Генератор импульсов

Генератор импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1п1 448 570

ОПИСАН И Е

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) 3 аявлено 27.03.72 (21) 1762875/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.10.74. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 25.06.75 (51) М. Кл. Н 031с 1/18

Н 03b 29/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. П. Гондарев (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ линейно-возрастающая и линейно-убывающая аппроксимирующая плотности распределения.

Генератор импульсов с кусочно-линейной плотностью распределения длительностей со5 держит линию задержки 1, выходы которой подключены к входам и схем совпадения 2 (2ь 2>, ..., 2„), выходами через сборку 3 подключенных к входу сброса триггера 4 и к схеме сборки 5, второй вход которой подключен

10 к выходу. триггера 4, входом запуска соединенного с источником запускающих импульсов, подсоединяемым к клемме 6, с входом вероятностного одновходового многополюсни,ка 7 и с входом генератора 8 равномерно рас15 пределенных импульсов, основной выход которого подключен через двухвходовую схему совпадения 9 к входу трехвходовой сборки 10, а остальные два выхода соединены с входами двухвходовой сборки 11 и четырехвходовой

20 схемы совпадения 12; вероятностное двоичное устройство 13 с двумя выходами; устройство коммутации 14; дополнительно введенные сборки 15, 16 и дополнительно введенную трехвходовую схему совпадения 17. Выходы мно25 гополюсника 7 подключены к вторым входам и, схем совпадения 2, к и входам вероятностного двоичного устройства 13 и,к и входам устройства коммутации 14. Один выход вероятностного двоичного устройства 13 соединен

З0 с вторым входом двухвходовой схемы совпаИзобретение относится к области моделирования случайных процессов и может использоваться для получения импульсов с заданным распределением длительностей.

Известен генератор импульсов, содержащий линию задержки, схемы совпадения, сборки, вероятностный многополю сник, источник запускающих импульсов, генератор равномерно распределенных импульсов, принцип работы которого состоит в реализации кусочно-ступенчатой аппроксимации плотности распределения при равномерном разбиении аргумента.

Целью изобретения является повышение точности процесса получения импульсов с заданным распределением длительностей.

В предлагаемом генераторе импульсов это достигается введением вероятностного двоичного устройства с двумя выходами и и входами, устройства коммутации с и входами, трех схем сборки и трех схем совпадения, соединенных таким образом, что в устройстве осуществляется ступенчатая суперпозиция прямоугольных и треугольных распределений, причем для получения треугольных распределений используются операции умножения и сложения функций распределения, выполняемых с помощью логических схем сбор ки и совпадения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого генератора импульсов; на фиг. 2 и 3— (53) УДК 621.373.5(088.8) 448570 дения 9, а второй выход связан с четвертым входом четырехвходовой схемы совпадения 12 и с третьим входом трехвходовой схемы совпадения 17. Выходы устройства коммутации

14 через сборку 15 подключены к третьему входу четырехвходовой схемы совпадения 12 и через сборку 16 к входу трехвходозой схемы совпадения 17, выход которой соединен с третьим входом трехвходовой сборки 10. Второй вход этой сборки соединен с выходом четырехвходовой схемы совпадения 12, а выход подключен к входу линии задержки 1.

В основу работы генератора импульсов положено представление на интервалах (t;, 1;+ ) линейно-возрастающей аппроксимирующей плотности распределения (фиг. 2) суммой прямоугольного 3;А;С„,

А;В;+ С;+< распределений, а линейно-убывающей аппроксимирующей плотности распределения (фиг. 3) суммой прямоугольного

1;С;В„-+А+ и треугольного С,А;В;+, распределений.

В практике получения случайных чисел прямоугольные и треугольные распределения получают путем реализации алгоритма

ti = + (t 1 tt) zi;> (1) где zi< — число равномерно распределенной в интервале 0,1 числовой последовательности; яд, г;з — соответственно большее и меньшее из двух чисел равномерно распределенной в интервале 0,1 числовой последовательности.

При к=1, 2, 3 получают соответственно прямоугольное, треугольное с положительным и треугольное с отрицательным наклоном распределения. Особенно простую техническую реализацию алгоритм (1) получает при разбиении аргумента At= t„.+ — t,. = 2 — (где т— целое число). В этом случае процесс получения случайных чисел сводится к выборке с соответствующими вероятностями граничных точек t и приписывании к ним со стороны младших разрядов значений zil<.

Один из приемов получения случайных чисел с линейно-изменяющейся на интервале (1;, ;+ ) плотностью р аспределения состоит в случайной выборке с вероятностью Р,: этого интервала и суперпозиции на этом интервале

+iа Р з с вероятностями, и, соответственно

+l 1 прямоугольных, треугольных с возрастающей плотностью и треугольных с убывающей плотностью распределений. Такую же процедуру можно реализовать и при получении импульсов с заданным распределением длительностей. При этом процесс по."учения случайных величин значительно упрощается, так как импульсы zi> и z;> легко и просто получаются путем преобразования импульсов равномерно распределенных длительностей с помощью логических схем. Операциям выбора большего и

4 меньшего из значений случайных величин соответствуют операции умножения и сложения функций распределения.

С учетом вышеприведенных замечаний процесс получения импульсов с заданным ра. пределением длительностей может быть осуществлен следующим образом.

Кривая плотности распределения длительностей должна быть с необходимой точностью представлена кусочно-линейной аппроксимирующей функцией при равномерном разбиении аргумента. По результатам аппроксимации определяются граничные точки t интервалов и на каждом интервале определяются вероятности попадания в интервалы Р;, в прямоугольники P;i и в треугольники P,ú Р,з

Значения 1; используются для соответствующего подключения выходов линии задержки 1, а значения вероятностей Р; — для настройки вероятностного одновходового многополюсника 7. При этом подключение выходов линии задержки 1 и выходов вероятностного многополюсника 7 к схемам совпадения 2 осуществляется так, чтобы каждой граничной точке

4 соответствовала определенная вероятность выборки интервала (t;, ti ). Выходы вероятностного многополюсника 7 подключаются к вероятностному двоичному устройству 13. Это

"/! "/2 устройство с вероятностями, и (при

/ 1 линейно-возрастающей па интервале плотноP>.i Р ., сти распределения) или — и (при линейР; но-убывающей па интервале плотности распределения) возбуждает один из своих выходов, один из которых подключен к схеме совпадения 9, а другой — к схемам совпадения

12 и 17. Другие входы схем совпадения 12 и

17 через сборки 15, 1б и устройство коммутации 14 подключаются к выходам многополюсника 7. Этим на каждом интервале задается отрицательный пли положительный наклоны плотности распределения. Схема совпадения

12, к которой подключены два выхода генератора 8 равномерно распределенных импульсов, выбирает ме пьший по длительности из двух входных импульсов, что соответствует треугольнику с линейно-убывающей плотностью распределения. На схему совпадения 17 через сборку 11 подается больший из двух входных импульсов, что соответствует треугольнику с линейно-возрастающей плотностью распределения. Прямоугольное распределение подается непосредственно с генератора 8 на схему совпадения 9. С выходов схем совпадения 9, 12 и 17 импульсы через сборку

10 поступают на линию задержки 1, с помощью которой осуществляется генерация длительностей t,:, необходимых для реализа. ции алгоритма (1) .

Итак, предварительно по результатам ап проксимации должны быть настроены на заданные вероятности триггер 4 и многополюсник 7 и произведено необходимое подключе448570 ние выходов м ногополюсника 7 через устройство коммутации 14 к сборкам 15 и 16. Работа генератора импульсов начинается с подачи на вход (клемму 6) запускающего импульса с источника запускающих импульсов. Этот импульс может иметь детерминированные и вероятностные характеристики. Запускающий импульс устанавливает в единичное состояние триггер 4, устанавливает в одно из состояний вероятностный многополюсник 7 и запускает генератор 8 равномерно распределенных импульсов. В зависимости от возбужденного выхода многополюсника 7 устанавливается в одно из своих состояний вероятностное двоичное устройство 13 и через устройство коммутации

14, сборки 15 или 16 подготавливается к работе одна из схем совпадения 12 или 17. Управляющие потенциалы с вероятностного двоичного устройства 13 и сборок 15 и 16 открывают одну из схем совпадения 9, 12 и 17, через которые меньший или больший из двух равномерно распределенных импульсов или непосредственно импульс с генератора 8 через сборку 10 поступает на линию задержки 1, Этот импульс проходит по линии задержки 1 и через одну из и схем совпадения 2, которая открыта потенциалом с выхода многопол осинка 7, и сборку 3 устанавливает триггер 4 в нулевое состояние. Этим завершается задание импульса с длительностью t, начало которого задавалось при установке триггера 4 в единичное состояние. Тот же импульс со сборки

3 проходит через схему сборки 5 и поступает на выход, что соответствует его прибавлению к импульсу с длительностью 1,.

Таким образом, в импульсной форме полностью реализуется алгоритм 11I в случае, когда At=1;+ — t; =2 — . Выходная импульсная последовательность имеет заданный закон распределения. Рассмотренной вычислительной процедуре соответствует стохастическая реализация аппроксимированной полиномом

Ньютона первой степени плотности распределения.

Предмет изобретения

Генератор импульсов с кусочно-линейной плотностью распределения длительностей, со

5 держащий линию задержки, выходы которой подключены к входам и схем совпадения, вы ходами через сборку подключенных к вход сброса триггера и к другой схеме сборки, второй вход которой подключен к выходу триг10 гера, входом запуска соединенного с источником запускающих импульсов, с входом вероятностного одновходового многополюсника, выходы которого подключены к другим входам и схем совпадения, и с входом генератора

15 равномерно распределенных импульсов, основной выход которого подключен через двухвходовую схему совпадения к входу трехвходовой сборки, а остальные два выхода соединены с входами двухвходовой сборки и четы20 рехвходовой схемы совпадения, выход которой соединен с вторым входом трехвходовой сборки, выходом подключенной к входу линии задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введено вероятно25 стное двоичное устройство с двумя выходами, и входов, которого соединено с выходами одновходового вероятностного многополюсника, и устройство коммутации, и входов которого подключено к выходам упомянутого вероятноЗ0 стного многополюсника, выходы которого через одну дополнительно введенную сборку подключены к третьему входу четырехвходовой схемы совпадения, и через вторую дополнительно введенную сборку подключены к вхо35 ду дополнительно введенной трехвходовой схемы совпадения, второй вход которой связан с выходом двухвходовой сборки, а выход соединен с третьим входом трехвходовой сборки, при этом один выход упомянутого вероят40 постно "î двоично-о устройства соединен с вторым входом двухвходовой схемы совпадения, а второй выход связан с четвертым входом упомянутой четырехвходовой и с третьим входом трехвходовой схем совпадения.

448570

Фиг. 5

Фиг. 2

Составитель Г. Челей

Корректор А. Дзесова

Текред Т. Курилко

Реда"тор В. Левптов

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1112/7 Изд. Ко 1227 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раугпская паб., д. 4/5