Генератор равномерно распределенных случайных двоичных чисел Советский патент 1983 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь эрвано для подтробыия быстродействукедюс ИЛ1РОСТЫХ по устройству датчиков, случайных чисел с равномерным распределением. , Известен генератор случайных дво ичных чисел, построенный по схеме с параллелышм генерированием разрядов и солержгшшй группу элементов равноверояпгных двоичных фр, регист двоичного числа и вентили« Факой генератор характеризуется высоким .быстродействием и высоким качеством случайныз чисел Cl3. Однако генератор требует большого объема электронного обо| дования. Известен простой по устройству генератор равномерно распределенных двоичных чисел, содержащий генера-. тор случайных импульсов, триггер, регистр сдвига, вентили CZJ. На формирование одного разряда двоичного числа,затрачивается в среднем 3-4 импульса случайного потока генератора, что является причиной сравнительно низкого его ыстродействия. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату ; к предлагаемому является устройство для генерирования равномерно распре деленных случайшлх двоичных чисел, содержащее два генератора случайных импульсов, выходы которых подключены раздельно к выходам О и 1 первог триггера регистрасдвига и через эле мент ИЛИ к продвигаквдей шине регистр и .генератора тактовых импульсов,под1сл{д енный к схемам совпадений, откры ваемьдал триггерами регистра. Устройст во обладает высокой скорость о генери рОвания случайных двоичных чисел. Дл формированияодного разряда двоичного числа затрачивается один случай ный импульс Г-ЗЗ. Недостатком устройства является низкое качество случайных двоичных чисел, обусловленное двумя причинами Во-первых, известна принхщпиальная трудность построения двух идентичных генераторов случайных импульсов, Фор мирующих потоки с р вньми интенсив ностями, в особенности на больших интервалах времени их работы. ДоейФ интенсивностей потоков дв.уя используемых в устройстве генераторов приводит к нарушению баланса веронтностей появления в произ-. вольном разряде; двоичного числа P(0)5 Р(1 ,отвечающего за равномерное распределение случайных чисел. Bo-BTopkx, использование в устройстве генераторов случайных импульсов с произвольными вероятностными свойствами (характеристиками) не гарантирует независимости состояний Двоичных- разрядов,.являющейся основ-, ным условием.формирования последовательности независимых случайных чисел. Цель изобретения - повышение качества случайных двоичных чисел за счет обеспечения равномерности рас.« пределения и их независимости. Для достижения поставленной цели в генератор, содержащий генератор nyafecoHOBckoro потока и|«1ульсов, выход которого соединен с единичные входом первого разряда регистра сдви- га и цервым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с нулевым входом первого разряда регистра сдвига и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены с единичными выходами оответстзукяцих. рядов регистра сдвига, а выходил элементов И группы образуют группу выходов генератора, введены первый и второй элементы задержки, вход которого соединен с выходом генератора : nyaccoHOBCfKoro потока импульсов, а выход второго элемента задержки соединен с вторым входе элемента ИЛИ, выход которого через первый J, элемент задержки соединен с входом Сдвиг регистра сдвига. В предложенном устройстве формирование второго потока, статистически независимого и идентичного по интенсивности потоку, осуществляется линией временной задержки, которая выполняет роль статистической развязки. Из-за отсутствия последействия в пуассоновском потоке импульсов необходимая величина временной задержки незначительна и составляет (4-5) :1/Х средних периодов следования случайных импульсов первичного потока. На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства. Генератор содержит генератор 1 Пуассоновского потока (Г импульсов, элемент 2 задержки, элемент 3 ИЛИ, элемент 4 задержки, регистр 5 сдвига, генератор б тактовых импульсов, груп-, пу 7 элементов И., Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает пуассоновский поток сГ импульсов с интенсивностью Д. . На выходе элемента 2 заержки каждый импульс первичного по тока смещается по времени на величину (4;5)3/Д, при которой импульсные отоки на единичном и нулевсда входах ервого разряда регистра 5 сдвига вляются статистически независимыми. а выходе элемента ИЛИ 3 формируется улвмарный поток интенсивностью 2 Л мпульсы которого через элемент 4

ГЕНЕРАТОР РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ,. содержащий генератор пуассоновского потока импульсов, выход которого соединен с единичным входом первого разряда регистра сдвига и первым вхо-i дом элемента ИЛИ, второй йход которЪго соединен с нулевым входом первого раэряца регистра сдвига/ генератор тактовых импульсов, выход кото рого подключен к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены с единичными выходами соответствующих разрядов регистра сдвига, а выходы элементов И группы образуют группу выходов генератора, от л и ч а ю щ и и с я телц, что с цельк повышения его тЬчности он содержит первый и второй элементы задержки, вход которого соединен с выходом генератора пуассоновского потока импульсов, а выход второго элемента задержки соединен с BToptm входом элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент задержки соединен с входом Сдвиг регистра сдвига.