Генератор случайных последовательностей импульсов

Генератор случайных последовательностей импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< н 748826 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено1005.77 (21) 2485555/18-2 (51)M. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

Н 03 К 3/84

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 317. .765.2 (088.8) Опубликовано 150780. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 150780 (72) Авторы изобретения

В. К. Коваленко и С. М. Паук

Республиканский информационно-вычислительный центр

Министерства эдравоохранения Украинской ССР (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в технической кибернетике, электрорадиосвязи и других областях, использующих системы массового обслуживания.

Известны генераторы случайных последовательностей импульсов, позволяющие получать импульсы, разделенные интервалами, величина которых меняет- 1О ся в соответствии с нормальным законом распределения, содержащие источник шума, усилитель-ограничитель, формирователь, формирователь длительности (1).

Однако в данном устройстве отсутствует воэможность имитации потока сообщений обусловленная одноканальной

1 схемой, в котором можно было бы независимо регулировать закон распределения длительности сообщений и интенсивность поступления сообщений; имитируется только Пуассоновский поток вызовов; отсутствует стабилизация схем по параметру имитируемого потока.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является генератор случайных последовательностей импульсов, состоящий из усилителя постоянного тока, триггера и последовательно включенных источника шума и усилителя-ограничителя, а также: формирователя, выход которого соединен с формирователем длительности импульсов (2) .

Недостаток его — ограниченные функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайных последовательностей импульсов, состоящий из усилителя постоянного тока, грнггера и последовательно включенных источника шума и усилителя-ограничителя, а также формирователя, выход которого соединен с формирователем длительности импульсов, дополнительно введены соединенные последовательно источник шума и усилитель-ограничитель, формирователь, синхронный регулятор, первый и второй ключевые элементы, интенсиметр, коммутатор, расширитель импульсов, причем выходы усилителейограничителей подсоединены к первому и второму входам синхронногб регулятора, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым

748826 и вторим выходами усилителя постоянного тока, первый вход которого соединен с первым выходом синхронного регулятора, второй выход которого соединен с первым входом интенсиметра, выход которого подключен, ко второму входу усилителя постоянного тока, а третий и четвертый выходы синхронного регулятора подключены соответственно ко входам формирователей, выходы которых через первый и второй ключевые элементы подключены к соответствующимустановочным входам триггера, выходы которого соединены с управляющими входами указанных ключевых элементов, при этом выход формирователя длительности импульсов соединен с первым 15 входом коммутатора, второй вход, . которого соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, первый выход коммутатора соединен со вторым входом интенсиметра, а второй вы- 20 ход коммутатора подключен ко входу расширителя импульсов, выход которого соединен .с третьим входом коммутатора.

На чертеже представлена структурная схема генератора случайных последовательностей импульсов.

Генератор случайных последовательностей импульсов содержит источник

1 шума первого канала, усилитель-ограничитель 2 первого канала, источник 3 шума второго канала, усилительограничитель 4 второго канала, синхронный регулятор 5, формирователь б, формирователь 7 длительности. импульсов, первый ключевой элемент 8, формирователь 9, второй ключевой элемент

10, усилитель 11 постоянного тока, интенсиметр 12, триггер 13, коммутатор 14, расширитель 15 импульсов.

Источник 1 шума первого канала со- 40 единен со входом усилителя-ограничителя 2, выход которого соединен с первым входом синхронного регулятора .

5. Ко второму входу синхронного регулятора 5 подключен второй канал, выход источника 3 шума, соединенный со входом усилителя-ограничителя 4, выход которого соединен с синхронным регулятором 5. Третий и четэертый входы синхронного регулятора 5 соединены соответственно с первым и вторым выходами усилителя 11 постоянного тока, первый вход которого соединен с первым выходом синхронного .регулятора 5, второй выход которого .соединен с первым входом интенсиметра 12, выход которого соединен со вторым входом усилителя 11 постоянного тока. Третий и четвертый выходы синхронного регулятора 5 соединены со входами формирователей б и 9 сост- 60 вещественно, выходы которых через первый 8 и второй 10 ключевые элементы подключены к установочным входам триггера 13, при этом вход формирователя

7 длительности импульсов соединен со 6$ входом первого элемента 8.. Выходы триггера 13 соединены с управляющими входами ключевых элементов 8 и 1, при этом выход формирователя длительности импульсов 7 соединены с первым входом коммутатора 14, второй вход которого соединен с управляющим. входом первого ключевого элемента 8.

Первый выход коммутатора 14 соединен со вторым входом интенсиметра 12, а второй выход коммутатора 14 подключен ко входу расширителя 15 импульсов, выход которого соединен с третьим входом коммутатора 14. Третий выход коммутатора 14 является выходом устройства.

Генератор случайных последовательностей импульсов работает следующим образом.

Напряжение шума с выхода источника 1 шума, усиленное и ограниченное усилителем-ограничителем 2 поступает ю на вход синхронного регулятора 5. Кро ме того, на второй вход синхронного регулятора 5 поступает напряжение с выхода источника 3 шума второго канала, усиленное и ограниченное уси-. лителем-ограничителем 4. Синхронный регулятор 5 позволяет одновременно синхронно изменять величину интенсив-. ности в обоих каналах и представляет собой двухканальный регулируемый усилитель. Синхронное управление коэффициентами усиления каналов осуществляется при помощи резисторного делителя, который может коммутироваться как дискретно (галетным переключателем, . при установке диапазона интенсивности сообщений), так и плавно (в пределах диапазона интенсивности блока потенциометров), а также в процессе работы принимает сигнал управления от усилителя 11 постоянного тока для стабилизации интенсивности потока.

Далее с выхода синхронного регулятора

5 импульсы поступают на вход формирователей б и 9, с помощью которых производится отсечка значений усиленного шумового напряжения, меньших напряжения отсечки. Дальнейшее протекание процессов зависит от положения переключателя рода работы коммутатора 14

В первом положении переключателя рода работы коммутатора 14 моделируется Пуассоновский поток с пос- .. тоянной длительностью сообщений. В этом положении переключателя выход формирователя 7 длительности импульсов соединен через коммутатор: 14 с выходом всего устройства и подключен ко входу интенсиметра 12, при этом выход триггера 13, соединенный со входом коммутатора 14, вход и выход расширителя импульсов 15 от коммутатора

l4 отключаются. Поэтому случайный поток импульсов с выхода формирователя б поступает только на вход формирователя 7 длительности импульсов и да748826

Формула изобретения

Генератор случайных последовательностей импульсов, состоящий из усилителя постоянного тока, триггера и последовательно включенных источника шума и усилителя-ограничителя, а также формирователя, выход которого соединен с формирователем длительности импульсов, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены соединенные последовательно источник и усилитель- ограничитель, формирователь, синхронный регулятор, первый и второй ключевые элементы, интенсиметр, коммутатор, расширитель импульсов, причем выходы усилителейограничителей подсоединены к первому и второму входам синхронного регулятора, третий и четвертый .входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами усилителя постоянного тока, первый вход которого соединен с первым выходом синхронного регулятора, второй выход которого соединен с первым входом интенсиметра, выход которого подключен ко второму входу усилителя постоянного тока, à третий и четвертый выходы синхронного регулятора подключены соответственно ко входам формирователей, выходы которых

5 лее через .коммутатор 14 на выход устройства. Одновременно сформированный поток поступает на интенсиметр 12, с выхода которого постоянное напряжение, пропорциональное интенсивности потока, подается на усилитель ll 5 постоянного тока. Здесь оно сравнивается с эталонным значением, поданным при установке интенсивности потока с синхронного регулятора 5., и сигнал ошибки с усилителя 11 постоянного то- 10 ка вводится в синхронный регулятор 5.

По цепи выход синхронного регулятора

5, вход интенсиметра 12 во всех режимах регулируется при установлении оператором в синхронном регуляторе 5 необходимого значения интенсивности. потока постоянная времени интенсиметра. Средняя длительность сообщений устанавливается оператором в формирователе 7 длительности импульсов.

Во втором положении переключателя 20 рода работы коммутатора 14 формируется поток с экспоненциальным распределением длительности сообщений. При этом выход формирователя 7 длительности импульсов отключается от коммутато-25 ра 14 и подключается выход триггера

13. Этот выход соединяется с общим выходом всего устройства и со входом интенсиметра 12. Расширитель 15 импульсов отключен по входу и выходу ° 30 Ключевой элемент 8 открыт, а ключевой элемент 10 закрыт по второму входу от триггера 13 Импульс потока с выхода формирователя 6 через..ключевой эле мент 8 опрокидывает триггер 13, кото- 35 рый запирает ключевой элемент 8 и отпирает ключевой элемент 10. Через открытый ключевой элемент 10 импульс второго случайного потока с выхода формирователя 9 поступает на второй 40 вход триггера 13 и опрокидывает его в исходное состояние. В итоге на выходе триггера 13, а значит и на выходе коммутатора 14 формируется поток сообщений, длительность которых распределена по экспоненциальному закону. Параметр этого закона устанавливается оператором в синхронном регуляторе 5 и определяется параметром суммарного, потока, полученного объединением потоков обоих каналов Л= Л,+ Л . Интенсивность выходного потока на выХоде коммутатора 14 определяется интенсивностью потока первого канала.

Значение Л должно оставаться постоянным при изменении 7 „, что возмож 55 но при противоположном изменении Л 1.

Эту функцию выполняет синхронный регу-, лятор 5. В итоге в имитируемом потоке сообщений на выходе коммутатора 14, интенсивность потока может изменять- Я ся независимо от длительности сообщений.

В третьем положении переключателя ,рода работы коммутатора 14 имитируется поток сообщений с гамма-распреде- 5 пением длительностей. Это достигается тем, что в отличие от второго положения, сигнал с выхода триггера 13 поступает на вход расширителя 15 им= пульсов, который удлиняет все поступающие на его вход сообщения на постоянную величину, то есть к каждому из поступающих на вход импульсов прибавляется импульс постоянной длительности дТ . В итоге сообщения, поступающие с выхода расширителя импульсов

15 через коммутатор 14 на выход устройства, имеют длительность, подчиняющуюся гамма-распределению.

Канал стабилизации установленной оператором интенсивности потока во всех трех режимах работает одинаково.

Интенсивность потока устанавливается по прибору (интенсиметру 12). Кроме того, часть тока нагрузки интенсиметра 12 используется в качестве сигнала управления синхронного регулятора 5. При использовании предлагаемого генератора случайных последовательностей . импульсов по сравнению с известным возможно : формировать патон случайных импульсов, длительность которых постоянна либо подчиняется экспоненциальному или гамма-распределению и не зависит от интенсивности поступления потока сообщений, кроме того стабилизируется интенсивность потока сообщений.

748826

Составитель М.Назаров

Техред М,Келемеш Корректор Н. Григорук

Редактор О. Колесникова

Заказ 4383/21 Тираж 995.

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, РаушскаЯ наб., д. 4 5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 через первый и второй ключевые элементы подключены к соответствующим установочным входам триггера, выходы которого соединены с управляющими входами укаэанных ключевых элементов, при этом выход формирователя д тительности импульсов соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, первый выход коммутатора соединен со вторым входом интенсиметра, а второй выход коммутатора подключен ко входу расши- рителя импульсов, выход которого соединен с третьим входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Лифшиц Б.С. и др. Теория телефонных телеграфных сообщений. М., Связь, 1971, с. 247.

2. Жовинский В.Н. Генерирование шумов для исследования автоматических систем. М., Энергия, 19б8, с. 47, рис. 2 — 10.