Генератор случайных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03B29/00 

со

00 05 СлЭ I1 Изобретение относится к радиоэлек тронной технике и может использовать ся для моделирования постепенных отказов при испытании радиоэлектронной аппаратуры, а также- может найти применение при моделировании процессов старения, деградаций параметров,дрей фа, воздействия внешней среды при ис пь тании радиоэлектронной аппаратуры и электромеханизмов и определении области работоспособности исследуемых объектов. Известен генератор случайных сигналов, содержащий генератор псевдослучайных сигналов, выполненный в вн де последовательно соединенных генератора импульсов, первого регистра сдвига и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к другом входу первого регистра сдвига, а также последовательно соединенные аналоговый сумматор, пороговьй блок, блок управления и коммутатор, другой вход которого подключен к выходу первого регистра сдвига, при этом управляющий вход первого регистра сдвига подключен к одному из выходов блока управления L13 Однако в известном генераторе слу чайных сигналов невозможно управлять формированием заданного закона распределения случайных Сигналов, что сужает диапазон- генерируемых случайных сигналов. Наиболее близким техническим реше нием к предложенному является гене ратор случайных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор псевдослучайных сигналов, коммутатор элемент совпадения, другой вход кото рого подключен к выходу блока управления дисперсией, цифровой сумматор и выходной цифроаналоговый преобразо ватель, последовательно соединенные nepBbtfi регистр сдвига, сигнальный вход которого объединен с сигнапьным входом второго регистра сдвига и подключен к другому выходу коммутатора, преобразователь код-частота и счетчик импульсов, выход которого подключен к другому входу цифроаналогового преобразователя, а также блок управления, первьй выход которо го подключен к управляющему входу генератора псевдослучайных сигналов, второй выход - к управляющему входу коммутатора, третий выход к объединенным управляющим входам первого регистра сдвига и счетчика -импульсов 3 а четвертый выход - к управляющему входу второго регистра сдви)-а, выход которого подключен к другому входу цифрового сумматора, а вход блока управления подключен через пороговьй блок к выходу выходного цифроаналогового преобразователя 21. Однако данный генератор случайных сигналов обладает недостаточно широким диапазоном генерируемых случайных сигналов и имеет сложную структурную схему вьшолнения. Цель изобретения - расширение диапазона генерируемых случайных сигналов и упрощ.ение генератора случайных сигналов. Цель достигается тем, что в генераторе случайных сигналов, содержащем последовательно соединенные генератор псевдослучайных сигналов, коммутатор, элемент совпадения, другой вход которого подключен к выходу блока управления дисперсией, цифровой сумматор и выходной цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные регистр сдвига, сигнальный вход которого подключен к другому выходу коммутатора, преобразователь код-частота и счетчик импульсов, а также блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу генератора псевдослучайных сигналов, второй выход - к управляющему входу коммутатора, а третий выход - к объединенным управляющим входам регистра сдвига и счетчика импульсов, коммутатор выполнен в виде трехпозиционного переключателя, дополнительньй выход которого подключен к установочному входу счетчика импульсов, один выход которого подключен к другому входу цифрового сумматора, а другой выход - к входу блока управления. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема генератора случайных сигналовi на фиг.2 - диаграммы его работы. Генератор случайньк сигналов содержит генератор 1 псевдослучайных сигналов, коммутатор 2, выполненный в виде т рехпознционного переключатея, элемент 3 совпадения, регистр 4 сдвига, счетчик 5 импульсов, блок 6 управления дисперсией, цифровой сумматор 7, преобразователь 8 код-частота, блок 9 управления и выходной цифроаналоговый преобразователь 10. Генератор случайных сигналов работает следующим образом. По сигналу с первого выхода блока 9 управления (фиг.2а) генератор 1 псевдослучайных сигналов вырабатьшае последовательность псевдослучайных кодов HI и 1 (фиг.2б), которая по ступает на сигнальный вход кот-тутатора 2, Коммутатор 2, выполненный р виде трехпоэиционного переключателя, управляется унитарным кодом с сигналами Y1,Y2,Y3. (фиг.2в) со второго выхода блока 9 управления. Моменты выборки кода v,, определяются появлением сигнала Y1, , а для кода п - появлением сигнапа Y2. . В начале работы сигналы Y1 и Y2 формируются после появления сигнала Начальный пуск (момент времени на фиг.2), который может задаваться оператором или от других устройств. В процессе работы сигналы Y1 и Y2 вырабатываются : после сигнала сбросана третьем выходе блока 9 управления (фиг.2з) после окончания генерации одной реализации случайног процесса (момент времени irj на фиг.2). В первом подготовительном такте параллельный псевдослучайный цифрово код Гц с выхода генератора 1 по сигналу Y1 блока 9 управле гая записывается через коммутатор 2 по установочным входам в счетчик 5 импульсов. Этот код r в счетчике 5 импуль сов определяет случайное начальное значение процесса. Во втором подготовительном такте параллельный псевдослучайный цифровой код 2 по сигналу Y2 блока 9 управления заносится через коммутатор 2 в регистр 4 сдвига и определяет случайное значение скорости изменения линейной составляющей процесса После этого начинается генератдия выходного случайного сигнала. Код tij (фиг.2г) поступает на вход преобразо вателя 8 код-частота, на выходе кото рого появляются импульсы (фиг.2д) с частотой . где с - постоянный коэффициент. Эти импульсы поступают на счетны вход счетчика 5 импульсов и код McHeri iVLA (фиг.2е) в нем изменяется по линейному закону с аддитивной со тавляющей: Nc4m«. (2 В то же время случайные nn;i4entui цифрового кода с выходя .,4 1 .-, через коммутатор /, управляемьгп сигналом Y3 блока 9 управления (фиг,2в), поступают на вход элемента 3 совпадения. Влок 6 управления дисперсией управляет элементом 3 совпадения так, чтобы обеспечить заданную величину дисперсии случайного кода he , проходящего через элемент 3 совпадения. Для этого нормируется код Пс i пример, путем запрета по старшим разрядам элемента 3 совпадения 3. Цифровой сумматор 7 формирует сумму двух величин: СУММАТООЙ ) счетчики (i: П е. С) -n. 3) которая поступает на вход выходного ци})роаналогового преобразователя 10. Выходное напряжение ВЫХОДЕЮГО цифро- . аналогового преобразователя 10 (фиг.2и) равно: U6wv(-t).,()l, (4) где К - коэффициент преобразования выходного цифроанатиогового преобразователя 10. При достижении счетчиком 5 импульсов максимального кода Мщач на его втором выходе вырабатывается сигнал переноса (фиг.2ж), которьй поступает на вход блока 9 управления. Б результате блок 9 управления вырабатывает сигнал сброса (фиг.2з), устанавливающий регистр 4 сдвига и счетчик 5 импульсов в исходное положение. Затем блок 9 управления начинает управлять новьм циклом генерации случайного сигнала. Таким образом, случайный сигнал (tl содержит линейную составляющую со случайными начальным значением П,, и скоростью изменения , а также случайную составляю-.. щую (-t) заданной величиной дисперсии и равномерным законом распределения. Линейная составляющая сигнала моделирует процесс постепенного отказа объекта исследований, случайная составляющая моделирует флуктуационные явления и помехи в процессе. Технико-экономический эффект заключается в том, что предлагаемый

J1109863

генератор случайного сигнала по сравнению с известным более прост по конструкции за счет исключения из схемы второго регистра сдвига и порогового блока. Упраапение окончанием 5

процесса генерации осуществляется по сигналу переноса при заполнении счетчика 5 импульсоЬ. Это расширяет диапазон генерируемьгх случайных сигналов.

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные генератор псевдослучайных сигналов, коммутатор, элемент совпадения, другой вход которого подключен, к выходу блока управления дисперсией, цифровой сумматор и выходной цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные регистр сдвига, сигнальный вход которого подключен к другому выходу коммутатора, преобразователь код-частота и счетчик импульсов, а также блок управления, первьй выход которого подключен к управляющему входу генератора псевдослучайных сигналов, второй выход - к управляющему входу коммутатора, а третий выход - к объединенным управляющим входам регистра сдвига и счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона генерируемых случайных сигналов и упрощения генератора случайных сигналов, коммутатор выполнен в виде трехпозиционного переключателя, До§ полнительный выход которого подключен к установочному входу счетчика (Л импульсов, один выход которого подключен к другому входу цифрового сумматора, а другой выход - к входу блока управления.

%х

-

Ф4/г.У