Генератор потока псевдослучайных чисел

Генератор потока псевдослучайных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в задачах статического моделирования и для имитации случайных сигналов. Целью изобретения является увеличение периода генерируемых псевдослучайных чисел, обладающих определенными корреляционными свойствами и одномерной функцией распределения вероятностей. Генератор потока псевдослучайных чисел содержит генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, регистр, T-триггер, D-триггер, первый и второй двоичные счетчики, три сумматора, выходы которых образуют выход генератора. Цель изобретения достигается за счет использования различных путей формирования трех составных частей генерируемого числа, каждая из которых получается на выходе соответствующего сумматора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) А1 (51) 5 G 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПНРЫТИЙМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4359183/24-24 (22) 30. 11.87 (46) 07.06.90. Бвщ. - 21 (72) M.М.Базарный, А.Б.Ордынский и Т.К.Стеценко (53) 681. 3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1049905, кл. G 06 F 7/58, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1053106, кл.. Г 06 Р 7/58, 1983.

";54) ГЕНЕРАТОР ПОТОКА ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ

:-ОСЕЛ, 57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть - спользовано в задачах статического

:о;.=лирования и для имитации случайных сигналов. Целью изобретения являИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь=-овано в задачах статического модели":звания и для имитации случайных сигналов.

Цель изобретения — увеличение периода генерируемых псевдослучайных чисел, обладающих определенными корреляционными свойствами и одномерной функцией распределения вероятностей.

На чертеже приведена блок-схема . е ератора.

Генератор потока псевдослучайных чисел включает в себя генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2 им-. пульсов, регистр 3, Т-триггер 4, D-триггер 5, двоичные счетчики 6 и 7, сумматоры 8 — tO, выход генератора 11 образуют выходы всех трех сумматоров 8 — 10. ется увеличение периода генерируемых псевдослучайных чисел, обладающих определенными корреляционными свойствами и одномерной функцией распределения вероятностей. Генератор патока псевдослучайных чисел содержит генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, регистр,. Т-триггер, D-триггер, первый и второй двоичные счетчики, три сумматора, выходы которых образуют выход генератора. Цель изобретения достигается за счет использования различных путей формирования трех составных частей генерируемого числа, каждая из которых получается на выходе соответствующего сумматора. 1 ил.

Генератор потока псевдослучайных чисел работает следующим образом.

Генератор тактовых импульсов 1 генерирует опорную последовательность импульсов, поступанлцих на вход распределителя 2 импульсов, на счетный вход

Т-триггера 4, тактирующий вход D-триггера 5 и счетный вход первого двоичного счетчика 6. На первом выходе распределителя 2 импульсов через каждые

k„ тактовых импульсов появляется кратковременный импульс, поступающий на вход разрешения записи регистра 3.

По этому сигналу осуществляется параллельная запись содержимого третьего сумматора 10 в регистр 3. Следовательно, число в регистре 3 может изменяться через каждые k тактов работы. Т-триггер 4 с приходом каждого тактового импульса меняет свое состоя1569828 ние на противоположное. Инверсный выход Т--триггера 4 связан с входом управления инверсией выходного кода ре:, гистра 3. в связи с чем в зависимости

3 от состояния Т-триггера 4 выходной код регистра либо совпадает с кодом числа„ хранящегося в регистре, либо на выход поступает обратный код этого числа. Подобное изменение вьгходного 10 кода регистра 3 будет происходить с приходом каждого очередного такто.вого импульса. Положительный фронт импульса с инверсного выхода Т-триггера 4 воздействует на счетный вход .второго двбичного счетчика 7, увеличивая каждый раз его содержимое на единицу. Такое увеличение продолжается до полного заполнения счетчика 7. когда на ега выходе окончания счета 20 появляется сигнал с уровнем логического "0" вместо сигнала с уровнем логической "1", имевшего место до этого момента. По очередному тактовому импульсу, поступающему на тактовый .вход В-триггера 5, D-триггер 5 скопирует этот сигнал, в результате чего из состояния "1" он перейдет в сос-. тояние "0". Б результате такого перехода на инверсном выходе D-триггера 5 -„" появляется импульс, воздействующий на вход управления записью двоичного счетчика 7. По этому импульсу осуществляется перепись выходного код". регистра 3 в счетчик. В результате изменения содержимого счетчика 7 сигнал на его выходе. окончания счета изменяется на противоположный, т.е. на сигнал с уровнем логической 1", по очередному тактовому импульсу В-триггер также переидет в единичное состояние и на его инверсном выходе будет иметь место нулевой сигнал. Тем самым завершается операция предустановки счет-чика 7 и он вновь продолжает работу в режиме счета импульсов по счетному входу.

Тактовые импульсы, поступающие с генератора тактовых импульсов на счетный вход первого двоичного счетчика

6, последовательно увеличивают его содержимое до предельного значения

1-1, где 1 — выбранный коэффициент пересчета счетчика 6, после чего счетчик возвращается в исходное нуле55 вое состояние и начинает заполняться заново, Сумкаторы 8 - 10 осуществляют суммирование входных кодов: первый сумматор 8 суммирует однобитный сигнал, поступающий с инверсного выхода

Т-триггера 4, код с,разрядных выходов счетчика .7 и выходной код регистра 3, второй сумматор 9 суммирует однобитный сигнал с прямого выхода Т-триггера 4, код с разрядных выходов счетчика 6 и выходной код регистра 3, третий сумматор 10 суммирует выходные коды с первого сумматора 8 и второго сумматора. 9, а также однобитный сигнал, формируемьгй íà втором выходе распределителя 2 импульсов. Этот сигнал представляет собой положительный импульс, появляющийся по прошествии

k z тактовьгх импульсов (k

Для правильной работы генератора потока псевдослучайных чисел разрядность ш сумматоров 8 — 10, регистра 3 и второго счетчика 7 должна быть одинаковой. При этом в качестве результата суьажрования принимается код, соответствующий младшим рязрядам получающейся суммы. Кроме этого следует выбрать k <2 1<2 ".

Выход генератора 11 потока псевдослучайных чисел образуют выходы сумматоров 8 — 10. Следовательно, на выходе могут образовываться последовательность (Зтп)-разрядных двоичных чисел. Генератор может использоваться и в качестве трехканального генератора коррелированных тп-разрядных псевдослучайных чисел.

Использование различных путей формирования трех составных частей генерируемого числа, образующихся на выходах первого, второго и третьего сумматоров, позволяет увеличить период получающейся псевдослучайной последовательности чисел.

Анализ вероятностных свойств числовых последовательностей, образуюшихся на выходе данного генератора, проведенный с помощью метода статистического моделирования (параметры модели k< =8 k<=4э 1=10, m=3;4 5)9 позволяет установить, что генерируемые числа имеют приближенно равномерное распределение с быстро затухающей монотонной автакарреляционной функцией. С увеличением m степень равномерности распределения и скорость затухания корреляционной функции увеличивается.

Генератор потока псевдослучайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов и регистр, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения периода генерируемых псевдослучайных чисел, в него введены распределитель импульсов, Т-триггер, D-триггер, первый и второй двоичные счетчики, три сумматора, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетными входами T-триггера и первого двоичного счетчика, с тактовым входом распределителя импульсов и тактирующим входом D-триггера, инверсный выход которого соединен с входом разрешения записи второго двоичного счетчика, выход окончания счета которого соединен с В-входом В-триггера, а разрядные выходы — с первым входом перс

Составитель Г.Филаретов

Редактор Л.Зайцева Техред И.Дидык Корректор В.Кабаци

Заказ 1ч50 Тираж 565 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лрн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 15698 28

6 вого сумматора, инверсный выход, T-триггера соединен с вторым входом первого сумматора, со счетным входом

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я второго двоичного счетчика и входом

5 управления инверсией выходного кода регистра, разрядные выходы которого соединены с информационным входом второго двоичного счетчика, с третьим входом первого и первым входом второго сумматоров, выходы которых соединены соответственно с первым и BTopbiM входами третьего сумматора, выход которого соединен с информационным входом регистра, первый и второй выходы распределителя импульсов соединены соответственно со входом разрешения записи регистра и с третьим входом третьего сумматора, выход перво20 го двоичного счетчика соединен со вторым входом второго сумматора, третий вход которого соединен с прямым выходам Т-триггера, выход генератора образуют выходы первого, второго н

25 третьего сумматоров.