Управляемый генератор потоков случайных событий

Союз СоветскмхСоцкапкстнческихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУео аелеи иэобретеиий и открытий;,;";13Институт проблем надежности и долговечн сти ьтеший " :1АН Белорусской ССР и Минский радиотехнтгщский - институт=(7) Заявители,(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХСОБЫТИЙ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании случайных пропессов при создании стохастических вычислительных машин и моделей.Известен управляемый генератор потоков случайных событий, содержащий блок ввода, блок задания длительности испытаний, блок схем совпадения, шифратор номера схем совпадения, регистр номерато схем совпадения, счетчик импульсов, генератор импульсов, схему блокировки 13Недостатком етого устройства являепся невозможность управления законом распределения в цифровой форме, а также невозможность задания закона распределения амплитуд случайных событий.Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является управляемый генератор потоков случайных событий, содержащий источник пуаасоновского потока импульсов, счетчик теюпульсов, апемент ИЛИ, элементы И, блок памяти,2управляемый вероятностный (1,о )-полюсник 2 .Недостатком известного устройства.является невозможность задания и регупирования закона распределения амплитудимпульсов случайного потока и временсмены амплитуд вмпульсов. 1Цепь изобретения - расширение фуВ циональных воэможностей генератора за счет получения дополнительно двумерно распределенного по амплитуде и по времени телеграфного сигнала.Поставленная цель достщ;ается тем, что в управляемый генератор потоков случайных событий, содержащий группу источников пуассоновского потока импуль сов, блок задания длительности импуль сов, шифратор, выход которого соединен с информационным входом регистра памяти, введены группа вероятностных преобразователей, вероятностный (1, и )-полюоник, два элемента ИЛИ, преобразователь код-напряжение и группа регистров кодов,1601006 3выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих вероятнос -тных преобразователей группы, импульсные входы которых подключены к выходам соответствующих источников пуассоновского потока импульсов группы и объединены с соответствующими входами:первого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с входом вероятностного (1,н )полюсника, выход которого соединен с 19вероятностными входами вероятностныхпреобразователей группы, выходы которыхсоединены с соответствующими входамишифратора ис соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которо- Иго соединен с входом блока задания длительности импульсов, выход которого соединен со стробирующим входом регистра. памяти, выход которого соединен с входом преобразователя код-напряжение, Зфвыход которого является выходом генератора.Кроме того, блок задания цлительности импульсов соцержит вероятностный(1,п)-полюсник,вероятностный преобразо- фЗватель, счетчик и регистр кода, первыйи второй выходы. которого соединены соответственно с управляюпами входамивероятностного преобразователя и счетчика, выход которого является выходом ЗЕблока, вход которого подключен к вероятностному входу вероятностного преобразователя и к входу вероятностного(1,о )-полюсника, выход которого соединен с импульсным входом вероятностногопреобразователя, выход которого соецинен со счетным входом счетчика.При этом вероятностный преобразователь содержит группу элементов И, элемент ИЛИ и элемент И, выход которогоявляется выходом преобразователя, управляющий вход которого образует первые входы элементов И группы, вторыевходы которых образуют вероятностныйвход преобразователя, а выходы элементовИ группы соединены с соответствующимивходами элемента ИЛИ, выход которогосоединен с первым входом элемента И,второй вход которого является импульсным входом преобразователя,30 кОВ; истОчникОВ 1 1 и ПУассонОВского йотока, первого элемента 2. ИЛИ, вероятностного (1,п )-полюсника 31, вероятностных преобразователей 4,1 - 4, регистров 51 - 5 д кодов, шифратора 6, регистра 7, памяти, второго элемента 2 ИЛИ, преобразователя 8 коц-напряженйе, блока 9 задания длительности импульсов.Источники 1 - 1 пуассоновского потока предназначены для генерирования ,импульсныхпуассоновских потоков с интенсивностью 1 О. Первый алемент 2 ИЛИ предназначен для объединения импульсных пуассоновских потоков с иоточниками 1- 11, пуассоновых потоков и запуска вероятностного (1, ь )-полюсника 3. Вероятностный (1,п )-полюсник 3 предназначен для формирования на его выходах импульсов с вероятностью р 2 ", где 1- номер выхода (1,о )-полюсника. Импульсные потоки на выходах вероятностного (1, и )-полюсника 3не пересекаются, т.е, в любой момент времени импульс присутствует только на одном из выходов. Преобразователи 4.,- 4 предназначены цля управления интенОсивностью импульсных потоков, поступающих от источников 1-1 и пуассоновских потоков, а также для преобразования распределенных во времени интервалов между импульсами в пространственное раопределе ниеНа фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема вероятностного преобразователя; на фиг. 3 и 4 приведены соответственно первый и второй варианты блока задания длительности им фф пульсовУправляемый генератор потоков случайных событий состоит из следующих блоРегистры 5, -5 кодов предназначе ны цля хранения кодов, управляющих ин-тенсивностью импульсных потоков на вы-. ходах преобразователей 4-4 . Бифратор 6 предназначен для преобразования пространственно-распределенной случайной велиины на выходах преобразователей 4 А -4в двоичный код. Регистр 7 памяти предназначен для хранения двоичных кодов, поступающих от шифратора 6 Блок 9 предназначен для управления йропессом записи кодов, поступающих иэ шифратора 6, в регистр 7, кода амплитуды, Такое управление позволяет получить на выходе регистра 7. амплитуды случайные числа с требуемым законом распределения. Элемент 2 ИЛИ служит для объединения импульсных потоков с выходов преобразователей 4- 4 и подачи их на блок 9. Преобразователь 8 код-напряжение предназначен для преобразования случайных двоичных пространственно-распределенных случайных чисел, поступающих из регистра 7 памяти в аналоговый сигнал. При атом5 100100 полярность выходного сигнала преобразователя 8 код-напряжение управляется знаковым разрядом регистра 7 кода амплитуды.Вероятностный преобразователь 4 со; 5 держит группу элементов 10-10 И, элемент 11 ИЛИ, элемент 12 И.Блок 9 задания длительности импульса содержит в первом варианте вероятностный (1,п )-полюсник 3, вероятност й ный преобразователь 4 и+,1,регистр 5 и+1 кода и счетчик 13. Во втором варианте блок 9 содержит, кроме того, элемент 2 ИЛИ, вероятностный (1, и )-полюсник 3, вероятностные преобразователи 4 и+ -4, регистры кодов 5,-5 и+ шифратор 6, регистр 7 памяти и блок 14 памяти.Управляемый генератор потоков сщчайных событий работает следующим об радоме Источники 1 -1 пуассоновских потоков вырабатывают пуассоновские потоки с интенсивностью 1 о, которые пц ступают на вторые входы соответствукщих преобразователей 4 1 -4 ц и одновременно через элемент 2 ИЛИ запуо.кают вероятностный (1, ь )-полюсник 31, который по каждому запускающему им- ЭО пульсу на одном из своих выходов выра-, батывает импульс с вероятностью Р =2 ", где 1 - номер выхода (1, и )-полюсника, Таким образом, суммарный пуассоновский поток, поступающий с выхода элемента 2 ИЛИ, разделяется вероятностным (1,и )-полюсником 3 1 на и непересека(ющихся пуассоновских потоков с интенсивностями Л=и 1 2-", где- номер выхода вероятностного (1, ь )-полюсника. Интенсивности А; образуют двоичновзвешенный числовой ряд с коэффициентами Р. С выходов вероятностного (1, б)- полюсника 3. импульсные потоки поступают на входы соответствующих преобразователей 4. -4, Интенсивности потоиков на выходах преобразователей 4, -4и зависят от кодов, хранящихся в регистрах 5.,1 -5,На группу входов каждого преобразователя 4-4 поступают импульоные пуассоновские потоки с интенсивностью Ь; = про 2и вероятностью Р;2 " . На групйу входов из соответствующего регистра 5- 5 кода поступает. заранее записанный туда код, Разрядные коды, в которых записана "1", дают разЯ решение на прохождение импульсов через элементы 101 -10, элемент 11 ИЛИ, элемент 12 Й на выход преобразователя. й 6Таким образом, на элементах 10 И происходит перемножение интенсивностей Ана 1 или 0 в каждом разряде регистра кода,а на элементе 11 ИЛИ происходит суммированне этих интенсивностей.:Результирующая интенсивность на выходе элементаИЛИ каждого преобразователя равна5Л,= Л,.Е: Ра; сю 0,1 р Би.При этом по существу элементы 10.,105 И осуще вляют опер цию умножения вероятностей Рк на коэффициентыск, а элемент 11 ИЛИ осуществляетсуммирование произведений с 3 Р,Коэффициенты ак образуют двоичный кодтребуемого значения интенсивности выходного потока преобразователей 4 -4Набор таких кодов, хранящихся в регистрах 5-5 кодов интенсивностей, обеспечивает формирование требуемого параметра пуассоновских потоков, образующихся на выходах элементов ИЛИ преобразователей 41 -4 , с выхода которыхифони прореживаются. Потоки случайныхимпульсов с выходов преобразователей4, -4 поступают на соответствующиеивходы шифратора 6, которьй регистрирует номер 1 -го преобразователя 4,4, с выхода которого с момента ючалаиспытания первым поступил импульс.Шифратор 6, преобразует номер преобразователя в двоичный код, который является случайным и подчиняется законураспределения, задаваемому совокупноотью кодов в регистрах 5-5 и кода.Число, сформированное шифратором 6,записывается. в регистр 71 памяти припоступлении на его второй вход импульса с блока 9 заданы длительности импульса. Блок 9 работает следующим образом. На вход блока подается суммарный поток импульсов с выходов преобразователей 4, -4 , объединенных элементомпф2 ИЛИ, После преобразования, аналогичного описанному выше, поток импульсов с выхода преобразователя 4; поступает на вход счетчика 13 с управляемым коэффипиентом пересчета. Первая группавыходов регистра 5 кода управляет коэффициентом пересчета счетчика 13; При этом на выходе счетчика 13 фор мируется э 1 элаеговский поток импульфф . сов за счет суммирования определенного числа интервалов первичного пуассонов- ского потока. Порядок эрланговского потока определяется кодом на первой группе выходов регистра 5+1 кода. Код навторой группе выходов регистра 5 кода определяется интенсивностью потока на выходе преобразователя 4 п 1 аналогично тому, как описано выше. Таким образом, на выходе счетчика 13 формируется эрланговский, в частном случае, при коэффициенте пересчета счетчика 13 равном единице - пуассоновский поток.Для задания распределения моментов смены амплитуд, код которого записыва ется в регистр 71, необходимо задавать информацию в регистр 5 +,1 кода. Регистр 5 п ,1 кода разделен на две части. В пер М 1вую часть из блока памяти 14 поступают коды, определяющие интенсивность 15 пуассоновского потока. Во вторую часть регистра 5, 1 кода поступают коды порядка эрланговского потока. Для выборки из блока 14 памяти требуемых кодов в блок О введена схема, состоящая из 20 (1, гп)-полюсника 3, преобразователей 4 д 4 р+щ, регистров 51+ - 5 п 1 кодов, шифратора 6, элемента 2 ИЛИ, регистра 72 памяти Принцип работы этой схемы аналогичен описанному выше. Ин формация из регистра 7 памяти производит выборку требуемых адресов блока 14 памяти. Из выбранных ячеек блока 14 памяти информация поступает на вход регистра 5,+ кода и записывается туда зо по команде, поступающей на второй вход регистра 5 кода в конце каждого цикла работы счетчика 13. Таким образом, требуемый закон распределения моментов смен амплитуд формируется из совокупности эрланговых потоков, интенсивность и порядок которых определяетсякодами, хранящимися в блоке памяти 14. По команде с выхода счетчика 13 (с выхода блока 9) осуществляется прием кодов в регистр 7 . В соответствии с кодом1на выходе формируется требуемый уровень напряжения выходного сигнала.При необходимости управляемый поток импульсов может сниматься с выхода любого преобразователя 4, либо с выхофда элемента 2 ИЛИ.Предлагаемый генератор, позволяет получать телеграфный сигнал со случай ной амплитудой и длительностью. динен с информационным входом регистра памяти О т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получениядополнительно двумерно распределенноготелеграфного сигнала, онсодержит группувероятностных преобразователей, вероятностный (1,о )-полюсник, два элементаИЛИ, преобразователь код-напряжение игруппу регистров кодов, выходы которыхсоединены с управляющими входами соответствующих вероятностных преобразователей группы, импульсные входы которых подключены к выходам соответствующих источников пуассоновского потокаимпульсов группы и объединены с соответствующими входами первого элементаИЛИ, выход которого соединен с входомвероятностного (1, н )-полюсника, выходкоторого соединен с вероятностными входами вероятностных преобразователейгруппы, выходы которых соединены ссоответствующими входами шифратора ис соответствующими входами второгоэлемента ИЛИ, выход которого соединенс входом блока задания длительностиимпульсов, выход которого соединен состробирующим входом регистра памяти,выход которого соединен с входом преобразователя код-напряжение, выходкоторого является выходом генератора,2. Генератор по и. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что блок задания длительности импульсов содержит вероятностный (1, и )-полюсник, вероятностный преобразователь, счетчик и регистр кода первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими вхо дами вероятностного преобразователя и счетчика, выход которого является выходом блока, вход которого подключен к вероятностному входу вероятностного преобразователя и к входу вероятностного (1, И)-полюсника, выход которого соединен с импульсным входом вероятностного преобразователя, выход которого соединен со счетным входом счетчика.формула изобретения 1. Управляемый генератор потоков случайных событий, содержащий группу источников пуассоновского потока импульсов, блок задания длительности импульсов, шифратор, выход которого сое 3. Генератор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что вероятностный преобразователь содержит группу элементов И, элемент ИЛИ и элемент И, выход которого является выходом преобразователя, управляющий вход которого образует первые входы элементов И группы, вторые входы которых образуют ве9 1001096 10роятностный вход преобразователя, а Источники информапни, выходы элементов И группы соединены принятые вовнимание при экспертизе с соответствующими входами элемента 1. Авторское свидетельство СССР ИЛИ, выход которого соединен с первым % 344431, кл. 6 06 Р 7/58, 1970. входом элемента И, второй вход которо-2. Авторское свидетельство СССР го является импульсным входом преоб- % 543364, кл. ( 06 Р 7/58, 1975 раз ователя. (прототип).