Генератор случайных сигналов, связанных цепью маркова

Номер патента: 1659999

Авторы: Бабий, Жихарев, Яремчук

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 999 9) .Б 3. 06 Г 7 58 И)ИЭНфЙ р .,"(ч (. гм ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТО У СВИДЕТЕЛЬСТ о лок 8 формирования амяев отои авнонератора; его рабосигналов содереских импульсов, 3 формирования 4 фиксации теку задания вектосостояний, блок вероятности соических матриц, постоянной паГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ С СР(56) Авторское свидетельство СССРМ 481901, кл. 6 06 Г 15/20, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 1126251, кл, 6 06 Г 7/58, 1982.(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ,СВЯЗАННЫХ ЦЕПЬЮ МАРКОВА Изобретение относится к вычислите ной технике и может быть использован качестве задатчика случайных воздейст различной физической природы с управл мыми статистическими характеристикам автоматизированных стендах испыта технических систем с целью оценки их дежности и эффективности функциониро ния.Целью изобретения является повы ние точности.На фиг.1 показана схема гема на фиг.2 - временная диаграмты,Генератор случайныхжит генератор 1 периодичэлемент И - ИЛИ 2, блокматрицы переходов, блокщего состояния цепи, блокра вероятностей начальных6 формирования векторастояний элементов стохаствыполненный в виде блока(57) Изооретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве задатчика случайных воздействий различной физической природы, Цель изобретения - повышение точности, Генератор случайных сигналов содержит генератор 1 периодических импульсов, элемент И - ИЛИ 2, группу элементов И - ИЛИ 10, счетчик 7, вероятностный 1,И -полюсник 9, группу элементов ИЛИ 12, группу триггеров 11, группу ждущих мультивибраторов 13, блок постоянной памяти, элемент ИЛИ 14 и триг гер 15. 2 ил. мяти, счетчик 7 и бплитуд.Блок 3 формирования матрицы содержит вероятностный 1,Гч -полюсник 9 и группу элементов И - ИЛИ .10.Блок 4 фиксации текущего состояния цепи содержит группу триггеров 11, группу элементов ИЛИ 12 и группу ждущих мультивибраторов 13. Блок содержит элемент ИЛИ 14, триггер 15, вход запуска 16,Генератор 1 с регулируемой част импульсов служит для возбуждения р вероятностного (1,М)-полюсника 9. Двухвходовые элементы И - ИЛИ 2 служат ключами, через один из которых в текущий такт времени в проходит регулярный импульс генератора 1 на вход (1,ЬЦ-полюсника для его возбуждения. Блок 3 позволяет формировать строки стохастической матрицы размерностью КхК, где К М,Для формирования значений вероятностей строки матрицы размерностью КхК используют вероятностный (1,К)-полюсник5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 П 3Рц =." Р Таким образом, число равномерно возбуждаемых й выходов заменяется числом Р выходов, где Р является заданным числом столбцов матрицы Блок 4 служит для фиксации состояния цепи на один такт, равный периоду следования импульсов с генератора 1.Этот блок содержит К ЙЯ-триггеров 11 (по числу столбцов матрицы), Я-входы которых соединены с соответствующими выходами блока 3, Входы й триггеров 11 связаны с выходами элементов ИЛИ 12, каждый из которых имеет свходов и служит для сброса в нулевое состояние соответствующего три гге ра.Ждущие мультивибраторы 13 в цепях инверсных выходов триггеров 11 служатдля формирования импульса сброса, необходимого при смене состояний цепи.Блок 5 служит для задания начального вектора вероятности состояний моделируемой марковской цепи. Блок содержит ЯЯ- триггер 15 выбора вектора вероятности начальных состояний, В ыход триггера 15 соединен с первым входом элемента И-ИЛИ 2 и с нулевым входом блока 6 памяти. По адресу этого входа в блоке 6 памяти записан двоичный код вектора-строки вероятности имеющий один вход и К выходов, каждый из которых возбуждается с заданной вероятностью. Для построения (1,К)-полюсника используется известное свойство равномерного распределения, являющегося основой для получения любого другого.(1,Й)-полюсник построен из однородных ячеек, каждая из которых имеет один вход и два выхода. При подаче на входтакой ячейки регулярных импульсов каждый из ее двух выходов возбуждается с одинаковой вероятностью, равной 0,5, причем процесс возбуждения формирует полную группу несовместных событий, Тогда (1,Й)-полюсник реализует равномерное распределение с вероятностью возбуждения каждого выхода1Р = - , При больших Ч значение Р 1 становится малым и служит элементарным слага емым, из которых можно получить любое значение элемента строки матрицы, В этом случае для элементов :й строки матрицы размерностью КхК можно записать; начальных состояний. Я-вход триггера 15соединен с кнопкой пуска 16, при нажатиикоторой триггер 15 срабатывает, Я-входтриггера 15 соединен с выходом К-кодовогоэлемента ИЛИ 14, который служит для сброса триггера 15 в нулевое состояние послевыбора начального состояния цепи,Блок 6 представляет собой программируемое постоянное запоминающее устройство, предназначенное для записи ихранения в двоичном коде значений элементов моцелируемых стохастических матриц.Рассмотрим работу устройства генераторэ,В исходном состоянии триггеры 11 итриггер 15 начального состояния сброшеныв "0". На входах блока 6 памяти, вторыхвходах элементов И-ИЛИ 2, входах блока 8,выходах блока 6 памяти, выходах блока 3присутствуют логические "0", При нажатиикнопки 16 "Пуск" (см.фиг,2) триггер 15 выбора начального состояния цепи переходит всостояние "1", Логическая "1" на его выходепоступает на первый вход элемента И - ИЛИ2 и на нулевой вход блока 6 памяти. Приэтом на выходе блока 6 появляются данные,представляющие собой строку вероятностиначальных состояний цепи, записанную вдвоичном коде. Эти данные поступают навторые входы элементов И-ИЛИ 10 и преобразуют равновероятностный (1,М)-полюсник в (1,К)-полюсник, который готов дляреализации вектора-строки вероятности начальных состояний. Включается генераторимпульсов 1, первый импульс которого, проходя через элемент И - ИЛИ 2, попадает навход (1,К)-полюсника, возбуждая один изего выходов.На фиг,2 показан случай возбуждениялевого крайнего элемента И - ИЛИ 10.Фронт импульса на выходе первого элемента И - ИЛИ 10 переводит в состояние "1"первый триггер 11, Срез этого же импульсачерез элемент ИЛИ 14 сбрасывает тригер 15в состояние "О", В результате этого сигнал"1" на нулевом входе блока 6 памяти исчезает и данные на выходе блока 6 памяти ввиде начальной вектор-строки вероятностей исчезнут, При этом (1,К)-полюсник разрушается и превращается в исходныйравновероятностный (1,М)-полюсник.С переходом триггера 15 в нулевое состояние логическая "1" на втором входе элемента И - ИЛИ 2 исчезает, запрещая этимпрохождение импульса генератора 1 навход (1 Л)-полюсника 9.При переходе первого триггера 11 в со-стояние "1" на его инверсном выходе образуется перепад напряжения, который формирует на выходе мультивибратора 131659999 40 положительный импульс, Этот импульс через элементы ИЛИ 12 подтверждает состояние "0" остальных 1-1 триггеров 11, Переход первого триггера 11 в состояние "1" формирует разрешающий сигнал на пер вый вход элемента И - ИЛИ 2.Эта же логическая "1" возбуждает первый вход блока 6 памяти, формируя на его выходе данные, соответствующие первой строке вероятности переходов матрицы. 10 Одновременно единичный сигнал на выходе первого триггера 11 формирует соответствующую ему амплитуду напряжения на выходе блока 9.Далее второй импульс генератора 1, 15 проходя через элемент И-ИЛИ 2 и через (1,К)-полюсник, возбуждает к примеру) третий(правый крайний) выход, переводя соот-, ветствующий ему триггер 11 в состояние "1" (на фиг.2 это триггер 11 з). При переходе 20 триггера 11 з в состояние "1" устанавливается разрешающий уровень сигнала на первом входе элемента И-ИЛИ 2 и выставляются данные на выходе блока 6, соответствующие третьей строке матрицы, 25 С инверсного выхода триггера 11 з по перепаду напряжения 1-0 на выходе ждущего мультивибратора 13 формируется импульс сброса, который обнуляет триггер 111, находившийся на предыдущем шаге всосто янии "1", Кроме того, по единичному состоя нию триггера 11 з формируется соответствующий ему уровень сигнала на выходе блока 8.Формула изобретения 35 Генератор случайных сигналов, связанных цепью Маркова, содержащий вероятностный (1,Й)-полюсник, счетчик, элемент ИЛИ, группу триггеров и генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью Фовышения точности, в не.о введены элемент И - ИЛИ, группа элементов ИЛИ, группа ждущих мультивибраторов, триггер и блок формирования вектора вероятности состояний элементов стохастических матриц, выполненный в виде блока постоянной памяти, адресные входы старших разрядов которого соединены с выходами счетчика, а выходы подключены соответственно к первым входам элементов И - ИЛИ группы, выходы которых соеДинены с Я-входами одноименных триггеров группы, прямые выходы которых являются разрядными выходами генератора и подключены к группе адресных младших разрядов блока постоянной памяти и к первой группе входов элементов И-ИЛИ, вторая группа входов которого соединена с выходом генератора импульсов, выход элемента И - ИЛИ подключен к входу вероятностного (1,М)-полюсника, выходы которого соединены с вторыми входами элементов ИИЛИ группы, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с Й-входом триггера, Я-вход которого является входом запуска генератора, прямой выход триггера подключен к адресному младшему разряду блока постоянной памяти и к третьей группе входов элемента И-ИЛИ инверсный выход каждого триггера группы через одноименный ждущий мульти- вибратор соединен с входами всех элементов ИЛИ группы, кроме одноименного, выходы элементов ИЛИ группы подключены к К-входам одноименных триггеров группы, 16599991659999Р 1 пД Тг 1 инв Тг 1 п Тг 11 Тг 2 п 2 ин 4Составитель И. Загорбинина едактор Т. Орловская Техред М.Моргентал Корректор О. Кра вцо вааказ 1846 Тираж 403 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Смотреть

Заявка

4627204, 05.11.1988

ХАРЬКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. Н. Е. ЖУКОВСКОГО

БАБИЙ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, ЖИХАРЕВ ВЛАДИМИР ЯКОВЛЕВИЧ, ЯРЕМЧУК ВАСИЛИЙ ПРОХОРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 7/58

Метки: генератор, маркова, связанных, сигналов, случайных, цепью

Опубликовано: 30.06.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1659999-generator-sluchajjnykh-signalov-svyazannykh-cepyu-markova.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Генератор случайных сигналов, связанных цепью маркова</a>

Похожие патенты