Генератор случайного потока импульсов

)5 Н ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР БРЕТЕНИ ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС юл. А,.Н,Сазанович,(57) Изобретен относится к импульнет быть использова но в информационно-измерительнои технике. Цель изобретения - расширениеФункциональных возмонностей генератора за счет Формирования потоковимпульсов со сложными законами распределения. Цель достигается введением в генератор слуцай,-ого потокаимпульсов делитегей 11 н 15 цаск отл,элементов И 12, 16 и 20, элененто.ИЛИ 13 и 17, датчика 14 слуцайногопотока импульсов, датчика 18 сп) чайных чисег, блока 19 сравнени;:, датчиков 21 и 25 слуцайных и:;г 1 угьссв.1587625 510 триггеров 22 и 26, элемента задержки23, элемента И 24 и образования новых функциональных связей, обеспечивающих формирование потоков импульсов с разпичной структурой и длительностью смешения исходных потоков импульсов. Кроме того, генератор содержит элементы ИЛИ 1 ч 4, датчик 2 случайных чисел, блоки 3 и 28 сравнения,15Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в информационно-измерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. 1 1520653Цель изобретения - расширение20 Функциональных возможностей эа счет формирования потоков импульсов со сложными законами распределения.На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора случайного потока импульсов.Генератор случайного потока импульсов содержит последовательно соединенные первый элемент ИЛИ 1, первый30 датчик 2 случайных чисел, первый блок 13 сравнения, второй элемент ИЛИ 4 и Формирователь 5 импульсов, последовательно соединенные генератор 6 тактовых импульсов и блок 7 задания точности, блок 8 нормирования, группа входов которого соединена с группой выходов блока 9 задания интенсивности, шину 10 управления, последовательно соединенные первый делитель 11 40 частоты, первый элемент И 12 и третий элемент ИЛИ 13, последовательно соединенные датчик 14 случайного потока импульсов, второй делитель 15 частоты и Второй элемент И 16 послеДОВа 45 тельно соединенные четвертый элемент ИЛИ 17, второй датчик 18 случайных чисел, второй блок 19 сравнения, третий элемент И 20, первый датчик 21 случайных импульсов и первый триггер 22, последовательно соединенные элемент 23 задержки, четвертый элемент И 24, второй датчик 25 случайных импульсов и второй триггер 26, выход которого соединен с вторым входом55второго элемента И 16, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ 13. Шина 10 управления соединена с первым входом четвертого формирователь 5 импульсов, генератор6 тактовых импульсов, блок 7 заданияточности, блок 8 нормирования, блок9 задания интенсивности, шину 10управления, счетчики 27 и 33 импульсов, регистры 29 и 31, сумматор 30,блок 32 умножения, мультиплексор 34и группу 35 1-35 и шин установки1 ил. элемента ИЛИ 17, с входом датчика 14 случайного потока импульсов, с входом генератора 6 тактовых импульсов и с первым входом первого элемента ИЛИ 1, второй вход которого соединен с выходом формирователя 5 импульсов, с входом первого делителя 11 частоты, с входом установки блока 7 задания точности и с входом установки блока 8 нормирования, вход которого соединен с входом блока 9 задания интенсивности и с выходом генератора 6 тактовых импульсов. Выход блока 7 задания точности соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 4. Вторая группа входов первого блока 3 сравнения соединена с группой выходов блока 8 нормирования. Второй вход первого элемента И 12 соединен с выходом первого триггера 22, второй вход которого соединен с выхоДом третьего элемента И 20, первый вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 24, выход которого соединен с вторым входом второго триггера 26 и с третьим входом четвертого элемента ИЛИ 17, второй вход которого соединен с выходом второго датчика 25 случайных импульсов. Выход четвертого элемента ИЛИ 17 соединен через. элемент 23 задержки с вторым входом третьего элемента И 20.Блок 7 задания точности содержит последовательно соединенные счетчик 27 импульсов и блок 28 сравнения, 1вторая группа входов которого соединена с выходами регистра 29. Входы синхронизации и установки счетчика 27 импульсов являются соответственно входом и входом установки блока 7 задания точности, выходом которого является выход блока 28 сравнения.Блок 8 нормирования содержит сумматор 30, группа входов которого сое5 15876 динена с группой выходов регистра 31 и с первой группой входов блока 32 умножения, группа выходов которого соединена с группой входов регистра 31, входы установки и синхронизации5 которого являются соответственно входом установки и входом блока 8 нормирования, группа выходов и группа входов которого являются соответственно группой выходов сумматора 30 и,второй группой входов блока 32 умножения. Блок 9 задания интенсивности содержит счетчик 33 импульсов, соответствующие выходы которого соединены ссоответствующими входами мультиплексора 34, соответствующие группы входов которого соединены с соответствующими группами 35.1-35,п шин установки. Счетный вход счетчика 33 импульсов является входом блока 9 заданияинтенсивности, группой выходов которого является группа выходовмультиплексора 34,Датчик 14 случайного потока импульсов может быть выполнен, например, в виде .совокупности блоков 1-9(и соответствующих связей между ними),З 0обведенных на чертеже сплошной линией,Датчики 21 и 25 случайных импульсов могут быть выполнены, например,в виде совокупности блоков 2-9 (и35соответствующих связей между ними),обведенных на чертеже штрихпунктирной линией.Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.Перед началомработы в регистре31 блока 8 нормирования устанавливается единичное значение, в регистре29 блока 7 задания точности устанавливается число ш, шагов дискретизации экспоненциальной зависимости вида д(1) 1 ЛТ(1Г ( с; ) = 1 - е На второй группе входов второгоблока 19 сравнения устанавливаетсявероятность Р , определяющая пропор.1 фцию смешения потоков Зрланга, т.е.вид закона распределения выходногопотока импульсов.На шинах 35.1 - 35.п группы шинустановки устанавливаются величины( Д(/дт ) ( -,лт ) (,юг )где п определяет количество различныхэкспойенциальных зависимостей вида1".(с) = 1 - е, в соответствииС 1)с которыми вырабатываются случайныепотоки импульсов различных интенсивностей.Последовательность установки значений (е дт ) на шинах 35,1-35.пгруппы шин установки блока 9 заданияинтенсивности определяет порядок перехода к каждой последующей интенсивности генерируемого случайного потока импульсов.При поступлении импульса запускана шину 10 управления, т.е. на генератор 6 тактовых импульсов и черезпервый элемент ИЛИ 1 на датчик 2 случайных чисел, генератор 6 тактовыхимпульсов начинает вырабатывать импульсы с периодом лТ, датчик 2 случайных чисел выработает случайноечисло, распределенное равномерно наинтервале (0,1), которое поступаетна первый блок 3 сравнения.При накоплении в счетчике 27 импульсов числа, равного тп , срабатывает блок 28 сравнения (в силу равен-ства содержимых счетчика 27 импульсови регистра 29). Блок 28 сравнения вырабатывает единичный сигнал, который,проходя через второй элемент ИЛИ 4,поступает на формирователь 5 импульсов, который в свою очередь вырабатывает единичный импульс. Данный импульс проходит на вход первого делителя 11 частоты, а также сбрасываетв нуль счетчик 27 импульсов и переводит в единичное состояние регистр 31блока 8 нормирования, 501 = 1,где Ь"- интенсивность импульсов случайного потока;ДТ - шаг дискретизации экспонен 55циальной зависимости,Счетчики 27 и 33 импульсов устанавливаются в нулевые состояния,При помощи счетчика 33 импульсов происходит отслеживание порядка изменения интенсивности генерируемого потока импульсов. В соответствии с увеличивающимся значением содержимого этого счетчика импульсов происходит последовательное подсоединение мультиплексором 34 различных шин 35.1(е -1 д ), , (е -1,дг ) к блоку 32 умножения блока 8 нормирования,В блоке 32 умножения происходит умножение числа, находящегося в регистре 31,и числа е 1,"4 г , поступающего с выхода мультиплексора 34, Запись полученного произведения в регистр 31 производится при выработке генератором 6 тактовых импульсов очередного импульса, который разрешает запись в регистр 31 содержимого блока 32 умножения.Таким образом, в моменты времени- д Т в регистре 31 будут наход 6 ться числа 10 15 Лфат=,е 20 В сумматоре 30 производится операция вычитания из единицы содержимого регистра 31, т.е. на выходе сумматор 30 образуется число-Л 1;В =1-А =1-е 45где р с 0,05,Блок 3 сравнения в тот момент,когда содержимое сумматора 30 становится большим случайного числа,сгенерированного датчиком 2 случайных чисел, вырабатывает единичныйсигнал, Этот сигнал, проходя черезэлемент ИЛИ 4 на формирователь 5импульсов, обеспечивает последнимвыработку очередного импульса, который поступает на делитель 11 частоты.Таким образом, на входе делителя11 частоты формируется пуассоновскийпоток импульсов переменной интенсив 1.=1, , тп 30Таким образом, на выходе сумматора 30 при выработке генератором 6 тактовых импульсов каждого очередно- гО тактового импульса в моменты 1,зТ находится число, соответствующее зна- З 5 ч 6 нию Функции экспоненциального закона распределения.Для обеспечения практически требуемой точности задания Функции дискретного экспоненциального закона 4 р- Л дт распределения константы едолжны удовлетворять условиюв .,1 , а Тп 11-е ( ности, а на выходе делителя 11 частоты после соответствующео прореживания - поток Эрланга 1-го, 2-го ит.д. порядка.Формирование требуемого выходногопотока устройства производится следующим образом,Одновременно с прохождением импульса запуска по шине 10 управленияна вход элемента ИЛИ 1 и вход запуска генератора 6 тактовых импульсовэтот же импульс проходит на шинууправления датчика 14 случайного потока импульсов (например, пуассоновского) и на первый вход элементаИЛИ 17.Устройство .датчика 14 случайногопотока импульсов аналогично той частичертежа, которая обведена сплошнойлинией, а порядок его работы совпадает с описанным,Поступление импульса на вход датчика 14 случайного потока импульсовприводит к формированию на его выходе, например, пуассоновского потокаимпульсов переменной интенсивности спараметрами соответственно 4"1, 4,, Л, а на выходе делителя 15а 1частоты - потока Эрланга.Прохождение поступившего на первый вход элемента ИЛИ,17 импульса с шины 10 управления на вход датчика 18 случайных чисел приводит к выработке последним равномерно распределенного на интервале (0,1) случайного числа с. При выполнении условия с ( Р, блок 19 сравнения формирует положительный потенциал, который открывает элемент И 20 и пропускает через него задержанный элементом 23 задержки импульс с выхода элемента ИЛИ 17.Этот импульс, поступая на второй вход (установки в единицу) триггера 22, переводит последний в единичное состояние, одновременно с этим этот же импульс запускает датчик 21 случайных импульсов, который вырабатывает импульс через случайный промежуток времени, распределенный, например, по показательному закону .вида(1 д(1,- 1-е Устройство датчика 21 случайных импульсов соответствует той части чертежа, которая обведена штрихпунктирной линией. При этом запуск датчика 2125 1 О чисел, т,е. следующему циклу работы устройства. 15876 формула изобретения 25 Если с ) Р, тона выходе блока 19 сравнения формируется нулевой потенциал, который открывает элемент ЗАПРЕТ 24, обеспечивая тем самым установку в единичное состояние триггера 26 и возбуждая датчик 25 случайных импульсов. Единичное состояние триггера 25 открывает элемент И 16 и обеспечивает прохождение на выход устройства импульсов потока Эрланга с делителя 15 частоты,1 30 35 Составитель Ю,Бурмистров Редактор С.Пекарь Техред Л,Сердюкова Корректор М,ШарошиЗаказ 2126 Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Н, Раушская наб д. 1/5 Производственно-издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина,101 случайных импульсов производится путем подачи импульса на обьединенный вход его генератора тактовых импульсов и его датчика случайных чисел,Перевод триггера 22 в единичное состояние приводит к открытию элемента И 12 и пропуску через него и элемент ИЛИ 13 на выход устройства потока импульсов Эрланга с выхода делителя 11 частоты, Поступление данного потока на выход генератора прекращается в момент переброса триггера 22 в нулевое состояние, который происходит в момент поступления на его вход установки в нуль импульса, выработанного датчиком 21 случайных импульсов.Импульс, выработанный датчиком 21 случайных импульсов, проходит также через третий вход элемента ИЛИ 17 на датчик 18 случайных чисел, генерируя тем самым на выходе этого датчика новое случайное число с. Интервал времени пропуска в выходную шину генератора потока импульсов с делителя 15 также распределен по 40 показательному закону вида(Ми -ЛГ (с.) = 1 - е в соответствии с которым датчик 25 45случайных импульсов вырабатываеточередной импульс. Генерация данного импульса приводит к переводу триггера 26 в нулевое состояние и к очередному запуску датчика 18 случайных Генератор случайного потока импульсов по авт, св. У 1520653, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования потоковимпульсов со сложными законами распределения, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый делитель частоты, первый элементИ и третий элемент ИЛИ, последовательно соединенные датчик случайногопотока импульсов, второй делительчастоты и второй элемент И, последовательно соединенные четвертый элемент ИЛИ, второй датчик слуцайныхцисел, второй блок сравнения, третийэлемент И, первый датчик случайныхимпульсов и первый триггер и последовательно соединенные элемент задержки, элемент ЗАПРЕТ,. втооой датчикслучайных импульсов и второй триггер,шина управления соединена с входомдатчика случайного потока импульсови с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго датцика случайных импульсов, вход которого соединен с третьим входом четвертого элемента ИЛИ и с вторым входом второготриггера, выход которого соединен свторым входом второго элемента И,выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, второйвход первого элемента И соединен свыходом первого триггера, второйвход которого соединен с выходомтретьего элемента И, первый входкоторого соединен с вторым входомэлемента ЗАПРЕТ, выход четвертогоэлемента ИЛИ через элемент задержкисоединен с вторым входом третьегоэлемента И, выход формирователя им"пульсов соединен с входом первогоделителя частоты,