Устройство для выравнивания случайных потоков импульсов

(504 б 58 ПИСАН АВТОРСКОМ ИЗОБРЕ ВИДЕТЕЛЬСТВУ го ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР131141, кл. б 06 Р 7/58, 1960.Авторское свидетельство СССР1062720, кл. б 06 Р 15/36, 1979, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПОТОКОВ ИМПУЛЬСОВ, содержащее М групп по М в каждой (У=2" ) блоков усреднения, каждый из которых содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторые входы первых элементов И блоков усреднения первой группы являются первой группой информационных входов устройства, вторые входы вторых элементов И блоков усреднения первой группы являются второй группой информационных входов устройства, выходы первых элементов ИЛИ блоков усреднения т-й (т=1 М - 1) группы соединены с вторыми входами первых элементов И соответствующих блоков усреднения (т+ 1) -й группы, выходы первого элемента ИЛИ блоков усреднения М-й группы являются первой группой выходов случайных потоков импульсов устройства, выходы вторых элементов ИЛИ блоков усреднения М-й группы являются второй группой выходов случайных потоков импульсов устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, счетчик и генератор импульсов, а в каждый блок усреднения - первый и второй элементы ЗАПРЕТ, выход генератора импульсов соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первая и вторая группы информационных входов устройства соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, а прямые входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ блока усреднения соединены с вторыми входами первого и второго элементов И соответственно, инверсные входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ каждого блока усреднения соединены с первым входом элемента И и подключены соответственно к разрядным выходам счетчика, выходы первого и второго С элементов ЗАПРЕТ соединены с вторыми входами второго и первого элементов ИЛИ Я соответственно, выход второго элемента ИЛИ и-го блока усреднения т-й группы соединен с вторым входом второго элемента И (и+2)-го .блока усреднения файф (т+1) -й группы, 000 Р - " - ) (2 00 где К- остаток от деления,а при всех других значениях п - с втвходом второго элемента И (п - 2блока усреднения (гп+ 1)-й группы.Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к вычислительнымустройствам, использующим принцип вероятностного представления информации, и может быть использовано при построении вероятностных элементов и входных преобразователей код - интенсивность (плотность вероятности), асинхронных стохастических вычислительных и моделирующих машин,Цель изобретения - повышение точности работы устройства.На фиг. 1 приведена структурная схемаустройства для выравнивания 2 х случайныхпотоков импульсов; на фиг, 2 - структурная схема блока усреднения двух случайных потоков импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства при выравнивании четырех потоков импульсов,Устройство содержит 2 М входных и 2 хвыходных шин, блоки усреднения 1 и - 1 иидвух случайных потоков импульсов, генератор 2 импульсов, элемент ИЛИ 3, элементЗАПРЕТ 4 и М-разрядный двоичный счетчик 5. При этом каждый блок усреднениясодержит первый 6 и второй 7 элементыИ, первый 8 и второй 9 элементы ЗАПРЕТ,первый 10 и второй 11 элементы ИЛИ.Устройство работает следующим образом.На входные шины устройства в общемслучае поступает случайных потоков импульсов с различной интенсивностью Х; 1=1,2 Х .Генератор 2 вырабатывает регулярнуюпоследовательность импульсов с частотой1 которые при отсутствии сигнала запрета(импульсов входных потоков) через элементЗАПРЕТ 4 поступают на счетный входсчетчика 5, При этом частота 1, импульсовгенератора 2 на один порядок превышаетнаибольшую интенсивность вырав ниваемых21 х потоков 1 Оиахс у.1= 1,2 хСигналы прямых выходов разрядных триггеров счетчика 5 являются управляющими для соответствующих групп блоков усреднения двух потоков импульсов.В зависимости от значений (1, 0) сигнала на управляющем входе блок усреднения имеет два основных состояния.При единичном сигнале 1 импульсы потока, поступающие на вход 1 блока 1 проходят через первый элемент И 6 и первый элемент ИЛИ 10 на выход 1 блока . Соответственно импульсы потока, поступающие на вход 2 блока 1 проходят через второй элемент И 7 и второй элемент ИЛИ 1 на выход 2 блока 1. При сигнале 0 импульсы потока, поступающие на вход 1 блока 1, проходят через первый 8 элемент ЗАПРЕТ и второй элемент ИЛИ 11 на выход 2 блока 1. Соответственно импульсы, поступающие на вход 2, проходят через второй 9 элемент ЗАПРЕТ и первый элемент ИЛИ 10 на выход 1 блока 1. 5 10 5 20 25 Зо 35 40 45 50 55 Таким образом, в состоянии 1 имеет место прямая связь входов и выходов блока 1, в состоянии 0 - инверсная связь.При выравнивании четырех потоков импульсов с интенсивностями Х 1, Хъ Хз, Х 4 (фиг. 3, а, б, в, г), поступающих на соответствующие входы, устройство работает следующим образом.Оно содержит две группы М =2 по Я =2 в каждой блоков 1 усреднения двух потоков импульсов. Счетчик 5 состоит из двух триггеров, один цикл работы устройства состоит из 2 = 4 тактов.Допустим, что в начальный момент времени счетчик 5 находится в нулевом состоянии. В течение первого такта О в Л 1 (Л(= - ) на управляющих входах блоков1гусредйения обеих групп присутствуют нули (фиг. 3 д,к), следовательно, все блоки 1 11, 10 1 а усреднения обеспечивают инверсную связь между собственными входами и выходами (фиг. 3 е, з, ж, и).В течение первого такта О - Л( на нервом выходе устройства действует поток с интенсивностью Хз, на втором - с интенсивностью л, на третьем - с интенсивностью г. и ьа четвертом - с интенсивностью 14 (фиг. 2 л) м н) о),Во время второго такта 1 Л 1 - 2 Л на управляющих входах блоков усреднения первой группы присутствует единичный сигнал, на управляющих входах блоков усреднения второй группы - нулевой сигнал. С учетом этого блоки 11 и 11 усреднения обеспечивают прямую связь между собственными входами и выходами, а блоки 11 и гав усреднения - инверсную связь,В течение второго такта Л 1 - 2 Л( на первом выходе устройства действует поток импульсов с интенсивностью Х, на втором - с интенсивностью Хз, на третьем -- с интенсивностью, на четвертом - с интенсивностью л.Аналогично можно определить распределение входных потоков по выходам устройства на третьем и четвертом тактах (фиг. 3 л, м, н,о). В дальнейшем работа устройства для выравнивания четырех потоков импульсов повторяется.В табл. 1 приведен порядок смены интенсивностей Ь, 1 = - 1.4 на четырех выходах устройства для одного цикла его работы.При выравнивании восьми потоков устройство содержит три группы по четыре в каждой блоков усреднения двух потоков импульсов.Счетчик 5 состоит из трех триггеров, и один цикл работы устройства состоит из 2 = 8 тактов.В табл. 2 приведен порядок смены интенсивностей Х;, ю = 1,8 входных потоков на восьми выходах устройства для одного цикла его работы.1188732 Таблица 1 Программа смены потоков Л, 1= 1,4 повыходам устройства. Лг л,Таблица 2Программа смены потоков Я,1=1,8 повыходам устройства. Л 4 Лв Л 5Л 4 Лг Лб Лв Л Лз ЛБ л,Л 4 Лв Лв Л 4 Лг Лв Лг Лз Л 4 л,л,л,л,л,Лв Лз Лг Лв л,Из табл. 1 и 2 следует, что за один цикл работы на каждом выходе устройства действуют поочередно все входные потоки импульсов. Это свидетельствует о том, что средняя частота (интенсивность) выходных потоков определяется как среднее арифметическое интенсивностей входных потоковахХ.Лв Хвых=Лвж".=" =Хвых 21 М= - = -- =Х(2 Х)2 К Кроме того, в один и тот же момент времени и в течение одного такта на выходах устройства действуют различные потоки, что указывает на декорреляцию выходных потоков, имеющую важное значение при получении независимых друг от друга потоков импульсов без последействий.Элемент ИЛИ 3 предназначен для объединения 2 И входных потоков импульсов и подачи их на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 4 с целью отключения генератора 2 от счетчика 5. В результате смена состояний счетчика 5, а следовательно, и управляющих сигналов на управляющих входах 10 блоков усреднения 1 и - 1 зз во время прохождения импульсов не происходит, что в конечном итоге, исключает случаи дробления. импульсов.Аа)Я,дб) Упр. бх, д) Хгр.М) ежй) Упр. дх. Ю Хгр,л л) Составитель И СтоТехред И. ВересТираж 709И Государственного коделаю изобретений иМосква, Ж - 35, РаушскП Патент, г. Ужгород 1 яровКорректорПодписноениитета СССРоткрытийая наб д 4/5ул. Проектная