Генератор случайной последовательности импульсов

Генератор случайной последовательности импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид(22) Заявлено 05.04.73(21) 1904 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25 10.74 Балл (40) Дата опубликования описан

1/02

Гопударставнный каинтвт

Совета Мнннстроа СССР по долам нэобрвтвннй н открктнй

88.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Глова, Б. Ф. Кирьянов и В. А. Песошин (71) Заявитель

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕцОВАТЕЛБНОСТИ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при мьделировании случайных процессов, а также в стохастических вычислительных машинах цри вводе и преобразовании информации.

Известен генератор случайной последовательности импульсов, содержащий генера тор случайного напряжения, схему совпадения, схему сравнения, суммирующее устройство, интегратор и используюший стабилизирующую обратную связь.

Известный генератор обладает ограничейными функциональными возможностями, Бель изобретения - получение случайной последовательности с управляемой вероятностью появления импульсов, пропорциональной частному от деления двух входных сигналов; причем они могут быть как аналоговым сигналом, так и случайной последовательностью импульсов с переменной вероятностью их появления.

Предлагаемый генератор содержит инвертор, вход которого через второй клапан соединен с выходом блока сравнения, а выход - с входом блока суммирования.

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Описываемая блок-схема содержит генератор 1 случайного напряжения, первый клапан 2, блок 3 сравнения, блок 4 суммирования, интегратор 5, второй клапан 6, инвертор 7, вход 8 тактовых импульсов, вход

9 сигнала и (т, ), вход 10 сигнала ().

Выход генератора 1 через клапан 2 щ соединен с первым входом блока 3, второй вход которого через интегратор S подключен к выходу блока суммирования 4,.а выход - через клапан 6 и инвертор 7 - к входу блока 4.

15 Генератор работает следующим образом.

На выходе клапана 2 в моменты ТИ обра« зутотся импульсы случайной амплитуды, которые сравниваются в блоке 3 с пороговым напряжением интегратора 5. Блок сравнения зО 3 формирует на выходе сигнал положительного единичного уровня, если в момент сравнения амплитуда импульсов с выхода клапана 2 меньше опорного напряжения с интегратора 5. В противном случае на выхе25 де блока 3 формируется сигнал нулевого

447707

3 4 уровня. Сформированный сигнал проходит где 1" (1) -невероятность появления едичерез клапан 6 и затем инвертируется схегде

Яичного уровня на выходе схемой 7. Сигнал p, () суммируется в бло- мы 3 сравнения в й,-ом такте ке 4 с сигналом отрицательной обратной Если период тактовых импульсов больсвязи с инвертора 7 и ез льти юший р р 7 и результирующий 5 ше интервала корреляции случайного напря-, ! сигнал подается на вход интегратора 5.. жения генератора 1, то

При работе схемы за счет стабилизирую« щей отрицательной обратной связи устанавИ(а) ливается такое математическое ожидание д(1), ® ( напряжения на выходе интегратора 5 при з 10

4Ю

1 котором вероятность появления импульсов где 03(U j - плотность распределения амна выходе блока 3 сравнения пропорцио- плитуд случайного напряжения генератора нальна частному от деления сигналов Х (Ф) ! и () и не зависит от функции распреде-, Для решения в общем случае нелинейноления амплитуд случайного напряжения ге- 15 го уравнения (1) воспользуемся Кусочнолинейной аппроксимацией функции распредеСхема может работать как с аналого- ления случайного напряжения, которая яввыми входными сигналами Х (<) и 3 (<) ляется монотонной неотрицательной функтак и со случайными последовательностя- цией. е ми импульсов, при этом Х (Й) и р (Й) — щ Йля L-го участка аппроксимации вероятности появления импульсов во вход- Р ($) =p. + К g(g) м ) (3)

4 » li„,1 ных последовательностях. В обоих случаях для правильной работы схемы необходимо где )(— " Рб-1 выполнение условия Х (Ф) f (t). И(-И„.

Вероятность появления импульсов на m P », Р„и 5. g . .— значения вероятнос -1 выходе схемы сравнения 3 пропорциональ- ти появления случайных импульсов на выхона частному от деления сигналов Х (Ь) и де схемы 3 и соответствующие этой верояв»

:у (1), а именно Х (k)/у (k), и не зави- ности математические ожидания напряжений сит от функции распределения амплитуд наввыходе интегратора 5 в начале и конце случайного напряжения генератора 1. g -го участка линейной аппроксимации.

При X(t)=const=h, y(t)=conSt= Y °

Подставив значение М(й,) из уравнения (3) в уравнение (1), при P„. < < 3 получим лине ное неоднородное разносное л сигналами и длительность выходного импульуравнение первого порядка са схемы 3 сравнения равна периоду Т тактовых импульсов ТИ, определяем в (И+1) Т момент времени — (@+1) - и где er ×""È Ü(aa) э такт — математическое ожидание М (К+1) J = ц - к-. напряжения на выходе интегратора 5. Напряжение Q (+1) на выходе схемы 5 в р И (tf +1) — и такт определения из разностных уравнений, равно

-О(и+i) ц,U(ю)+ Ки(i-а) Х, „1= — „ C„„- — ), Н нан ( если вй,-ом такте на выходе схем 3 бы где» ..

ы

С „„- определяется начальными услосигнал нулевого уровня и

Виями на $ «том участке ап проксимации, UI +1)=O.U(»)+Кий-0 ) ()(-) ) иля того, чтобы процесс установления вероятности 3 И) был сходящимся, неесли в g-ом такте на выходе схемы 3 обходимо, чтобы сравнения был сигнал единичного уровня, Ф,, где а,= ЕХР (- ) Ы 1 где Ь - постоянная

К коэффициент усиления интегратора 5; » - постоянная времени интегратора 5. ра а интеграторе 5. При этом

Математическое ожидание напряжения Х на выходе интегражра в (tl+1)-ый такт Й ® ((6)

t1, - ос . описывается дифференциально-разностным При выполнении условия (5) процесс уравнением установления вероятности появления случайных нмнунвссв на выхсне схемы 3 ев00 ляется сходящимся, причем в зависимости

447707

Вых.

Составитель ЛаКарасов

Редактор р Гончар Текред A.ÉBMüянова Корректор Е.Режкою

Заида,р, g ) а Иад. l4 Щ Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Переходной процесс по вероятности Р „(1) зависит от функции распределения амплитуд случайного напряжения reaePsmPa 1д предельное же значение вероятности появления случайных импульсов на выходе схе5 мы 3 определяется частным от деления значения сигнала X на (. Рассматривая, от начальных условий за счет отрицатель- - ной обратной связи сходимость будет различнои: при С > — вероятностью (1)

X 10 нач у

tl изменяется в соответствии с выражением (4)- Х

При С„

X x

Р,„щ-,, -ф c;„, ) lÄ, {4а) другие участки аппроксимации приходим к аналогичным выводам.

Предмет изобретения

Генератор случайной последовательности импульсов, содержащий генератор случ.1йного напряжения, выход которого через первый клапан соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу интегратора, вход которого соединен с выходом блока суммирования, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, генератор содержит второй клапан и инвертор, вход которого через второй клапан соединен с выходом блока сравнения, а выход - с входом блока суммирования.