Генератор последовательностей случайных чисел

Генератор последовательностей случайных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения возможности изменения автокорреляционной функции. Генератор содержит счетчик 1, блок 2 памяти, Ьхему 3 сравнения, ключ 4, счетчики 5, 6, ключи 7, 8, блок 9 элементов ИЛИ, элемент 10 задержки, датчик 11 случайных чисел, элемент 12 задержки, блок 13 управления, состоящий из генератора 14 тактовых импульсов , элементов И 15-20 и триггеров 21, 22. Кроме того, генератор содержит блок 23 управления автокорреляционной функцией, состоящий из счетчика 24, регистра 25 памяти и ключа 26. 1 ил. ВижоУ i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ио 4 С 06 F 7 58

1 фЯ лр т *

IB ц;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с11гФ .р

ЮФ/Edged

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1179325 (21) 4101762/24-24 ,(22) 10.06.86 (46) 15.02.88. Вюл. У 6 (71) Иркутский институт народного хозяйства и Иркутский политехнический институт (72) С.И.Молчан, А.В.Петров и В.В.Ступин (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1179325, кл. G 06 F 7/58, 1984. (54) ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделирова„.SUÄÄ 1374220 А 2 нии. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей генератора за счет обеспечения возможности изменения автокорреляционной функции.

Генератор содержит счетчик 1, блок 2 памяти, схему 3 сравнения, ключ 4, счетчики 5, 6, ключи 7, 8, блок 9 элементов ИЛИ, элемент 10 задержки, датчик 11 случайных чисел, элемент

12 задержки, блок 13 управления, состоящий иэ генератора 14 тактовых импульсов, элементов И 15-20 и триггеров 21, 22. Кроме того, генератор содержит блок 23 управления автокорреляционной функцией, состоящий из счетчика 24, регистра 25 памяти и ключа 26. 1 ил.

1374220

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при статистическом моделировании и является усовершенствованием уст- 5 ройства по авт.св. У 1179325.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения возможности изменения автокорреляционной функции. 10

Блок-схема генератора приведена на чертеже.

Генератор содержит счетчик 1, блок

2 памяти, схему 3 сравнения, ключ 4, счетчики 5 и б, ключи 7 и 8, блок 9 15 элементов ИЛИ, элемент 10 задержки, датчик 11 случайных чисел, элемент

12 задержки, блок 13 управления, сос тоящий из генератора 14 тактовых импульсов, элементов И 15-20 и тригге- 20 ров 21 и 22. Кроме того, генератор содержит блок 23 управления автокорреляционной функцией, состоящий из счетчика 24, регистра 25 памяти и ключа 26. 25

Генератор работает следующим образом.

В исходном положении счетчик установлен в нулевое состояние. Блок

2 памяти и счетчики .5 и 6 содержат 30 независимые реализации,:случайной ве- личины, распределенной на требуемому закону, генерируемому датчиком 11 случайных чисел. Причем в блоке 2 памяти находится и чисел, а в счетчиках 35

5 и 6 — одно и то же число. На выходе схемы 3 сравнения сигнал отсутствует, следовательно, ключ 4 заперт и на выход устройства число не подается.

В регистре 25 памяти записано чис- 40 ло k. Счетчик 24 установлен в k-e состояние, где 0 zk c m, m — размерность счетчика. При m-k+1=f корреляционная функция трансформируемой последовательности сжимается в f раз. 45

Триггер 21 открывает элемент И 15 и закрывает элемент И 16. Триггер 22 открывает элементы И 17 и 19 и закрывает элементы И 18 и 20. На всех шинах сигналы отсутствуют.

Импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элемент И 15 поступает на шину Ш 1 и через элементы И 15 н 17 — на шину Ш 2. По шине Ш 1 сигнал передается на счетный вход счетчика 1. По шине Ш 2 сигнал передается на разрешающий вход ключа 7. В счетчике 1 устанавливается очередное значение адреса блока 2 памяти, которое поступает на адресный вход блока 2 памяти. На выходе блока 2 памяти появляется число, записанное по установленному в счетчике 1 адресу. Это число передается на первый информационный вход схемы 3 сравнения и информационный вход ключа 4.

На второй информационный вход схемы 3 сравнения через ключ 7 и блок

ИЛИ 9 поступает число, записанное ранее в счетчике 5. На выходе схемы 3 сравнения появляется сигнал, если сравнение произошло; в противном случае сигнал не вырабатывается. Если сигнал не появляется, содержимое счетчика 24 не изменяется, ключ 4 остается запертым и число из блока 2 памяти на информационный вход ключа

26 не поступает. Устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока не появится сигнал сравнения на выходе схемы 3 сравнения либо не произойдет переполнение счетчика 1.

Пусть произошло переполнение счетчика 1, т.е. осуществилось последовательное сравнение содержимого счетчика 5 со всеми числами, хранящимися в блоке 2 памяти. Счетчик 1 переводится в исходное состояние. На выходе по переполнению счетчика 1 появляется сигнал, который по шине Ш 6 поступает

I на счетные входы триггеров 21 и 22, изменяя их состояния на противополож-, ные. При этом элементы И 15, 17 и 19 закрываются, а элементы И 16, 18 и

20 открываются.

Очередной импульс от генератора

14 тактовых импульсов через элементы

И 16 и 20 поступает на шину Ш 3, через элемент И 16 — на установочный вход триггера g1, устанавливая его в исходное состояние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал по шине

Ш 3 передается на счетный вход счетчика 6, уменьшая его содержимое на единицу.

Следующий импульс от генератора !4 тактовых импульсов поступает через элемент И 15 и на шину Ш 1 и через . элементы И 15 и 18 — на шину Ш 4.

С шины Ш 1 сигнал передается на счетный вход счетчика 1. По шине Ш 4 сигнал поступает на разрешающий вход ключа 8. В счетчике 1 устанавливается очередное значение адреса, которое, попадая на адресный вход блока 2 памяти, вызывает поступление числа, 1374220 записанного по этому адресу из блока

2 памяти на первый информационный вход схемы 3 сравнения и на информационный вход ключа 4. На второй информационный вход схемы 3 сравнения через ключ 8 и блок ИЛИ 9 поступает содержимое счетчика 6. В случае совпадения чисел, поступающих на входы схемы 3 сравнения, на ее выходе появ- 10 ляется сигнал. В противном случае устройство повторяет цикл сравнения.

Если сравнения всех чисел из блока 2 памяти с содержимым счетчика 6 не происходит, то на выходе по пере-15 полнению счетчика 1 появляется сигнал, который поступает на шину Ill 6.

С шины Ш 6 этот сигнал передается на счетные входы триггеров 21 и 22, изменяя их состояния на противоположные. При этом открываются элементы И

16, 17 и 19 и закрываются элементы

И 15, 18 и 20. Очередной импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элементы И 16 и 19 поступает на 25 шину Ш 5, через элемент И 16 — на установочный вход триггера 21, устанавливая его в исходное состояние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал по шине Ш 5 передается на счетный вход счетчика 5, увеличивая его содержимое на единицу. Далее работа устройства продолжается по описанной схеме до тех пор, пока не произойдет сравнение числа из блока 2 памяти с содержимым счетчика 5 или 6. При этом на выходе схемы 3 сравнения появляется сигнал сравнения, который поступает на установочный вход триггера 22, счетный вход счетчика 24, разрешающий вход ключа 4 и на вход элемента

10 задержки. При этом триггер 22 устанавливается в исходное состояние, содержимое счетчика 24 увеличивается 45 на единицу, ключ 4 открывается. Число из блока 2 памяти, адрес которого установлен в счетчике 1, через ключ 4 поступает на установочные входы счетчиков 5 и 6 и записывается в них, а также на информационный вход ключа >

26. С выхода элемента 10 задержки сигнал поступает на вход датчика 11 случайных чисел и вход элемента 12 задержки. Датчик 11 случайных чисел вырабатывает очередное число, которое записывается на место числа из блока

2 памяти, адрес которого установлен в счетчике 1. С выхода элемента 12 задержки сигнал передается на вход

"Установка в нуль" счетчика 1 и устанавливает его в нулевое состочние (состояние, соответствующее начальному адресу блока 2 памяти). Если в счетчике 24 произошло переполнение, то сигнал с его выхода по переполнению поступает на разрешающий вход ключа 26 и вход предварительной записи информации счетчика 24. При этом открывается ключ 26 и число из блока

2 памяти поступает на выход устройства, а число k из регистра 25 памяти, установленное на информационнм входе счетчика 24, переписывается в счетчик

24. Если на выходе устройства число не появилось, то устройство работает описанным выше образом до тех пор, пока не произойдет переполнение счетчика 24 и на выходе устройства не появится число, Таким образом, при помощи устройства, включающего узлы 1-10, 12 и 13, осуществляется внесение корреляционной зависимости в последовательность некоррелированнык случайных чисел с требуемым одномерным законом распределения веростностей, получаемых с помощью датчика 11 случайных некоррелированных чисел.. Введение в устройство блока 23, содержащего блоки 24, 25 и 26, позволяет изменять внд автокорреляционной последовательности посредством "сжатия" по оси абсцисс в фиксированное число раз. B силу того что в процессе генерирования на выход устройства подаются значения только при достижении переполнения счетчика 24, изменением установки начального состояния этого счетчика (состояния регистра 25 памяти) можно регулировать количество периодически выбрасываемых значений с исходной автокорреляционной функцией, поступаюt щей на блок 23 трансформации, что и обеспечивает "сжатие" автокорреляционной функции.

Формула и з о б р е т ения

Генератор последовательностей случайных чисел по авт. св. Ф 1179325, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения воэможности изменения автокорреляционной функции, он содержит четвертый ключ, четвертый счетчик и

1374220

Составитель А.Карасов

Редактор И.Рыбченко Техред A.Ц,авчук Корректор B.Áóòÿãâ

Заказ 603/45 Тираж 704 Подписное

BHHHFH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 регистр памяти, выход которого соединен с установочным входом четвертого счетчика, счетный вход которого подключен к выходу схемы сравнения, выход третьего ключа соединен с информационным входом четвертого ключа, выход которого является выходом генератора, а управляющий вход четвертого ключа объединен с входом синхронизации установки четвертого счетчика и подключен к выходу переполнения четвертого счетчика.