Генератор случайного процесса Советский патент 1983 года по МПК G06F7/58 

§

Изобретение относится к устройст вам вычислительной техники, используемым для имитации случайных процессов в испытательных системах.

По основному авт. ев. О 767745 известен генератор случайного процесса, формирующий процесс неорганической длительности с произвольной плотностью мощности, содержащий генератор импульсов, счетчик, делитель частоты, датчик случайных чисел, блок памяти, причем первый вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов, вход делителя, частоты подключей к выходу генератора импульсов, выход делителя частоты через датчик случайных чисел соединен с вторым входом счетчика, выход которого подключен к входу блока памяти, выход блока памяти является выходом генератора случайного процесса С

Однако известный генератор позволяет формировать случайный процесс с произвольной 1,заданной ) непрерывной функцией спектральной плотности мощности в полосе частот нормируемого спектра с нижним значением частоты, отличным от нуля, что приводит к увеличению погрешности воспроизведения заданной функции спектральной плотности мощности в области частот, близких к нулю, так как случайный процесс на выходе устройства формируется путем циклического чтения блока памяти, хранящего сумму отрезков реализацией гармонических функцийс заданными весовыми коэффициентами (А, А„.,. А) и кратными частотами (.и ZUTQ,.., NU). В этой связи диапазон частот нормируемого спектра составляет причем tOg О, а при Ы значение функции спектральной плотности мощности всегда равно нулю. Попытка повысить точность воспроизведения заданной функции спектральной плотности мощности в области частот близких к нулю, путем специальной настройки не приводит к желаемому результату, так как в воепроизводимой функции спектральной плотности мощности появляется разрыв (сГ-вплесК) на нулевой частоте.

При использовании устройства в испытательных системах (например, для испытаний изделий электронной . техники на виброударные воздействия требуется высокая адекватность воспроизводимых испытательных режимов реальным условиям последующей эксплуатации испытуемых изделий. Пр этом точность воспроизведения заданной функции спектральной плотное ти мощности в области нижних частот для ряда испытательных режимов (транспортная тряска, виброудар и т.д.) является одним из критериев

адекватности, повышение которой приводит к повышению информативности и достоверности испытаний, и, в конечном итоге, к повышению качества выпускаемой продукции.

Цель изобретения - повышение точности генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайного процесса дополнительно введены блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и триггер, причем первый вход блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с выходом блока памяти, второй вход блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с выходом триггера, счетный вход триггера соединен с вторым выходом датчика случайных чисел, выход блока элементов ИСКЛЮЧАЮ1ЧЕЕ ИЛИ является выходом генератора.

Блок элементов ИСКЛЮЧАЮ1т1ЕЕ ИЛИ состоит из набора двухвходовых элементов, первые входы которых поразрядно соединены с выходами блока памяти, а вторые соединены вместе и управляются триггером. Триггер управляется одним из разрядов датчика случайнь1х чисел - дополнительным Или одним из младших.

На чертеже изображена блок-схема предложенного устройстваk

Генератор случайного процесса содержит генератор импульсов 1, делитель частоты 2, датчик случайных чисел 3, счетчик 4, блок памяти 5, триггер 6, блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7. .

Генератор случайного процесса работает следукицим образом

При появлении сигнала Ма выходе генератора импульсов 1 происходит увеличение содержимого 4 на единицу и в соответствии с новой кодовой комбинацией, поступающей на вход блка памяти 5, читается содержимое запоминающего устройства по соответстствующему адресу. Описанная процеду повторяется до тех пор, пока на выходе делителя частоты 2 не появится сигнал через каждый М сигналов ге нератора импульсов 1}.При появлений этого сигнала датчик случайных чисел 3 формирует случайный код, поступающий на второй вход счетчика 4 и устанавливающий его в соответствую- ющее случайное состояние.

Отрезок времени между моментами появления импульсов на выходе делителя частоты 2 - цикл работы генератора случайного процесса. Процедура формирования случайного процесса представляет собой последовательность циклов, в каждом из которых происходит последовательное чтение содержимого блока памяти 5 начиная со случайного адреса. При этом число Кодовых комбинаций, читаемых из блока памяти 5 в течени

одного цикла, определяется коэффнЦи1внтом пересчета. М делителя час;ТОТа 2.

; Триггер б и блок элёмеИтов ЙСKniCWAiDtHEE ИЛИ 7 выполняют следующие функции..

. БЛОК элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ служит Для инвертирования. п(Э соот-. вет.ствукпаему состоянию триггера 6 пбследобаоельности кодов с выхода блока памяти 5. Триггер б управляет блоком 7 элементов ИСКЛЬЧМХФБЁ ИЛИ. Триггер б счетныйГ Уitpaвляeтcя по счетному входу резервным или одним иэ младших разрядов датчика случайных чисел 3.

Когда риггер б находится в нулевом состояний на выходе 7 без изменений проходит процесс с выхода блока пэмяти 5 ПрисЬвтояний 7 1 Процесс, йнВертйруе ся. Эт-о эквивалентно из мёнению знака/ . знак процесса изменяется По случайному закону JJfiA центрирован процессов такое изменение знака не влияет на спектр

iплотности мощности. Если хё при настройке в блок памяти вводится cytwMa отрезков реализацией гармонических функций с добавлением nocto ямной Цоставляющей А ,то в спектре тфоцессА появляетЬя компо1(ёнтйая функция вЬда/sjrt х айалогичйая

гим компонентным функциям но имеюшая максимум на нулевой частоте. Мощность процесса йа 1нулейой и близких к ней частотахуправляется величиной

Таким образом, предложенный генератор случайного процесса noBtauiaет точность задания спектральной плотности MOTiHocTH на близких к нулю частотах

0

В автоматизированной системе испытаний на электрические воздействия вместе с устройством-прототипом Приходится использовать дополнительный сигнал-генератор, для того чтобы компенси(овать Провгш ьющности

5 6 области низких частот.

Использование.прсшложеннрго устройства позволяет решать такие задачи без дополнительного сигнал-гене0ратора

Экономический эффект ,от использования предложенного устройства в составе системы испытаний на электрические воздействия составляет 20-40:тыс.

5 руб.

Кроме того, прёдложеннйй генератор дает возможности программно управлять Спектральной плотностью мощности сигналов, что позволяет

0 значительно ускорить процесс перестройки системы На другие частоты испы1аний.

ГЕНЕРАТОР СЛУ АЙНОГО ЙРбЦЕССА по авт. св. М 767745 от - ; л И t| а ю Ш и И с и ём| |тй с целью повышений точности гейёратоpat он содержит блок «Лёйеитоб HCKJIDqAlOQEE ИЛИ И Триггер ttpltMeM первый вход блока элементов HCkJttb «ШХЦЕЕ ИЛИ соедийен с выходом 6jio ка памяти второй вход блойа элементов ИСКЛЮЧМ) ИЛИ соединён с ; выходом триггера счётный вход трйг1чгра соединен с вторый бУХойсМ4 дат г tmka случайных чисел выхоД блока I схем ИСКЛЮЧАЮПЩЕ ИЛИ ябляётсй выхси дом генератора.