Генератор случайного процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 6 Р 7/58 51) щими входам рого являет выход переп с управляющ ыход ерат ика с о сумматора, выходом ге а,динген 3 ения счетч ждо нал. Быковский ,А,Малышев ими входами оидальных с ратора синпы. етельство ССС(прототип),аГОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Авторское свид11 391577, кл. С 06 Р 72. Авторское св идетпо заявке 9 3608028/24кл. С 06 Р 7/58, 1983(54) (57) 1. ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГОПРОЦЕССА, содержащий датчик случайных чисел, вход "Опрос" которого со-,единен со счетным входом счетчика,выход переполнения которого соединен с входом "Останов" датчика случайных чисел, информационный выходкоторого соединен с информационнымвходом коммутатора, управляющий входкоторого подключен к информационномувыходу счетчика, сумматор, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей генератора путем расширения частотного диапазона, он содержит группу генераторов синусоидальных сигналов, выходы коммутатора соединены свходами соответствующих генераторовсинусоидальных сигналов группы, выходы которых соединены с соответствуюЯО 1163323 2. Генератор по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что каждый генератор синусоидальных сигналов содержит два управляемых делителя нпряжения, два интегрирующих усилителя, регистр памяти и инвентирующийусилитель, выход которого соединенс входом первого управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с входом первого интегрирующего усилителя, выход которого соединен с входом второго управляемого делителя напряжения, выход которогосоединен с входом второго интегрирующего усилителя, выход которогосоединен с входом инвертирующего усилителя и является выходом генераторасинусоидальных сигналов, входом которого является вход коммутатора,выход которого соединен с управляющими входами первого и второго управляемых делителей напряжения, ауправляющие входы первого и второго.интегрирующих усилителей объединенймежду собой и являются управляющимвходом генератора синусоидальных сигналов,1163323 г 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использонано в качестве источника случайных сигналов при исследовании надежности, помехоустойчивости систем и 5 тпИзвестен генератор случайного процесса, содержащий источники шума, фильтры, сумматор, преобразователь 111,Однако этот генератор является 10 недостаточно точным и сложным.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор случайного процесса, содержащий датчик случайных чисел, выход которого соединен с входом счетчика, выход переполнения которого соединен с входами ключа и датчика случайных чисел, выход которого соединен с входом коммутатора, другой вход -20 которого соединен с выходом счетчика, а выходы коммутатора соединены с входами генераторов импульсов, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого соединен 25 с нходом ключа 1 2 .1Однако известный генератор имеет недостаточно широкий спектр частотного диапазона.Цель изобретения - расширение функЗ 0 циональных возможностей генератора путем расширения частотного диапазона.Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайного процесса, 35 содержащий датчик случайных чисел, вход "Опрос" которого соединен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого соединен с входом "Останов" датчика случайных чисел, 40 информационный выход которого соединен с информационным входом коммутатора, управляющий вход которого подключен к информационному выходу счетчика, сумматор, введена группа гене раторов синусоидальных сигналов, выходы коммутатора соединены с входами соответствующих генераторов синусоидальных сигналов группы, выходы которых соединены с соответствующими 50 входами сумматора, выход которого является выходом генератора, выход переполнения счетчика соединен с управляющими входами каждого генератора синусоидальных сигналов группы. 55Кроме того, каждый генератор синусоидальньж сигналов содержит два управляемых делителя напряжения, два т интегрирующих усилителя, регистр памяти и инвертирующий усилитель, выход которого соединен с входом перво. го управляемого делителя напряжения,выход которого соединен с входом перного интегрирующего усилителя, выходкоторого соединен с входом второгоуправляемого делителя напряжения,выход которого соединен с входомвторого интегрирующего усилителя,выход которого соединен с входом инвертирующего усилителя и являетсявы.одом генератора синусоидальныхсигналов, входом которого являетсявход коммутатора, ныход которого соединен с управляющими входами пергного и второго управляемых делителей напряжения, а управляющие входыпервого и второго интеГрирующих усилителей объединены между собой и являются управляющим входом генератора синусоидальных сигналов,На фиг,1 изображена блок-схемапредлагаемого генератора; на фиг.2 -кривые реализации процесса; на фиг.3 -теоретическая оценка спектральнойплотности процесса.Генератор содержит группу генераторов синусоидальных сигналов, в каждом из которых содержатся интегрирующие усилители 1 и 2, Кроме того, генератор содержит датчик 3 случайных чисел с входом "Опрос" 4, счетчик 5 с информационным выходом 6, управляющий вход 7 коммутатора 8, информационный выход 9 датчика 3 случайных чисел, соединенный с информационным входом 1 О коммутатора 8. Каждый генератор синусоидальных сигналов содержит также регистр 11 памяти, управляемые делители 12 и 13 напряжения. Счетчик 5 имеет выход 14 переполнения, соединенный с входом 15 "Останов" датчика 3 случайных чисел. Коммутатор 8 имеет выходы 16. Каждый генератор синусоидальных сигналов имеет инвертирующие усилители 17, Генератор содержит также сумматор 18 с выходом 1.9.Работу устройства можно разделить на два этапа. На первом, подготовительном, этапе осуществляется настройка генегаторов синусоидальных сигналов на частоты, плотность вероятности которых совпадает со спектральной плотностью случайного процесса. На этом этапе интегрирующие усилители 1 и 2 генераторов синусоидальных сигналов находятся в режиме "Установка начальных условий", причем на первом усилителе задается начальное напряжение, на втором - напряжение, равное нулю. 5 Входы интегрирующих усилителей в этом режиме заземлены.После вычисления датчиком 3 случайных чисел первого случайного числа, соответствующего частоте первого генератора синусоидальных сигналов, на входе "Опрос" 4 датчика 3 случайных чисел появляется сигнал, который поступает на вход счетчика 5. При этом на первом его выходе 6, соединенном с управляющим входом 7 коммутатора 8, появляется код, соответствующий номеру случайного числа, под действием которого выход 9 датчика 3 случайных чисел через коммутатор 8 подключается к информационному входу 10,и код соответствующий первому случайному числу, запоминается в регистре 11 первого генератора синусоидальных сигналов. Величины чисел цифровых25 управляемых делчтелей 12 и 13 напряжения устанавливаются равными ш, При этом и)- значение первого случайного числа, соответствующее частоте первого генератора случайных сигналов; С ввеличина емкости в обратной связи интегрирующих усилителей.Аналогично происходит настройка час- тот остальных генераторов синусоидальных сигналов. После вычисления З 5 и записи в соответствующий запоминающий регистр последнего случайного числа на втором выходе 14 счетчика 5 появляется сигнал, п.-."тупающий на управляющий вход 15 датчика 3 и ос танавливающий его. Этот же сигнал поступает на управляющие входы 16 генераторов синусоидальных сигналов и переводит интегрирующие усилители из режима "Задание начальных условий"45 в режим "Интегрирование", в котором входы интегрирующих усилителей 1 и 2 подключаются к управляемым делителям 12 и 13 напряжения. При этом интегрирующие усилители 1 и 2, управляемые делители 12 и 13 напряжения и инвертирующий усилитель 17 образуют схему генерации с.нусоидального сигнала.На этом заканчивается подготовительный этап работы устройства.На рабочем этапе функционирования выходные сигналы генераторов синусоидальных напряжений подаются на входы сумматора 8 и суммируются в нем. При этом сигнал на выходе 19 является гауссовским случайным процессом с заданной спектральной плотностью.Таким образом, введение в систему группы синусоидальных генераторов при соответствующем подключении генератора случайных чисел позволяет воспроизводить многомерные плотности гауссовского случайного процесса, а следовательно, и спектр во всем частотном диапазоне, что ведет к значительному увеличению точности генератора случайного процесса.Таким образом, предлагаемый генератор позволяет моделировать гауссовский случайный процесс с большой степенью точности воспроизведения спект. ральной плотности и одно- и двумерных гауссовских плотностей.Высокая точность воспроизведения спектра в предлагаемом устройстве повышает достоверность статистических испытаний при исследовании изделий на надежность и помехозащищенность. Устройство пригодно для сопряжения с универсальной ЦВМ, например, типа СМ, что позволяет существенно расширить возможности данного класса машин. Кроме того случайный процесс, генерируемый устройством, обладает свойствами повторяемости, что бывает важно при проведении статистических исследований изделий, который также можно дифференцировать бесконечное число раэ."Патент иал жгород, ул. Проектная 104/48 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж-ЗПодписнокомитета СССРи открытийРаушская н