Генератор случайных процессов

Генератор случайных процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е I!!) 497600

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.74 (21) 2073745/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 16,06.76 (51) М. Кл. G 06@ 7/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.333:519.2 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. М. Галантерник и А. Г, Резников (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ!

Изобретение относится к устройствам формирования случайных IIpoUcccQB с заданны ми статистическими характеристиками и, в частности, к области вероятностного моделирования.

Известны генераторы случайных, сигналов с заданными статистическими характер истиками, содержащие первичный источник шума, подключенный чсрез .формирующий фильтр к нелинейному преобразователю.

Для получения процессов с заданными автокорреляционной функцией и,плотностью,вероятности необходимо таким образом подобрать параметры формирующего фильтра, чтобы .процесс на его выходе имел автокорреляционную функцию, которая станет равной задан ной .после преобразования нелинейным преобразователем, формирующим процесс с заданной плотностью вероятности, отличной от нормальной.

Однако в силу сложной аналитической зависимости между,плотностью, вероятности преобразованного нелинейным преобразователем процесса и автокорреляционной функцией процесса на входе нелинейного пребразователя последнюю в большинстве практических случаев не удастся выразить в явном виде, а следовательно, и определить параметры формирующего фильтра.

Расчеты по определению автокоррсляционной функции на входе нелинейного преобразователя в этих случаях сводятся к эмпирическому подбору формы автокорреляционной

5 функции на выходе формирую щего фильтра и настолько громоздки, что требуют привлечения ЦВМ.

Целью изобретения является упрощение гснератора при формировании широкого клас10 са,случайных процессов с peri ëèðóñìîé автокорреляционной,функциеи.

Отличие предлагаемого генератора состоит в том, что он содержит дополнительный формирующий фильтр и блок управления, первый

15 вход которого подключен к выходу нелинейного преобразователя и ко входу дополнительного формирующего фильтра, соединенного выходом со вторым входом блока управления, выход которого подключен к управляющему входу формирующего фильтра.

При этом заданную плотность распределения получают,B результате сов местного воздействия на сигнал нелинейного преобразователя и дополнительного формирующего фильтра, причем нелинейное преобразование производят, учитывая «нормализацию» выходного процесса, вносимую дополнительным формирующим фильтром.

На чертеже представлена блок-схема пред30 лагаемого генератора случайных процессов.

497600

Пусть заданный закон распределения определен набором своих моментов. Известно, что при изменении величи н, в явном виде связанных только лишь с третыим и четвертым моментом распределений, уже возможно получение обширного множества .форм законов распределений.

Известно также, что дополнительный формирующий фильтр, включенный на выходе нелинейного преобразователя, при известных условиях, нормализует процесс, т. е.,все моменты изменяются пропорционально отношению времени корреляции входного процесса к постоянной времени дополнительного формируromего фильтра. В качестве примера рассмотрим формирование процесса с законом распределения,,заданным первыми четырьмя моментами. Коэ ф фициенты аосиметрии и эксцесса на входе и выходе дополнительного формирующего,фильтра связ|аны соотношениями характеризующими «нормализацию» процесса: К

r„ Т, .ф

"К

r2 Т2 .ф где у1 и у — соответственно коэ ф фициента ассиметрии и эксцесса на выходе дополнительного формирующего фильтра, у и у2 — соотвественно коэффициенты ассиметрип и эксцесса на входе дополнительного формирующего фильтра. тф — постоянная времени дополни тельного формирующего фильтра. т — время корреляции процесса на входе дополнительного формирующего фильтра.

Поскольку задана автокорреляционная функция выходного процесса, а следовательно и его энергетический спектр, известна постоянная времени выходного формирующего фильтра.

Таким образом, и|звестны способы определения необходимых параметров формирующего фильтра, нелинейного преобразователя и дополнительного формирующего фильтра.

Си гнал с,выхода источника, шума 1 проходит через первый формирующий фильтр 2 с равномерной и .регулируемой по ширине полосой пропускания.

При этом получают сигнал с нормальной плотностью .вероятности.

Этот сигнал проходит через нелинейный преобразователь 3.

При этом нормальный закон распределения трансформируется в другой закон, коэффициенты ассиметрии и,эксцесса которого от10 личаются от коэ ффициентов ассиметрии и,эксцесса заданного закона в выбранное значение / и " раз соответственно.

-ф -ф

15 Сигнал с выхода нелинейного преобразователя 3 проходит через второй формирующий фильтр, .при этом получают заданный спектр выходного сигнала (заданную автокорреляционную функцию) .

20 Чтобы получить п ри этом за счет нормализации процесса на выходе второго формирующего фильтра заданяый закон раопределения, необходимо,обеспечить,выбранное соотношение т„и тф, Для этого сигнал с выхода

25 нелинейного преобразователя 3 подается на первый вход блока управления 4, а сигнал с выхода второго формирующего фильтра 5 подается на второй вход блока управления. Для достижения выбран ното соотношения т„. и тф

30 с выхода блока управления 4 на вход 6 первого формирующего, фильтра подается сигнал. обеспечивающий регулировку ширины полосы про пускания этого фильтра.

Предмет изобретения

Генератор, случайных процессов, содержащий источник шума, подклю;енный через фор40 мирующий фильтр к нелинейному преобразователю, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора при формировании широкого класса случайных процессов с регулируемой автокорреляционной функцией, он

45 содержит дополнительный формирующий фильтр и блок управления, первый вход которого,подключен к выходу нелинейного преобразователя и ко входу дополнительного формирующего фильтра, соединенного выхо50 дом со вторым входом блока управления, выход которото подключен к у правляю щему входу формирующего, фильтра, 497600

Составитель В. )Ковинский

Техред М. Семенов

Редактор Н. Коляда

Корректор Е. Хмелева

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1092/19 Изд. № 2120 Тираж 679

ЦНИИПИ Государственного ком итета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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