Генератор случайного процесса

Оп ИСАНИЕ 732949ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соиаэ СояетскикСециалистичесиикРеспублик(22) Заявлено 25.11.77 (21)2546836/18-24 с присоединением заявки,% -Гооударотевклый комитет СССР до делам кэооретений н открытий( 54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении имитационно-моделирующей аппаратуры дпя решения задач исследования и оптимизации структурно сложных систем.Известные генераторы случайного процесса с заданной спектратьной плотностью мощности по технической сущности можно сгруппироватьв два класса.1 ОК первому классу могут быть отнесены генераторы (1, использующие метод преобразования исходного случайного процесса с известными статистическими, свойствами в случайный процесс с заданными5 статистическими свойствами и в соответствии с этим содержащие в своей структуре, генератор исходного случайного процесса и блок линейного инерционного преобразования (формщтующий фильтр. Полу- О чение случайного процесса с заданной спектральной плотностью мощности в данном клсс генераторов дтгатся тем, гго спектральная плотность мощности вы 2ходного случайного процесса равна произведению спектральной плотности мощности исходного случайного пропесса на квадрат модуля частотной характеристики формирующего фильтра, В соответствии-с этим управление спектральной плотностью мощности выходного случайного процесса может выполняться путем изменения частотной характеристики формирующего фильтра. Структуры формирующих фильтров с уп равпяемыми частотными свойствами достаточно полно изучены и освещены в лите ратуре.Ко второмуклассу могут быть отнес. ны генераторы, использующие для получения выходного случайного процесса с заданной спектральной плотностью мощности множества исходных случайных пропессов с известными статистическими характеристиками, которые суммируются с заданными вероятностными или детерс иированными весами 2 . Обобщенная структура таких генераторов содержит множество генераторов ясходных спучаййЕ ЬА СОЬОМ 1г=о 5 7329сутствует (формируется импульс), и отрезки времени, на которых сигнал отсутствует (формируется пауза). Спектральнаяплотность мощности процесса может регулироваться. 5Приобретение процессом на выходе генератора импульсных свойств определяетсгвключением между выходом блока суммирования и выходом генератора коммутатора, управляемого ждущим мультивибрат( 10ром, а сохранение воэможности приданияпроцессу на выходе генератора произвольной, (заданной) спектральной плотностимощности определяется введением в структуру генератора первого и второго генераторов,случайных временных интервалов,На чертеже изображена структурнаясхема генератора случайного процесса,Генератор случайного процесса содержит блок генераторов гармонических колебаний, включающий М генераторов гармонических колебаний ( 1 - 1 Й ), соответствующие выходы которого подключены ко входу блока суммирсвания 2, коммутатор 3, второй вход которого соединен с выходом блока суммирования, а выход является выходом генератора случайного процесса, первый 4 и второй 5 генератор случайных временных интервалов,ждуший мультивибратор 6. Первый я вто- з,рой входы генератора 4 соединены соответственно с первым входом коммутатора 3, объединенного с выходом ждущегомультивибратора 6 и выходом первогогенератора 1 1 блока генератора гармонических колебаний. Генераторы 4 и 5 и мультивибратор 6 соединены последовательно.Указанные блоки выполняют следующиефункции.Блок генератора гармонических коль 40баний формирует ряд регулярных процессовс частотами М - Ю генераторы (1 -1,)йсоотввгственно,Блок суммирования предназначен длясуммирования сигналов, поступающих наего входы с заданными (управляемыми)весами А.Коммутатор предназначен для приданияпроцессу импульсного характера, так какпропускает" на выход сигналы со второ 50го входа при наличии на первом входеуправляющего сигнала и не пропускает"в противном случае.Генератор 4 цреднаэначен для формирования случайного временного интерваламежду моментами времени посгуцлениясигнала иа его первый вход и появлениемсигаала иа его выходе. Этот временнойинтервал может иметь цроиэвольный ди 49 6скретный закон распределения, причем дискретность обласм суцествования определяется частотой гармонического сигнала, поступающего на его второй вход, Закон распределения случайного временного интервала на выходе этого генератора имеет следующий вид: где 9 - период гармонического сигнала,поступающего на второй вход;Р - вероятность появления временноЧчго интервала длиной гаО.Генератор 5 формирует случайный временной интервал с равномерным распределением между моментом времени поступления сигнала на его вход и моментомвремени появления сигнала на его выходе.Мультивибратор 6 по сигналу, поступающему на его вход, формирует импульс заданной (управляемой) длительностиГенератор случайного процесса работаетследующим образом,Генераторы 1 - 1в течение отрезкавремени (произвольной длины) формирования случайного импульсного процесса формируют на соответствукхцих входах блокасуммирования 2 сигналы У- У вида= СО.ффаУ СОВ 2 о 1Ф на выходе которою образуется непрерывный сигнал 2 вида: Импульсный характер процесса на выходе генератора случайного процесса обеспечивается дискретным функционированием блоков 3,4,5 и 6, которое осуществляется следующим образом.В качестве исходного выбирают момент времени окончания импульса на выходе мультивибратора 6, При этом из-эа от сутствия управляющего сигнала на первом вкоде коммутатора на его выходе сигнала иет, что соответствует паузе между импульсами случайного импульсного процеоса. В этот ие момент времени окончание импульса на выходе мультивибратора 6, поступающего на первый вход генератора 4 приводит к формированию сдучайвФо временного интервала, которое 1 окаичивает, Ма з 1741/41 Тираж 641 ЦНИИ ПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж 35, Раушская нПодпиСССРйб.д,. 4/ пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый генератор позволяет достаточно просто расчитать коэффициенты суммирования А по заданной спектральной плотности мощности и упростить техническую реализацию блока генераторов гармонических колебаний. формула изобретения 10Генератор случайного процесса, содержащий блок суммирования и блок генераторов гармонических колебаний, выходы которого соединены с соответствующими входами блока суммирования, о т л и -15 ч а ю ш и й с я тем, что, с цепью расширения функциональных воэможностей 1 енератора за счет формирования импульсного процесса, он содержит генераторы случайных временных интервалов, ждуший о мупьтивибратор и коммутатор, причем выход первого генератора случайных временных интервалов соединен со входом второго генератора случайных временных интервалов, выход которого соединен со входом ждущего мультивибратора, выход ждущего мупьтивибратора соединен с первым входом первого генератора случайных временных интервалов и первым входом коммутатора, а второй вход первого гене.- ратора случайных интервалов соединен с первым выходом блока генераторов гармонических колебаний, выход блока суммироважя соединен со вторым входом коммутатора, выход которого является выходом генератора случайного процесса.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Бобнев М. П Генерирование случайных сигналов и измерение их параметров. М., Энергияф, 1966.2. Авторское свидетельство СССР Мо 391576 кл, 6 06 Р 1/02, 1973.3. Авторское свидетельство СССР Мо 391577, кл. б 06 Г 1/02, 1973 (прототип).