхоДам соатветствэт)Щих- 1 Е-)с псРОГсвых 3,"ементав группь Вь)(0,Г:ь кяждога 1-ГО эемснтя И Гт)у(тгеы сас-.диПЕНЫттРЯВЛЯОШИЕЕЕЕ ВХОДЯМ 11 Саа ".ВЕТСт;вуотл ,1" 11,1-х кличе. - 1)утпы и абРаЗУЮТ ГРУППУ ВЫХОПОБ,(Е.:ЕСРЕТвтэГХсигналов геыер: тс),На сртег 1 приве),е:, бэас-схемагенератора на отиг. 2 - дия 1 ряммя,Иг ГЮСТРИР 1 ЛОЕаэч ПРИ.ЦИ ПЕйСТВЧЯгенератора.Гс;ерятаа содержит Генератор(оутя, сумматор 2, пороговые элементь, 3, б.так 4 па;тяти, эеБм пгь, И 5, клто;и 6, блок / масштабирования,Быхсдь 8 - 10.Б с)снов( т:сбс"ы геет)ятаря поло- жЕН (фИГ.:Э ПРИПтип СДВИГа И Н;- э фЛажЕНИя ОтдЕЛЕЫЫХ ЧСТЕЛ Н 1 НС" и С, Ги В и т,п. ПОэал. Бога гясг(рецелекия на часть А. Нр 1 задаКЕПЕ ЦЛИК ЭТ 1 Х ЧЯС т ЕИ ) Я "Е (Ь(И э НЯПРИ МЕР С) т НЯ И.ГЕ)ВЛЕ 1 1 РЕ .)и ( ТС ГБ".Е (тВИЕЯ " ХО 11-. я Сэ .т С(ИГЕ чат)те )" т ." - кривая 11; ри сд 11 ГО частей В ч 3С и С КР 1:В 111. э ПРИСДВИГС ЧЯСЗй .ээ И В С и (Е, 3 1(стигя ) Лс)лучеч Раап)Е Сэ. )тИЕ ( С 1 К)(.");".," .О; )яБЕО Ора 1;. ссс,твстстве:1 О 3 )% %э)фНри дольне.,.шсм1 Я сдв(т, еь;,;,: -те ;;-Пэто тттэт АЧЯТЕй 1 а;т:Яттэн а )Я( Гт)ЕЕ)СЕ:, ЯЛУ:.25 сигналов Предлагаемый процесс полученияслучайных равномерно распределенныхвеличин отличается использованиемпростых логических переключений и с 35сдвигов входного нормального сигна-.ла, обеспечивает повьппенную точностьвоспроизведения равномерного законараспределения и может найти применение в практике статистического;40моделирования. 3 11269чаемое распределение асимптотическиприближается к равномерному. Очевидно, что рассматриваемый принципполучения случайных величин.поотношению к принципу, используемомув прототипе, обеспечивает повьппеннуюточность Формирования равномерногозакона распределения.Для обеспечения работы генератора в блок 4 памяти предварительнозаносятся пороговые значения интервалов х , Х +,сигналы ( Х 11, ++У 1,+) 2 " сдвига и линейного преобразования,Генератор 1 шума вырабатываетсигнал с нормальным законом распределения. Этот сигнал поступает напороговые элементы 3, которые определяют область нахождения входногосигнала относительно поступающихс блока 4 памяти порогов Хф , иоткрывает один из элементов И 5,Последний открывает один из ключей .6 и на вход сумматора 2 из блока4 памяти поступает сигнал сдвига.В сумматоре 2 производится сложениесигнала генератора 1 шума с нормальным законом распределения с сигналомсдвига.30В результате сигнал с генератора 1сдвигается с интервала Х 1, Х 1-1+1на интервал Х , Х + и, таким образом, реализуется описанный принципполучения равномерно распределенныхслучайных величин. Суммарный сигналпоступает непосредственно на выход8 или, после линейного преобразования в блоке 7, на выход 9 устройства.В устройстве предусмотрена возможность получения на выходе 1 О дпскрет 52 4ных (пространственно заданных) случайных сигналов. Вероятности возбуждения выходов 10 в единичное состояние задаются путем выбора опорных точек интервала Х 1, Х 11 на распределении генератора 1, которые для этих целей могут быть произвольными. За базовый вариант предлагаемого генератора принимается генератор-прототип в связи с тем, что промышленность подобные устройства не выпускает, Практическая реализация устройства требует в сравнении с базовым вариантом незначительного увеличения простых логических элементов, имеющих высокую надежность и вь 1 пускаемых промышленностью. Точность получения равномерно распределенных случайных,величин в базовом варианте не превышает 6,5%, а в предлагаемом устройстве, как показано, ранее, точность воспроизведения равномерного закона распределения при суммировании одного, трех и пяти интервалов составляет соответственно 5,6%, 1% и 0,38%, что дает методологические предпосылки для построения высокоточных генераторов случайных1126952 Подписн каз 8693/37 Тираж ВИИИПИ Государстве по делам изобрете 113035, Москва, Ж9 ного комитета СС ткрытиикая наб ий и Рауш 4/ ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фил Составитель А. Карасов дактор А. Ревин Техред С;Мигунова Корректор И. Муска