Двухканальный генератор случайного процесса

(51) С ОЬ Р 7 58 БРЕТЕНИЯ ПИСАНИ ЬСТВ ТОРСИОМУ СЕИД 24-2 5. Бюл. )1 22рова, Г.И,Горьян,и А.Г.ЯкубовскаяЗападный заочный полиинститут(54)(57 СЛУЧАЙН ДВУХКАНАЛЬНЬЙ ГЕНЕРАТОР ГО ПРОЦЕССА, содержащий груп- ников шума,первый и второй оторых соединены соответствходами первого и второго наторов, группы выходов котоинены соответственно с первой группами адресных входов блока памяти, третья группа входов которого подключена выходов дешифратора соответисточник шума, схему срав-, ервый и второй ключи, вькоых являются соответственно сто коды венно сдискримирых соеи второ в дресных и стве неки ы кот ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ(прототип). выходами первого и второго каналовгенератора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора засчет обеспечения свойства нестационарности формируемым процессам, онсодержит счетчик, четыре элементазадержки, умножитель, второй блокпамяти и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входами источников шума группы и с входомисточника шума, выход первого блокапамяти через первый элемент задержкисоединен с первым входом схемы сравнения, выход которой соединен с управ Еляющими входами первого и второгоключей и со счетным входом счетчика,информационный выход которого соединен Сс информационным входом дешифратора,группа выходов которого соединена с Ягруппой адресных входов второго блока памяти, выход которого соединен спервым входом умножителя, второй входкоторого через второй элемент задержки соединен с выходом источника шума,а вькод умножителя соединен с вторымвходом схемы сравнения, первый и второй выходы источников шума группысоответственно через третий и четвертый элементы задержки соединены синформационными входами первого ивторого ключей.1940 50 55 1 116Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляФормирования нестационарного двухканального случайного процесса, заданного двумерным распределением.Известны устройства для формирования двухканальных случайных процессов 1 и 23.Однако известные устройства непозволяют получать статистически связные двухканальные (т.е. векторные)процессы.Известен также многоканальныйгенератор случайного процесса, который позволяет моделировать И связанных случайных процессов 3 .Однако степень связности процессов ограничена рамками корреляционной теории.Наиболее близким к данному изобретению является двухканальный генера. тор случайного процесса, содержащийпервую группу источников шума, выходы которых соединены со входами трехнелинейных преобразователей, компараФтора и ключей, выходы которых являются выходаМи генератора и соединенысо входами других компараторов, выходы которых соединены со входами блоков памяти, выходы которых соединеныс управляющими входами нелинейныхпреобразователей, выходы которыхподключены к выходам источников шума второй группы, а выходы схем сравнения соединены со входами элементаИ, выход которого соединен с управляющими входами ключей 4 1.Однако известный генератор не позволяет получить нестационарные процессы,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейгенератора за счет обеспечения свойства нестационарности Формируемымпроцессам,1 О 15 20 25 30 35 40 45 Для достижения поставленной цели в двухканальный генератор случайного процесса, содержащий группу источников шума, первый и второй выходы которых соединены соответственно со входами первого и второго дискриминаторов, группы выходов которых соединены соответственно с первой и второй группами адресных входов первого блока памяти, третья группа адресных входов которого подключена к группе выходов дешифратора соответственно, источник шума, схему сравнения, первый и второй ключи, выходы которых являются соответственно выходами первого и второго каналов генератора, введены счетчик, четыре элемента задержки, умножитель, второй блок памяти и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входами источников шума группы и со входом источника шума, выход первого блока памяти через первый элемент задержки соединен с первым в;.одом схемы сравнения, выход которой соединен с управляющими входами первого и второго ключей и со счетным входом счетчика, информационный выход которого соединен с информационным входом дешифратора, группа выходов которого соединена с группой адресных входов блока памяти, выход которого соедннен с первым входом умножителя, второй вход которого через второй элемент задержки соединен с выходом источника Шума, а выход умножителя соединен со вторым входом схемы сравнения, первый и второй выходы источников шума группы соответствен" но через третий и четвертый элементы задержки соединены с информационными входами первого и второго ключей.На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого генератора; на фиг.2 схема блока памяти.Генератор содержит дискриминаторы 1 и 2, дешифратор 3, блок 4 памяти, элемент 5 задержки, схему 6 сравнения, умножитель 7, блок 8 памяти, счетчик 9, ключи 10 и 11, элементы 12 и 13 задержки, группу 14 источников шума, элемент 15 задержки, источник 16 шума, генератор 17 тактовых импульсов.Блок 4 памяти содержит ячейки 18 памяти, а также ключи 19 и 20.Генератор предназначен для Формирования нестационарного векторного процесса х(1), у, заданного двумерной плотностью вероятности Е(х 1, у, Т), где Т - параметр нестационарности. Блок памяти 4 служит для запоминания аппроксимации этой плотности вероятности. Каждая из матриц ячеек памяти 18 нужна для запоминания плотности Г(х, у , Т), 1=1И, где И - число дискретизаций параметра Т.При формировании каждой пары значений х, у используется метод Неймана, т.е. за значения х, у прини-.3 1161 мается пара значений выборки равномерно распределенных случайных величин г и г , эти значения подставля,ются в плотность вероятности и проверяется неравенство 5 940 где правая часть служит для задания ,частоты появления параметров х и у, 1 О г 5 - равномерно распределенная случайная величина; К - коэффициент масштабирования, который должен выбираться в зависимости от максимума функции (х у, Т). Однако в связи с тем, что формируемый процесс не- стационарный, этот максимум различен для различных значений параметра Т.Можно выбрать К с учетом наибольшего из максимумов, но это приведет к 20 снижению быстродействия устройства, поскольку ф рмирование пары х, у с малым значением максимума масштабирования все равно будет вестись по наибольшему максимуму. В результате 25 могут быть отброшены как непригодные1те пары г , г , которые на самом де 1 фле удовлетворяют плотностиЕ(х, у 4, Т) . В связи с этим в схему введены умножитель 7 и блок 8 памяти. З 0 Последний представляет собой набор потенциометров, на которых выставлен набор коэффициентов Е = Ч(Т). Умно- житель 7 необходим для масштабирования случайной величины г от второгог 35 источника 16 шума в зависимости от величины К. Счетчик 9 служит для задания параметра Т, дискриминатор 2 для выбора матрицы 18-Т и потенциометра в блоке 8 памяти соответствуУ 40 ющих текущему значению параметра Т.Дискриминаторы 1 и 2 нужны для выбора строки и столбца, соответству-.ющих текущим значениям г и г .Элементы задержки 5, 12 13 и 15 необ 1 45 ходимы для обеспечения временного согласования работы блоков схемы.Элементы задержки 12 и 13 должны обеспечйвать задержку, равную времени срабатывания четырех блокоь гене 50 ратора (блоки 1, 4, 5 и б), элемент 15 - двух (блоки 3 и 8), элемент 5 задержки - одного блока.Запуск генератора производится генератором 17, который запускает первый 14 и второй 16 источники шума. В счетчик 9 предварительно записывается единица, что обеспечиЕ(г, г, Т ) )55 Е(хф У Т) Е(г 1 у гТ )У Сг(1) вает появление сигнала,на первом входе дешифратора 3 и открывание четвертого ключа 20, т.е, выбор первой матрицы ячеек 18, где запомнена плотность вероятности Е(х, у, Т), Случайные величины г и г 4 от перт 2вого источника 14 шума поступают на входы первогои второго 2 дискриминаторов, на 1-м и 1-м входах которых появляются сигналы, и обеспечивают подключение всех 1-х столбцов и всех 1-строк (последние за счет открывания третьих ключей 19-С,1, , И) .В результате на выходах ключей 19 появляются величины, пропорциональные Е(х, у, Т)=Е(г,", г, Т),1 рые поступают на входы соответствующих четвертых ключей 20. Поскольку сигналомот дешифратора 3 открыт только ключ 20, на первый вход схемы 6 сравнения поступает величина, пропорциональная Е(г, г, Т ) . На втором входе схемы 6 - величина, пропорциональная К, ф г (так как сигналом с выхода дешифратора 3 выбран. первый элемент блока 8 памяти, что обеспечивает умножение блоком 8 величины г" от второго источника 153шума на величину К).Если неравенство (1) не выполнено то в следующий такт работы устройства проверяется неравенство Если на этот раз неравенство выполнено, сигналом схемы 6 сравнения открываются ключи 10 и 11, на вход устройства поступают величины хп иг, у= г 2. Поскольку одновременно выдается сигнал на вход счетчика 9, с его выхода снимается величина, пропорциональная "двум. Сигналом с выхода дешифратора открывается четвертый ключ 20-2, что равносильно выбору второй матрицы 18. При появлении на входах дискриминаторов 1 и 2 очередной пары случайных чисел .3, г проверяется неравенство Если оно выполняется, на вход генератора поступает новая пара чисел х = гбйть сформирована реализация двухканального случайного процесса произвольной длины с любым заданным двумерным распределением.По сравнению с прототипом и базовым устройством предлагаемое позволяет расширить класс решаемых задач,так как прототип предназначен толькодля моделирования стационарньс; случайных процессов с двумерным распре"делением, а базовый объект - для 5 формирования стационарной последовательности с одномерным нормальнымраспределением.