Генератор случайных процессов

Генератор случайных процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей за счет формирования нестационарных случайных процессов. Генератор содержит блок памяти, датчик случайных чисел, первый и второй коммутаторы , первый и второй стохастические преобразователи, блок ввода информации , регистр режима, дешифратор. Поставленная цель достигается за счет введения новых блоков и функциональных связей, реализующих принцип программного управления устройством. Генератор имеет четыре режима работы, Режим работы определяется кодом, хранящимся в регистре режима, Б первом режиме генератор формирует две последовательности импульсов со случайными распределенными в соответствии с требуемыми функциями распределения, параметрами . В& втором режиме работы формируются два независимых потока со случайными амплитудами и длительностями . В третьем режиме формируется одна последовательн ость импульсов требуемой формы со случайными значениями параметров импульсов, В четвертом режиме формируется поток импульсов со случайными параметрами В этом режиме форма текущего импульса может выбираться из трех форм случайным образом с требуемыми вероятностями появления каждой формы. 1 з,п. ф-лы, 2 табл., 4 ил. i СЛ

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 06 F 7 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3808772/24-24 (22) 05. 11.84 (46) 07.05.87. Бюл. М -17 (71) Минский радиотехнический институт (72) 3.А. Баканович и Н.А. Волорова (53) 68 1.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 957205, кл. С 06 F 7/58, 1982, Авторское свидетельство СССР

N - 985786, кл. G 06 F 7/58, 1982. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей за счет формирования нестационарных случайных процессов. Генератор содержит блок памяти, датчик случайных чисел, первый и второй коммутаторы, первый и второй стохастические преобразователи, блок ввода информации, регистр режима, дешифратор. Поставленная цель достигается за счет

„,SU 1309021 А 1 введения новых блоков и функциональных связей, реализующих принцип программного управления устройством.

Генератор имеет четыре режима работы.

Режим работы определяется кодом, хранящимся в регистре режима. В первом режиме генератор формирует две последовательности импульсов со случайными, распределенными в соответствии с требуемыми функциями распределения, параметрами. Bh втором режиме работы формируются два независимых потока со случайными амплитудами и длительностями. В третьем режиме формируется одна последовательность импульсов требуемой формы со случайными значе9 ниями параметров импульсов. В четвертом режиме формируется поток импульсов со случайными параметрами. В этом режиме форма текущего импульса может выбираться из трех форм случайным образом с требуемыми вероятностями появления каждой формы. 1 s.ï. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

1309021

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования систем с учетом влияния случайных факторов, при построении стохастических и моделирующих устройств, а также при построении автоматизированных испытательных комплексов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генерато- 10 ра за счет формирования нестационарных случайных процессов, управления

-временными параметрами формируемых случайных импульсов.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого генератора; на фиг.2 — схема блока ввода информации; на фиг.3 — схема стохастического преобразователя, на фиг.4 — схема датчика случайных чисел.

Генератор случайных процессов и блок ввода информации (фиг.1 и 2) содержат датчик 1 случайных чисел, коммутаторы 2-4, блоки 5 и 6 памяти, регистр 7 памяти, регистр 8 режима, дешифраторы 9-14, элементы 15-17 задержки, триггеры 18-21, девять элементов И 22-30, девять элементов ИЛИ 31-.

39, счетчик 40 импульсов, генератор 41 импульсов, первый 42 и второй 43 стохастические преобразователи.

Каждый стохастический преобразователь (фиг.3) содержит триггер 44, шесть регистров 45-50 памяти, три счетчика 51-53, сумматор 54 по модулю два, три коммутатора 55-57, инвертор

58, два преобразователя 59 и 60 коднапряжение, генератор 61 импульсов, элемент 62 задержки, первый 63 и второй 64 элементы И.

Датчик 1 случайных чисел (фиг.4) содержит три элемента ИЛИ 65-67,, шесть элементов И 68-73, два триггера 74 и 75, генератор 76 импульсов, регистр 77 памяти, генератор 78 равномерно распределенных чисел, сумматор 79, три коммутатора 80-82, элемент 83 задержки, счетчик 84, два дешифратора 85 и 86, шифратор 87, группу элементов И 88.

Работу генератора следует рассматривать применительно к трем его состояниям: первоначальная загрузка информации; генерация процесса; коррекция части информации, хранимой во внутреннем запоминающем устройстве.

Информация, поступающая в генератор, определяет закон распределения параметров, форму сигнала выходного процесса, временные параметры импульсов„ код режима работы. Зта информациция имеет следующую структуру.

Первый код определяет тип команды, выполняемой генератором. Зто может быть команда первоначальной загрузки, команда коррекции информации, определяющей вид, числовые характеристики функций распределения вероятностей одного из параметров или форму импульса формируемого процесса; это может быть также команда коррекции ин1 формации, определяющей временные характеристики процесса и код режима работы.

Следующие коды определяют вид и числовые характеристики функций рас-. пределения вероятностей параметров и форму сигнала выходного процесса.

Зта информация записывается в блок 5 памяти. Последний содержит четыре зоны, каждая из которых имеет свои шины ввода-вывода информации.

Оставшаяся часть кодов определяет временные параметры процесса, режим работы генератора, эти коды хранятся в четвертом 48 и пятом 49 регистрах стохастических преобразователей 42 и 43 и в регистре 8 режима.

Первоначальная загрузка информации осуществляется следующим образом.

Последовательность кодов поступает на вход задания начальных параметров случайного процесса. Каждый поступающий символ содержит К информационных разрядов и синхронизирующий сигнал.

Информационные разряды кода поступают на информационные входы регистра

7, на информационный вход второго блока б памяти и на первые информационные входы третьего коммутатора 4.

Синхронизирующий сигнал поступает на вход третьего элемента 17 задержки и на первые входы пятого 26 и шестого

27 элементов И, В исходном состоянии третий триггер 20 находится в единичном состоянии, На прямом выходе третьего триггера 20 присутствует уровень, разрешающий прохождение синхронизирующего сигнала на выход пятого элемента И 26, Зтот сигнал разрешает запись информации в регистр 7, устанавливает четвертый триггер 21 в единичное состояние и устанавливает в нуль счетчик 40. По истечении времени, равного задержке сигнала на третьем элементе 17 задержки, трет тоиггер 20 устанавливается в

13090 нулевое состояние. Величина с выбирается таким образом, чтобы к приходу последующих синхросигналов третий триггер 20 был установлен в нулевое состояние, Тогда все последующие синхросигналы будут поступать на выход шестого элемента И 27.

Если код, записанный в регистр 7, является кодом команды первоначальной загрузки, то на третьем выходе перво-10 го дешифратора 9 появляется потенциал, разрешающий работу четвертого дешифратора 12. Этот же сигнал поступает на управляющий вход третьего коммутатора 4, разрешая поступление на его выход кодов, поступающих на первый вход. Разрешающий сигнал с третьего выхода первого дешифратора

9 через третий элемент ИЛИ 33 поступает на первый вход седьмого эле- 20 мента И 28 и разрешает его работу.

Этот же сигнал, пройдя через четвертый элемент ИЛИ 34, поступает на управляющий вход пятого дешифратора 13 и разрешает его работу.

Последующие синхросигналы поступают через шестой элемент И 27 и восьмой элемент И 29 на вход пятого элемента ИЛИ 35. В исходном состоянии второй триггер 19 находится в нулевом30 состоянии, сигнал на его прямом выходе запрещает работу генератора 41 и второго блока 6 памяти, Последовательность синхросигналов через пятый элемент ИЛИ 35 поступает на счетный вход35 счетчика 40, на выходе которого формируется кодовая последовательность адресов.

Коды, формируемые счетчиком 40, поступают на вход пятого дешифратора 40

13, на выходе которого вырабатываются сигналы разрешения приема информации для каждой зоны блока 5 памяти и для регистровой памяти, расположенной в стохастических преобразователях 42 4> и 43. Таким образом вырабатывается последовательность информационных кодов, соответствующие этим кодам адреса запоминающих устройств генератора и управляющие сигналы, разрешающие запись информации. При достижении счетчиком 40 значения, соответствующего числу принимаемых при нервона чальной загрузке кодов, на выходе четвертого дешифратора 12 вырабатывает- 5S ся сигнал, который, пройдя через второй элемент ИЛИ 32, подтверждает установку в нулевое состояние первого

21 4

18 и второго 19 триггеров и устанавливает в единичное состояние третий триггер 20. Таким образом, генератор готов к приему следующей команды.

Коды с выхода третьего коммутатора

4 поступают на информационные входы регистра 8 режима, блока 5 памяти и на информационные входы четвертого

48 и пятого 49 регистров стохастических преобразователей 42 и 43.

Запись информации в блок 5 памяти осуществляется при помощи первого коммутатора 2, в функции которого входит организация подключения одного из его входов к выходу, соответствующему определенной зоне блока 5 памяти с учетом режима работы и состояния генератора.

При записи информации в первый блок 5 памяти при помощи первого коммутатора 2 осуществляется подключение кодов, поступающих с входа задания наначальных параметров процесса генератор- ° Запись происходит по адресам, вырабатываемым счетчиком 40. Младшие разряды счетчика определяют адрес внутри зоны, а выбор зоны осуществляется путем дешифрации старших разрядов адреса при помощи пятого дешифратора 13.

Информация в регистр 8 режима и в регистры 48 и 49 стохастических преобразователей передается при помощи шестого дешифратора 14.

При записи информации в регистровую память генератора на пятой шине пятого дешифратора 13 появляется сигнал, который, поступая на управляющий вход шестого дешифратора 14, разрешает его работу. Код адреса, поступающий на вход шестого дешифратора

14, дешифрируется, и íà его выходах появляются сигналы, при помощи которых организуется запись информации в регистровую память генератора.

После записи необходимой информации в запоминающие устройства генератора он находится в состоянии формирования случайного процесса.

Принцип формирования случайного процесса, используемый в генераторе, заключается в следующем. Каждый цикл работы генератора начинается с формирования набора значений случайных параметров (длительности, амплитуды сигналов, интервалов между соседними сигналами). Значения параметров процесса формируются в соответствии с

1309021 заданными функциями распределения вероятностей; коды, определяющие эти функции, хранятся в первом блоке 5 памяти. С выхода датчика 1 случайных чисел сформированные значения параметров поступают на входы первого 45, второго 46 и шестого 50 регистров стохастических преобразователей.

В функции стохастических преобразователей .уходит преобразование пос- fO тупающих случайных кодов и параметров процесса. Форма импульса процесса определяется кодами, которые хранятся в первом блоке 5 памяти.

Устройство имеет четыре режима ра- 15 боты. Режим работы определяется кодом, хранящимся в регистре 8 режима.

B первом режиме работы (код режима 00) устройство формирует две по-: следовательности импульсов со случай- 20 ными, распределенными в соответствии с требуемыми функциями распределения вероятностей параметрами (амплитуда, длительность оснований сигнала и интервал между соседними сигналами), В этом случае точность воспроизведения параметров составляет M — 2 двоичных разрядов.

Емкость памяти, необходимая для воспроизведения одного закона распре- ЗО деления параметров равна N,= 2 И/4 управляющих слов, причем первая зона блока 5 памяти предназначена для хранения кодов, определяющих законы распределения вероятностей параметров для первого процесса, вторая зона памяти предназначена для хранения ординат формы сигнала первого процесса; третья зона памяти предназначена для хранения кодов, определяющих за- 40

I коны распределения параметров второго процесса, четвертая зона памяти предназначена для хранения кодов, определяющих ординаты формы импульсов второго процесса. 45

Во втором режиме работы (код режима 01) генератор формирует два независимых потока случайных сигналов, причем амплитуды импульсов и длительности их оснований являются случайными величинами, распределенными в соответствии с требуемыми функциями распределения вероятностей, а интервал между соседними сигналами является случайной величиной, распределенной равномерно. В этом режиме точность воспроизведения закона распределения вероятностей параметров (амплитуды и длительности оснований сигналов) процесса составляет И вЂ” 1 двоичных раз- рядов. Емкость памяти, необходимая для воспраиэвецения одного закона распределения вероятностей параметров, составляет И = 2 И/2 управляющих слов, Распределение зон в блоке 5 памяти во втором режиме работы соответствует распределению памяти для первого режима.

В третьем режиме работы (код режима 10) генератор формирует одну последовательность импульсов требуемой формы со случайными значениями параметров импульсов. В этом случае точность воспроизведения функций распределения вероятностей параметров сигналов равна M двоичных сигналов. Емкость памяти, необходимая для хранения кодов зназакона распределения одного из парам метров N>= 2 управляющих слов.

В этом режиме работы распределение зон блока 5 памяти следующее: первые три зоны предназначены для хранения кодов, определяющих законы распреде-i ления вероятностей параметров сигналов, четвертая эона памяти предназначена для хранения кодов ординат формы импульса выхоцного процесса.

В четвертом режиме работы генератор формирует один поток импульсов со случайными параметрами. В этом режиме форма текущего импульса может выбираться из трех возможных форм случайным образом с требуемыми вероятностями появления кажцой формы. Точность воспроизведения законов распределения вероятностей равна M — - 2 двоичных разрядов, а емкость памяти, необходимая для хранения функции рас-, пределения вероятностей одного параметра N = 2М/4 = N .

Распределение зон памяти блока 5 в четвертом режиме работы следующее: первая зона предназначена для хранения кодов четырех законов распределения вероятностей, во второй, третьей и четвертой зонах хранятся коды ординат форм импульсов.

Цикл работы генератора рассмотрим с момента формирования текущего импульса на выходе первого 42 или второго 43 стохастических преобразователей. Одна иэ особенностей работы генератора заключается в том, что формирование i-й группы случайных кодов, осуществляется в течение интервала времени, когда стохастические преоб1309021 разователи 42 и 43 формируют случайный импульсный сигнал, соответствующий (i-1)-й группе кодов.

Такий образом, с началом формирования i-го импульса на выходе перво- 5 го элемента ИЛИ первого 42 или второго 43 стохастических преобразователей вырабатываются сигналы, которые, пройдя через девятый элемент 39, поступают на вход "Пуск" датчика 1 случайных чисел и инициируют очередной цикл работы генератора. Датчик 1 случайных чисел формирует набор значений случайных параметров, причем число сформированных значений параметров переменно и зависит от кода режима работы генератора. Так, для первого и второго режимов работы датчик 1 случайных чисел формирует последовательность из 6 случайных параметров, 20 для третьего — 3, а для четвертого -4.

В функции датчика 1 случайных чисел входит также формирование адресов, по которым хранятся коды функций распределения вероятностей требуемого параметра в соответствии с режимом работы генератора. Эти адреса с первого информационного выхода датчика

1 случайных чисел поступают на третий вход первого коммутатора 2. В функции З0 первого коммутатора 2 входит подключение последовательности адресов, вырабатываемых датчиком 1 случайных чисел, первым 42 и вторым 43 стохастическими преобразователями, к адресным 35 входам соответствующей зоны блока 5 памяти.

Информация, считанная из блока 5 памяти, поступает на вход второго коммутатора 3 и, в зависимости от 40 выбранного режима работы генератора, второй коммутатор 3 осуществляет подключение выходов блока 5 памяти к требуемому блоку.

В первом и втором режимах работы 4> выходы первой и третьей зон блока 5 памяти подключаются к входу датчика

1 случайных чисел, выходы второй и четвертой зон подключаются к входам первого 42 и второго 43 стохастнчес- 50 ких преобразователей соответственно.

В третьем режиме работы выходы первой, второй и третьей зон блока 5 памяти подключаются к входу датчика 1 случайных чисел, выходы четвертой зоны блока 5 памяти подключаются к входу первого стохастического преобразователя 42, В четвертом режиме работы генератора выход первой эоны блока 5 памяти подключен к входу датчика 1 слу- чайных чисел, а выходы второй, третьей и четвертой зон блока 5 памяти подключаются к входу первого стохастического преобразователя 42 в зависимости от того, какая зона выбрана датчиком 1 случайных чисел. Коды с четвертого выхода датчика 1 случайных чисел поступают на первый управляющий вход второго коммутатора 3 и определяют выбор формы сигнала в четвертом режиме работы.

Формирование случайных чисел с требуемыми законами распределения вероятностей осуществляется следующим образом. Датчик 1 случайных чисел реализует метод условных вероятностей.

Суть метода заключается в поразрядном формировании случайного числа, причем вероятность появления 0 или 1 в -м разряде определяется в зависимости от того, какие комбинации нулей и единиц в предыдущих i-1 разрядах.

Цикл формирования случайных чисел начинается с поступления на вход

"Пуск" датчика 1 случайных чисел управляющего сигнала, который поступает на первый вход первого элемента И 68.

Если в данный момент времени датчик

1 случайных чисел не формирует случайные коды, то первый триггер 74 находится в нулевом состоянии и первый элемент И 68 открыт по второму входу.

Таким образом, сигнал "Пуск" поступает на вход первого триггера 74 и устанавливает его в единичное состояние.

Этот же сигнал, пройдя через первый элемент ИЛИ 65, поступает на вход управления записью регистра 77, и в него записывается код 00...01, соответствующий начальному значению. Первый триггер 74, приняв единичное состояние, закрывает первый элемент И 68 по второму входу. Поэтому появление сигнала "Пуск" не вносит изменений

B его работу, Однако sa один цикл работы, датчик 1 случайных чисел вырабатывает набор случайных значений параметров для первого 42 и второго 43 стохастических преобразователей. Таким образом, запрос второго стохастического преобразователя на случайные коды также удовлетворен.

Установка в единичное состояние первого триггера 74 разрешает работу

1309021

10 генератора 76 импульсов. В исходном состоянии второй триггер 75 находится в нулевом состоянии и импульсы с выхода генератора 76 через второй элемент И 69 поступают на вход син- 5 хронизации регистра 77, На вход сдвига регистра 77 с выхода сумматора 79 поступает сигнал "0" или "1" — результат сравнения кодов, поступающих из блока 5 памяти на информационный вход датчика 1 случайных чисел и вырабатываемых генератором 78 равномерно распределенных чисел. Поскольку выход генератора 76 подключен к уп-; равляющему входу генератора 78 равномерно распределенных чисел, то каждому коду, появляющемуся на информационном входе датчика 1 случайных чисел, соответствует новое равномерно распределенное число.

Признаком окончания формирования

К-разрядного случайного числа является наличие единицы в К+1 разряде регистра 77, которая первоначально находилась в младшем разряде. В зависимости от выбранного режима работы генератора разрядность формируемых случайных чисел различна и составляет

М-2, М-1 или М двоичных разрядов. Для определения момента окончания формиро-З0 вания случайного числа используется второй коммутатор 81, на информационные входы которого поступает информация с М-1, М, М+1 разрядов регистра

77. Вход задания режима датчика 1 35 случайных чисел подключен к управляющему входу второго коммутатора 81, на выходе которого появляется информация о состоянии одного из подключенных к входу разрядов регистра 77.

Если код режима 00 или 11 (первый или четвертый режимы работы), то на выход второго коммутатора 81 поступает информация о М-1 разряде регистра.

При наличии на управляющих входах коммутатора 81 кода 01 (второй режим работы) на его выход поступает информация о разряде М регистра, при наличии на управляющих входах коммутатора 81 кода 10 (третий режим работы) на его выход поступает информация о разряде М+1 регистра 77.

При появлении в требуемом разряде регистра 77 единицы второй триггер 75 55 устанавливается в единичное состояние,, запрещая дальнейшее поступление импульсов на вход управления сдвигом, Выходы регистра 77 подключены к вторым информационным входам первого коммутатора 80 и поступают на его выход в том случае, если код режима не является кодом 01 и счетчик 84 импульсов не находится в состоянии 3 или 6, Единичное состояние второго триггера 75 открывает третий элемент И 70 по одному из входов ° Тогда импульс с выхода генератора 76 появляется на выходе третьего элемента И 70. Этот сигнал, пройдя через первый элемент

ИЛИ 65, устанавливает регистр 77 в исходное состояние.

Поскольку в исходном состоянии счетчик 84 импульсов находится в нулевом состоянии, то на первом выходе второго дешифратора 86 присутствует сигнал, открывающий первую схему группы элементов И 88 по одному из входов, на второй вход которой поступает сигнал с выхода третьего элемента И 70, Таким образом, на выходе датчика 1 случайных чисел формируется код случайного числа, а на соответствующем выходе — сигнал сопровождения.

Сигнал с выхода третьего элемента

И 70 поступает также на прямой выход четвертого элемента И 71, который открыт в том случае, если код режима не является кодом 01 и счетчик 84 не находится в состоянии 2 или 5. С выхода четвертого элемента И 71 сигнал поступает на вход второго триггера

75 и устанавливает его в нулевое (исходное) состояние.

Сигнал с выхода третьего элемента

И 70, пройдя через элемент 83 задержки, поступает на счетный вход счетчика 84 импульсов и увеличивает его состояние на единицу, при формировании следующего числа сигнал сопровождения появляется на выходе следующей схемы И 88 группы.

Таким же образом происходит формирование последующих случайных чисел.

Исключение составляет второй режим работы генератора (код 01), так как в этом режиме в каждом цикле работы датчика 1 случайных чисел формируется четыре числа в соответствии с требуемым законом распределения вероятностей, а два числа формируются генератором 78 равномерно распределенных случайных чисел. Эта операция реализуется следующим образом. При формировании второго случайного числа

1309021

i2 счетчик 84 импульсов находится во втором состоянии. С второго выхода второго дешифратора 86 сигнал поступает на вход второго элемента ИЛИ 66.

Выход второго элемента ИЛИ 66 подклю- 5 чен к второму входу пятого элемента

И 72, на первый вход которого поступает разрешающий сигнал в том случае, когда код режима равен 01. Таким образом, четвертый элемент И 71 закрыт 10 по инверсному входу. По окончании формирования второго числа на выходе третьего элемента И 70 появляется сигнал, который не поступает на вход второго триггера 75, и он остается в единичном состоянии. Этот же сигнал с некоторой задержкой через элемент

83 задержки .поступает на вход счетчика 84 и переводит его в следующее состояние. Тогда на выходе второго 20 дешифратора 86 появляется сигнал, который, пройдя через третий элемент

ИЛИ 67, поступает на второй вход шестого элемента И 73, который открыт по первому входу в том случае, если установлен код режима 01. Сигнал с выхода шестого элемента И 73 поступает на управляющие входы первого коммутатора 80, на первые информационные входы которого поступают коды, форми- -З0 руемые генератором 78 равномерно распределенных чисел. Таким образом, при коде режима 01 и разрешающем сигнале на третьем выходе второго дешифратора 86 на выходе первого ком- 35 мутатора 80 присутствует равномерно распределенное число.

Поскольку второй триггер 75 остал- . ся в единичном состоянии, то следую- 40 щий сигнал, вырабатываемый генератором 76, также пройдет на выход третьего элемента И 70. Этот сигнал поступает на выход третьего элемента группы элементов И 88 и на выход четвер- 45 того элемента И 71, который открыт по инверсному входу, так как состояние счетчика 84 изменилось. Аналогично организуется формирование на выходе датчика 1 случайных чисел следующего равномерно распределенного числа, которое будет шестым в общей последова-. тельности случайных кодов.

Окончание цикла работы датчика 1 случайных чисел организуется при помощи третьего коммутатора 82, к информационным входам которого подключены выходы второго дешифратора 86, а на управляющие входы поступает код режима работы генератора..

Если установлен код режима. работы генератора 00 или 01, то в течение цикла работы датчика i случайных чисел должно быть сформировано шесть чисел, При достижении счетчиком 84 состояния 6 на седьмом выходе дешифратора появляется сигнал, который, пройдя на выход третьего коммутатора

82, устанавливает в нулевое состояние счетчик 84 и первый триггер 74 °

Если установлен код режима 10, то на выходе третьего коммутатора 82 появляется сигнал при достижении счетчиком 84 состояния 4, а при коде режима 11 сигнал на выходе третьего коммутатора 82 появляется при достижении счетчиком 84 состояния 5.

В функции датчика 1 случайных чисел входит также процедура формирования последовательности адресов для обращения в блок 5 памяти. Эти функции вы-. полняет шифратор 87 ° Поскольку генератор может работать в различных режимах, то и области памяти, в которых хранятся коды законов распределения вероятностей параметров, различны для каждого режима.

В табл,1 приведены адреса памяти, по которым происходит обращение при формировании случайных чисел.

В табл.1 символом "х" обозначены адреса, формируемые на выходе регистра 77. Старшие разряды адреса обращения M+2 и М+1 определяют номер зоны блока 5 памяти. Последующие разряды определяются номером формируемого случайного числа и кодом на выходе регистра 77. Коды (разряды с 1-ro no

M-2), сформированные на выходе регистра 77, подаются на выход шифратора 87 без изменений.

Преобразования старших разрядов

Г огут быть реализованы в соответствии ,,с табл.2. !

Для реализации схемы может быть использовано .постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), причем в этом случае на адресный вход ПЗУ поступает входной код, а по этому адресу записан код, в который должен быть преобразован адресный.

Адресные коды с первого информационного датчика 1 случайных чисел поступают на третий информационный вход первого коммутатора 2, который осу13

l4

1 309021 ществляет подключение их к адресному входу соответствующей зоны 5 памяти.

Информация, считанная из блока 5 памяти, поступает на вход датчика 1 случайных чисел через второй коммута- 5 тор 3. На второй управляющий вход коммутатора 3 поступает код, определяющий режим работы генератора.

Коды с второго и третьего выходов датчика 1 случайных чисел поступают 10 на вторые входы первого 42 и второго

43 стохастических преобразователей.

Стохастические преобразователи 42 и 43 осуществляют преобразование кодов, поступающих с датчика 1 случай- f5 ных чисел в параметры процесса, причем форма сигнала на выходе стохастических преобразователей 42 и 43 определяется кодами, хранимыми в блоке 5 памяти. Стохастические преобразовате- 20 ли осуществляют выработку адресов, по которым в блоке 5 памяти хранятся коды, определяющие форму сигнала, что обеспечивает считывание информации с частотой, соответствующей длительности текущего импульса, Адреса, формируемые стохастическими преобразователями 42 и 43, поступают на первый и второй входы первого коммутатора 2.

Кроме того, стохастические преобразо- 30 ватели 42 и 43 формируют управляющие сигналы начала и конца импульса. Сигналы "Конец импульса" формируются на выходах вторых элементов И 64 стохастических преобразователей 42 и 43 и 35 поступают на первый вход первого эле— мента И 22 и первый прямой вход элемента И 23. Сигналы "Начало импульса" формируются на выходах первых элементов И 63 стохастических преобразова- 40 телей 42 и 43 и поступают на входы девятого элемента ИЛИ 39. Кроме того, сигнал "Начало импульса" первого стохастического преобразователя 42 поступает на третий управляющий вход второго коммутатора 3.

Стохастические преобразователи 42 и 43 идентичны и работают следующим образом. Случайные коды, соответст-. вующие параметрам процесса., вырабатываются датчиком 1 случайных чисел и записываются в первый 45, второй 46 и шестой 50 регистры. В четвертом 48 и пятом 49 регистрах хранятся коды, определяющие временные параметры выходного процесса.

Рассмотрим формирование потока импульсных сигналов с момента появления сигнала "Начало импульса, который появляется на выходe первого элемента

И 63 в тот момент, когда сигнал с выхода второго счетчика 52 переводит триггер 44 в единичное состояние.

Нройдя через элемент 62 задержки, сигнал поступает на второй вход элемента И 63, на выходе которого присутствует разрешающий сигнал с прямого выхода триггера 44. Сигнал с выхода первого элемента И 63 поступает на управляющий вход третьего регистра 47, осуществляя перезапись в него информации из шестого регистра 50. Этот же сигнал поступает на вторые управляющие входы второго 56 и третьего

57 коммутаторов, Особенность указанных коммутаторов заключается в том, что они имеют внутреннюю регистровую память, информация в которую записывается при поступлении сигнала на второй управляющий вход коммутатора.

По окончании сигнала "Начало импульса" стохастический преобразова-. тель формирует текущий импульс со случайными параметрами, причем в первый 45, второй 46 и шестой 50 регистры может быть занесена информация о параметрах следующего импульса.

Единичное состояние триггера 44 соответствует времени формирования длительности текущего импульса выходного процесса. Разрешающий сигнал с единичного выхода триггера 44 поступает на управляющий вход первого преобразователя 59 код — напряжение и на управляющие входы второго 56 и третьего коммутаторов, при этом на выход коммутаторов 56 и 57 поступает информация о состоянии четвертого 48 и пятого 49 регистров соответственно, Б четвертом регистре 48 записан код, определяющий диапазон изменения длительности импульса. Код с выхода регистра через второй коммутатор 56 поступает на установочные входы первого счетчика 5 1, на счетный вход которого поступает тактовая последовательность с генератора 61 импульсов. Таким образом, на выходе первого счетчика 51 импульсов формируется последовательность импульсов с частотой, обратно, пропорциональной коду, определяющему диапазон изменения длительности импульса, Кодовая последовательность с выхода первого вычитающего счетчика 51 поступает на счетный вход третьего

16

1309021 счетчика 53, на информационные входы которого поступает информация с выхода третьего коммутатора 57 ° При единичном состоянии триггера 44 поступает информация, соответствующая значению текущей длительности импульса.

Таким образом, на выходе третьего счетчика 53 формируется тактовая последовательность, обеспечивающая для каждого значения длительности импуль- 10 са заполнение второго счетчика 52 с соответствующей частотой, получаемой в результате деления частоты импульсного процесса, поступающего на вход третьего счетчика 53. f5

Коды, определяющие форму импульса, поступают с выхода второго коммутатора 3, причем первый разряд кода, определяющий знак формы импульса, поступает на первый вход сумматора 54 20 по модулю два. Остальные разряды, определяющие ординаты импульса, поступают на второй вход первого преобразователя 59 код — напряжение. На первый вход первого преобразователя код — напряжение в качестве опорного напряжения поступает сигнал с выхода второго преобразователя 60 код — напряжение. Сигнал на выходе второго преобразователя 60 код — напряжение 30 определяется разрядами, начиная с второго, кода, записанного в третьем регистре 47. Первый разряд третьего регистра 47 поступает на второй вход сумматора 54 по модулю два. Таким об- 35 разом, на выходе второго преобразователя 60 код — напряжение формируется сигнал, пропорциональный коду амплитуды текущего импульса. В соответствии с кодами, поступающими на 40 второй вход первого преобразователя

59 код — напряжение, на его выходе формируется сигнал требуемой формы и с амплитудой, соответствующей коду амплитуды формируемого импульса. . 4>

Первый коммутатор 55 и инвертор

58 изменяют полярность сигнала, поступающего с выхода первого преобразователя 59 код — напряжение в соответ- 50 ствии с сигналом, выработанным сумматором 54 по модулю два. Таким обра-. зом, на выходе первого коммутатора

55, который является первым выходом . всего устройства, формируется аналого- 5 вый импульсный сигнал требуемой формы со случайными значениями амплитуды и длительности импульсов.

По окончании формирования одного импульса (при достижении вторым счетм чиком 52 состояния 2 ) на выходе переноса второго счетчика 52 вырабатывается сигнал, который, поступая на счетный вход триггера 44, переводит его в противоположное состояние. Этот же сигнал, пройдя через элемент 62 задержки, поступает и на вход второго элемента И 64, на второй вход которого в этот момент поступает разрешающий сигнал с инверсного выхода триггера 44. На выходе второго элемента И 64 вырабатывается сигнал "Конец импульса" и начинается формирование интервала между импульсами при этом запрещающий сигнал с прямого выхода триггера 44 поступает на управляющий вход первого преобразователя

59 код — напряжение, принудительно устанавливая на его выходе нулевой уровень. Сигнал с прямого выхода триггера 44 поступает на .управляющие входы коммутаторов 56 и 57. При этом на в од указанных коммутаторов поступают коды, определяющие временные параметры интервалов между импульсами и значение текущего интервала.

С помощью первого 51 и третьего 53 вычитающих счетчиков обеспечивается скорость заполнения второго счетчика

52, пропорциональная кодам, определяющим временные параметры и текущее значение интервала между импульсами.

При достижении вторым счетчиком 52 м значения 2 на его выходе переноса вырабатывается сигнал, который, поступив на счетный вход триггера 44, переводит его в единичное состояние.

Этот же сигнал, пройдя через элемент

62 задержки и первый элемент И 63, преобразуется в сигнал "Начало импульса", и цикл формирования случайного импульса повторяется.

В течение времени формирования ! текущего импульса датчиком 1 случайных чисел сформированы новые значения параметров, которые записываются в первый 45, второй 46 и шестой 50 регистры, поэтому следующий импульс имеет другие значения параметров. Для синхронизации работы устройства необходимо, чтобы время формирования группы случайных чисел не превышало длительности самого короткого импульса. Из этих соображений выбираются частоты генераторов 61 и 76.

1309021

17

Считывание кодов, определяющих . форму импульсов выходной последова-, тельности из блока 5 памяти осущестУ вляется при помощи первого коммутатора 2. 5

Поступление информации иэ блока 5 памяти на входы ст