Генератор потоков случайных событий

Генератор потоков случайных событий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ, содержащий генератор импульtoB , датчик потоков случайных импульсов , последовательно соединенные дешифратор, коммутатор и блок элементов ИЛИ, выход которого является выходом генератора, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей Генератора за счет формирования заданной автокорреляцнонной функции, Ьн содерзшт два счетчика, чторой дешифратор, группу регистров памяти , группу схем сравнения, группу мультиплексоров, группу элементов И, группу счетчиков, мультиплексор и регистр памяти, выход которого соеди-. йен с входом первого дешифратора, выход генератора импульсов соединен с бчетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединей с счетным входом второго счетчика и с синхронизирующими входами второго дешифратора и регистра памяти, информационный выход первого счетчика соединен с первыми вкоца т схем сравнения группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствукщих регистров памяти группы, синхронизирукяцие входы которых являются входом Пуск генератора, входом задания параметров процесса которого являются информационные входы регистров памяти группы, выходы схем сравНения группы соединены с соответствующими информационными входами каждого г мультиплексора группы; выходы которых соединены с первыми входами сротЬетствзпощих элементов И группы, вторые входы которых подключены к выходу датчика потоков случайных импульtoB , информационный выход второго Счетчика соединен с информационным входом второго депифратора и с управ1 9 кщими входами мультиплексоров груц 4 Ю пы и мультиплексора, информационные входы которого подключены к информасх :ционным выходам соответствующих счетсо чиков группы, установочные входы которых подключены к соответствующим выходам второго девифратора, выходы элементов И группы соединены с счетными входами соответствующих счетчиков группы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК

;.SU„„11242

sou С 06 F 7/48

/ м у ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ .Ф (21) 3604355/18-24 (22) 10.06.83 (46) 15. 11.84. Бюл. Ф 42 (72) Э.А.Баканович и А.И. Болковец (71) Минский радиотехнический институт (53) 681.325(088.8) (56) 1. Четвериков В.Н. и др. Вычислительная техника для статического моделирования. М., "Советское радио", 19783 с. 183.

2. Авторское свидетельство СССР

В 345487, кл. G 06 F 7/58, 1970 ° (54) (57) ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ

СОБЫТИЙ, содержащий генератор импульсов, датчик потоков случайных импульсов, последовательно соединенные первый дешифратор, коммутатор и блок элементов ИЛИ, выход которого является выходом генератора, о т л и ч aio шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет формирования заданной автокорреляционной функции, он содержит два счетчика, второй цешнфратор, группу регистров памяти, группу схем сравнения, группу мультиплексоров, группу элементов И, группу счетчиков, мультиплексор и регистр памяти, выход которого соединен с входом первого дешифратора, выход генератора импульсов соединен с счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединей с счетным входом второго счетчика и с синхронизирукициии входами второго дешифратора и регистра памяти, информационный выход первого счетчика соединен с первыми входаии схем сравнения группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих регистров памяти группы, синхронизнрующие входы которых являются входом "Пуск" генератора, входом задания параметров процесса которого являются информационные входы регист ров памяти группы, выходы схем сравнения группы соединены с. соответствуюЩими информационными входами каждого Щ мультиплексора группы выходы которых соединены с первыми входами соот ветствующих элементов И группы, вторые входы которых подключены к выходу датчика потоков случайных импуль- Я сов, информационный выход второго

М счетчика соединен с информационным входои второго депыфратора и с управцдкщнми вхадаии мультиплексоров груцф

1 пы и мультиплексора,: информационные входы которого подключены к информа- Ьа) цнонным выходам соответствующих счетчиков группы, установочные входы которых подключены к соответствующим выходам второго деавюфратора, выходы элементов И группы соединены с счетныии входами соответствующих счетчи ков группы. . Ь

f 1124285

Изобретение относится к области 1 техники и может быть использовано для моделирования систем с учетом влияния взаимосвязанных случайных внешних факторов, при построении вычисли- 5 тельных и моделирующих устройств, а также при построении автоматизиро. ванных испытательных комплексов.

Известен генератор потока корреляционно зависимых событий, содержащий !О датчик потоков случайных импульсов, линию задержки, триггер, генератор импульсов и конъюнктор 1 g, Однако на выходе такого устройства формируется одноразрядное двоич- 15 ное число (1 или 0), что затрудняет формирование с помощью этого устройства случайных процессов сложной структуры, кроме того, между коэффициентом корреляции и периодом сле- 20 дования сигналов от генератора импульсов достаточно сложная математическая зависимость.

Наиболее близким к изобретению является генератор потоков случай- 25 ных событий, содержащий датчик пер-. вичных потоков случайных импульсов, кипп-реле, схему совпадения и последовательно соединенные счетчик импульсов, дешифратор, коммутирующее З0 устройство и блок схем ИЛИ, причем д выход датчика первичных потоков случайных импульсов подключен к им- д пульсному входу схемы совпадения, К потенциальный вход которой соединен ф с выходом кипп-реле, а выход схемы к совпадения подключен к входу счетчи- в ка импульсов, другие входы которо- в го связаны с входом кипп-реле и вы- м ходы подключены к входам дешифрато- 40 к ра 2 . в

Однако данное устройство не позволяет формировать потоки корреляционно зависимых случайных событий, в то время как при решении многочисленных задач надежности, связи, статической радиотехники возникает необходимость в потоках корреляционно зависимых случайных событий.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей генератора потоков случайных событий

Qa счет формирования заданной автокорреляционной функции.

Для достижения указанной цели генератор потоков случайных событий, содержащий генератор импульсов, датчик.потоков случайных импульсов, последовательно соединенные первый дешифратор, коммутатор и блок эле-ментов ИЛИ, выход которого является выходом генератора, содержит два счетчика, второй дешифратор, группу регистров памяти, группу схем сравнения, группу мультиплексоров, группу элементов И, группу счетчиков, мультиплексор и регистр памяти, выход которого соединен с входом первого дешифратора, выход генератора импульсов соединен с счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен с счетным входом второго счетчика и с синхронизирующими входами второго дешифратора и регистра памяти, информационный выход первого счетчика соединен с первыми входами схем сравнения группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих регистров памяти группы, синхронизирующие входы которых являются входом "Пуск" генератора, входом задания параметров процесса которого являются ин-, формационные входы регистров памяти группы, выходы схем сравнения группы соединены с соответствующими информационными входами каждого мультиплексора группы, выходы которых соеинены с первыми входами ссответствующих элементов И группы, вторые вхоы которых подключены к -выходу датчиа потоков случайных импульсов, йнормационный выход второго счетчиа соединен с информационным входом торого дешифратора и с управляющими ходамй мультиплексоров группы и ультиплесора, информационные входы оторого подключены к информационным

ыходам соответствукщих счетчиков группы, установочные входы которых подключены к соответствующим выходам второго дешифратора, выходы элементов И группы соединены с счетными входами соответствующих счетчиков группы.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого генератора потоков случайных событий; на фиг ° 2— временная диаграмма работы предлагаемого устройства; на фиг. 3 нормированная корреляционная функ-. ция; на фиг. 4 — характер корреляционных функций, воспроизводимых предлагаемым устройством; на фиг. 5— процесс формирования разрешающих сигналов, величины перекрытий которых

11242 пропорциональны соответствующим коэффициентам корреляции, на фиг. 6— конкретная корреляционная функция ля воспроизведения которой рассчитд ны длительности разрешающих -сигналов (фиг. 5) .

Генератор содержит генератор 1 им. пульсов, счетчики 2, и 3, регистры 4 памяти, схемы 5 сравнения, мультиплексоры 6, элементы И 7, счет-10 чики 8, датчик 9 потоков случайных импульсов. дешифратор 10, мультиплексор 11, регистр 12 памяти, дешифратор 13, коммутатор 14, блок 15 элементов ИЛИ. 15

Генератор работает следующим образом.

Величины кодов, записанных в ре-. гистры 4 памяти, определяются видом воспроизводимой автокорреляционной 20 функции, а количество регистров, схем .сравнения, мультиплексоров, схем И, счетчиков соответственно в блоках

4-8, обозначенное через N определяется количеством интервалов кван- 25 тования воспроизводимой корреляционной функции. Очевидно, что чем больше 8 тем вьппе точность воспроизведения автокорреляционной функции.

Выходы схем 5 сравнения подключены 30 к информационным входам мультиплексоров 6 таким образом, что при нулевом значении кода в счетчике 8 первый выход схем 5 сравнения подключен к первому элементу И, второй выход—

35 к второму элементу И и т.д. При единичном коде в счетчике 3 первый вы ход схем 5 сравнения подключается к второму элементу И 7, второй выход— к третьему элементу И и т.д., а

N-й выход- схем сравнения подключается к первому элементу И, т.е. при изменении на единицу кода в счетчике 3 осуществляется циклический сдвиг разрешающих сигналов на выходах элемен- 45 тов И (фиг. 2) °

Изменение кода в счетчике 3 происходит по сигналу переполнения на выходе P счетчика 2, т.е. всякий раз, когда заканчивается формирование разрешаницих сигналов на выходах схем сравнения. Во время действия разрешакицих сигналов, поступивших с выходов мультиплексоров, элементы И пропускают импульсы от датчика 9 потоков случайных импульсов на счетные входы соответствующих счетчиков 8.

Занесение содержимого счетчиков 8

85 производится по переднему фронту им- пульса переполнения счетчика 2, а по заднему фронту этого импульса счетчик 8, код из которого занесен в ре гистр 12, обнуляется. От момента "обнуления" любого счетчика 8 до момента занесения его значения в регистр

12 на его счетный вход поступакт

1случайные импульсы от датчика 9 потоков случайных импульсов в течение времени, равного сумме всех Й разрешающих сигналов, причем первым после момента "обнуления" любого из счетчиков 8 на его счетном входе действует разрешающий сигнал с N -го выхода схем сравнения, вторым с (N-1)-ro выхода и т.д., а последним действует разрешающий сигнал с

1-го .выхода схем сравнения.

Как видно из временной диаграммы, разрешающие сигналы на выходе мультиплексоров перекрываются между собой. При рассмотрении любой пары счетчиков 8 можно обнаружить, что в течение времени перекрытия разрешающих сигналов этих счетчиков на их счетные входы поступают одни и те же случайные импульсы, что приводит к возникновению корреляционной зависимости меиду кодами, сформированными в этих счетчиках, причем коэффициент корреляции между этими ко дами определяется суммой интервалов перекрытия между всеми разрешающими сигналами этих счетчиков за время между последовательныии "обнулениями" счетчиков. Очевидно, что при помощи выбора определенной длительности разрешающих сигналов можно получить требуемую автокорреляционную функцию.

Случайные коды, заносимые в регистр 12, с помощью дешифратора 13 преобразуются в пространственно распределенные случайные величины, ко торые подчиняются известному закону распределения вероятностей, определяемому вероятностными свойствами потока, формируемого датчиком 9 потоков случайных импульсов. С помощью коммутатора 14 и блока 15 элементов

ИЛИ известная функция распределения вероятностей мажет быть преобразована в заданный закон распределения случайных величин.

При определении технико-эконожческой эффективностью предлагаемого устройства целесообразно сравнить его с ЭВМ общего назначения, которая рассматривается в качестве базового объекта.

Предлагаемый генератор по сравнению с ЭВМ общего назначения требует на 2-3 порядка меньае аппаратурных затрат для форвжрования,потока случайных событий с требуемой автокор1124285 б реляционной функцией, обеспечивает на 2-3 порядка более высокое быстродействие при формировании потока случайных. событий с требуемой автокорреляционной функцией, а также позволяет при совместном использовании его с микропроцессором нли микро-ЭВМ формировать нестационарные потоки случайных событий.

1124285

1124285 о

Фиа Ю

BFЧИПИ Заказ 8280/37

Тираж 698 Подписное

Филиал lEP "Патент", г. Ужгород, ул. Проектваа, 4