Устройство для моделирования потока импульсных помех Советский патент 1983 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для .имитации потоков импульсных сигналов от совокупности мешающих воздействий, которые необходимы для исуледования вероятностных характеристик каналов передачи дискретной информации, а также при испытании устройств со сложной структурой,

Известно устройство для моделирования потока импульсных помех, содержащее генератор тактовых импульсов , три генератора случайных импульсов , два функциональных преобразователя, триггер, элемент И, датчик случайных сигналов, блок задания начальных условий, ключ, линию задерки, амплитудный модулятор и счетчик импульсов

Недостатком данного устройства являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку омо не позволяет имитировать сложные потоки , содержащие перекрывающиеся во времени пакеты импульсных помех, отличающихся по числу импульсов в пакете и промодулированных по ампли ту.де. .

Наиболее близки к изобретению по технической сущности является генератор случайных импульсов, содержаадий источник пуассоновского потока импульсов , генератор случайной двоичной цифр первУй элемент И, триггер, первый и второй интеграторы, элемент ИЛИ, второй элемент И, первый и второй ключи, причем вход триггера соединен с истоником пуассоновского потока импульсов, а первый и второй выводы его через, первый и в,торой интеграторы подключены соответственно к.первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого элемента И через первый вход второго элемента И и первый ключ, выход которого через первый вход второго ключа соединен с входом генератора случайных двоичных цифр, а второй вход второго элемента И и обоих ключей соединены с источником пуассоновского потока импульсов 21.

Предлагаемое устройство также обладает относительно узкими функциональными возможностями, поскольку не позволяет генерировать сложные потоки, содержащие перекрывающиеся

во времени п.акеты импульсных помех.

обусловленные наложением нескольких независимых мешающих воздействий.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем имитации потока пакетов 60 импульсных помех, .обусловленных .наложением независимых воздействий.

Поставленная-цель достигается тем, что в устройство, содержащее по числу моделируемых воздействий-гене- 5

раторы пакетов импульсных помех, каждый из которых состоит из последо вательно соединенных источника пуассоновских потоков.импульсов и триггера, каждый из двух выходов которого через соответствующий интегратор подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, .выход которого соедине с первым входом элемента И, второй вход, которого подключен к выходу источника пуассоновского потока иш1ульсов, дополнительно введены элемент ИЛИ и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор случайных импульсов, к выходу которого подключены цепи, число которых равно числу моделируемых воздействий, каждая из которых содержит последовательно соединенные первый блок запрета и блок памяти, выходы каждого блока памяти соединены с входом соответствующего генератора пакетов импульсных помех, выход которого подключен к входу соответствующего второго блока запрета, выход которого подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, а такж датчики случайных импульсов, вход .каждого из которых соединен с входом соответствующего генератора пакетов импульсных помех и первым управляющи входом соответствующего блока запрета, выход генератора тактовых импульсов подключен к вторым управляющим входам блоков запрета, а выходы датчиков случайных импульсов каждой из цепей подключены к первому управляющему входу второго блока запрета соответствующей ему цепи.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная, схема устройства, на фиг. 2 - схема блока запрета.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 тактовых импульсов и Генератор 2 случайных импульсов, выход которого подключен к входам и цепей ( И - число моделируемых мешающих воздействий), каждая из которых содержит последовательносоединенные блок. 3 запрета, один управляющий вход которого подключен к выходу генератора 1 |тактовых импульсов,-блок 4 памяти, выход которого подключен к другому управляющему входу блока 3 запрета, генератор 5 пакетов импульсных помех и блок 6 запрета, один управляющий вход которого подключен к выходу генератора 1 тактовых импульсов, а другой через датчик 7 случайных импульсов - к входу генератора 5 пакетов импульсных помех, а также элемент ИЛИ 8, входы которого подключены к выходам блоков б запрета каждой из цепей.

Генератор 5 пакетов импульсных помех содержит последовательно соединенные источник .9 пуассоновского потока импульсов и триггер 10, каждый из двух выходов которого через соответствукадий ему интегратор -Ни 12 подключен к последовательно соед ненным элэменту ИЛИ 13 и элементу И другой .вход которого подключен к выходу источника 9 пуассоновскрго потока импульсов. Элементы запрета 3 и б выполнены по одинаковой схеме и каждый из них содержит триггер 15 и элемент И 16. : Устройство для моделирования .потока импульсных помех работает следующим образом. Генератор 1 тактовых импульсЪв вырабатывает импульсы начала интервала времени, в течение которого имитируется поток импульсных помех. Этот импульс запускает генератор 2 случайных импульсов и, поступая на соответствующие управляющие входы блоков 3 и 6 запрета, открывает их. Блок 3 запрета работает следующи образом. В исходном состоянии триггер 15 находится в таком состоянии, когда на его выходе сигнал отсутствует и поэтому элемент И 16 для входных сигналов закрь1т. При подаче на управляющий вход триггера сигнала от генератора 1 тактовых импульсов триггер переходит в состо яние, когда на выходе триггера,появ ляется сигнал, который открывает элемент И 16. В результате через элемент И проходят сигналы, поступа ющие на его вход. При выдаче импуль - са на другой управляющий вход триггера с выхода блока 4 памяти послед ний переходит в исходное состояние, когда элемент И закрывается. Блок 6 запрета работает аналогич ным образом, за исключением того, что элемент И этого блока закрывается при подаче управляющего сигнал на другой вход триггера от датчика случайных импульсов. Генератор 2 случайных импульсов вырабатывает пуассоновский поток импульсов, который задает моменты начала пакетов импульсных помех, вызванных независимыми мешающими- воздействиями. Пуассоновский поток и шульсов через открытые блоки 3 запрета поступает в блоки 4 памяти. Блоки 4 памяти выполнены в виде прследоватёл1;Но соединенных ячеек (элементов) памяти, например в виде триггерных линеек. В этом случае каждый из вновь поступающих на вход (блока памяти импульсов сдвигает на од ну ячейку BnpeiBO все предшествующие импульсы. При этом блоки 4памяти отличаются между собой на одну ячей ку. При заполнении всех ячеек блока памяти очередной поступаняций на его вход импульс вызывает появление на выходе блока памяти сигнала, который поступает на управляющий вход соответствующего блока 3 запрета и на входы соответствующего генератора 5 пакетов импульсных помех и датчика 7 случайных импульсов. При закрытии блока 3 запрета исключается дальнейшее поступление сигналов от генератора 2 случайных импульсов на вход соответствующего блока-4 памяти. Поскольку все блоки 4 памяти отличаются числом ячеек Пс1мяти то. этим самым обеспечивается включение соответствующих им генераторов 5 пакетов импульсных помех в случайные моменты времени, которые подчинены : пуассоновскому распределению, эадаваемому генератором 2 случайных импульсов. Этим самым моделируется начало действия мешающих воздействий в случайные моменты времени. При поступлении сигнала на вход датчика 7 случайных импульсов, выполненного в виде генератора пуассо нов с ко го потока импульсов, последний вырабатывает импульс в случайный момент времени и закрывает соответствующий блок 6 запрета,- исключая прохождение сигналов с выхода (Генератора 5 на вход элемента ИЛИ 8. Этим самым обеспечивается случайная длина пакета импульсных помех, генерируемая соответствующим генератоjpoM 5 .. j Кроме того, при поступлении сигнала на вход генератора 5 пакетов импульсных.помех включается источник 9 пуассоновского потока импульсов, моделирующего моменты появления импульсных помех в пакете. При этом триггер 10 постоянно находится в состоянии, когда на одном из его выходов имеется сигнал постоянного уровня, а на втором выходе сигнал отсутствует.- При поступлении очередного импульса на его вход он изме-. няет свое состояние на противоположное. Таким образом, на обоих выхрдах; триггера 10 образуются потоки чередующихся импульсов, амплитуды которых постоянны, а длительности равны длительности интервалов между импульсами, поступающими с выхода источника 9 пуассоновского потока импульсов. Указанные потоки импульсов поступают на входы интеграторов 11 и 12, где преобразуются в потоки пилообразных импульсов, которые объединяются элементом ИЛИ 13 и поступают на &ход элемента И 14. Особенностью этого потока является то, что в нем момент окончания каждого импульса является . началомпоследующего, причем эти моменты времени совпгшают с моментами появления импульсов на выходе источника 9. Кроме того, значение амплитуд импульсов на выходе элемента ИЛИ 13 является функцией случайного интервала времени между соседними импульсами пуассоновского потока

импульсов. в этом случае амплитуды импульсов на выходе элемента И 14 подчинены экспоненциальному закону распределения, параметр которого задается характеристиками триггера 10.

Таким образом, на выходе каждог из блоков 6 запрета формируется . пакет импульсов, моменты начала и конца которого являются случайными величинами. Случайньлми величинами являются также число импульсов в

пакете, интервалы времени между импульсами и их амплитуда.

Пакеты импульсов объединяются элементом ИЛИ 8 в общий поток перекрывающихся импульсных помех.

Таким образом, появляется возможность имитировать сложные потоки помех, содержащие перекрываюииеся во времени пакеты импульсных помех, вызванные независимыми мешаххцими воздействиями, которые.содержат случайное число импульсов со случайными амплитудами.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТОКАИМПУЛЬСНЫХПОМЕХ, содержащее по Числу моделируемых воздействий генераторы пакетов импульсных помех, каждый из которых состоит из последовательно соединенных источника пуас-ооновских потоков имнулъсов и триггера, каждый из двух выходов которого через соответствующий интегратор подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого соеди- . нен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу источника пуассоновского потока импульсов, о тлич ающе е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет имитации потока пакетов импульсных помех, обусловленных наложением независимых воздействий, оно дополнительно содержит элемент.ИЛИ и последователь но соединенные генератор тактовых импульсов и генератор случайных импульсов , к выходу которого Подключены цепи, число которых равно числу моделируемых воздействий, каждая из которых содержит последовательно соединенные первый блок запрета и блок памяти, выходы каждого блока памяти соединены с входом соответствующего генератора пакетов импульсных помех, выход которого подключен к входу соответствующего второго блока запрета, выход которого подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, a также датчики случайных импульсов, вход каждого из KOTOJMJX соединен с W входом соответствующего генератора пакетов импульсных помех и первым управляющим входом соответсгвующего первого блока запрета, выход генератора тактовых импульсов подключен к вторым управляющим входам. блоко.в запрета, a выходы датчиков случайных импульсов каждой из цепей подключены э к первому управляющему входу второго 9 41 блока запрета соответствующей ему цепи. N3 эо vj

Qm.SA.2№t}J