Генератор случайных процессов Советский патент 1985 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычисли-, тельной технике и предназначено для , моделирования нестационарных случайных процессов, заданных семейством двухмерных плотностей вероятности, j

Известны устройства для моделирования случайных процессов, заданных двухмерными плотностями вероятности D и 2. .

Однако устройство 1| основано на ю представлении моделируемого процесса суммой вспомогательных процессов, что ограничивает класс решаемых задач. Устройство предназначено для моделирования случайного, процесса, за- js данного только, одной двухмерной плотностью из семейства двухмерных плотностей, т.е. имеет невысокую точность.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор случайного процес-2о са, содержащий группу блоков памяти, группу компараторов, группу схем сравнения, компаратор, элемент И, первый источник шума, ключ pj.

Однако известный генератор не воляет получить нестационарный случай,ный процесс, заданный семейством двухмерных распределений.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за Q счет получения семейства двухмерных распределений нестационарно-го процесса. .

Для достижения поставленной цели в известный генератор случайных про- 35 цессов, содержащий первый источник шума, выход которого соединен с входом компаратора, группу компараторов, группу блоков памяти, группу схем сравнения, выходы которых соединены с 40 входами элемента И соответственно, выход которого соединен .с управляющим входом ключа, группа выходов каждого компаратора группы соединена соответственно с первой группой адрес- 45 ных входов соответствующего блока памяти группы, введены генератор тактовых импульсов, элемент задержки, блок памяти, счетчик, дешифратор и второй источник шума, выход которого. 50 соединен с первыми входами схем сравнения группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих блоков пвмяти группы, выход первого источника шума соединен через элемент 55 задержки с информационным входом , выход которого соединен с информационным входом блока памяти, группа информационных выходов которого соединена с входами соответствующих компараторов группы, вторая группа -адресных входов каждого блока памяти группы соединена с соответствующими выходами компаратора, выход элемента И соединен со счетньм входом счетчика, информационньй выход которого соединен с .входом дешифратора, группа выходов которого соединена с третьей группой адресных входов каждого блока памяти группы, выход генерато,ра тактовых импульсов соединен с синхронизирующим входом счетчика, с входами Опрос первого и второго источ НИКОВ шума и.с входом Считывание блока памяти,выход которого является выходом генератора.

На фиг.1 приведена блок-схема генератора; на фиг.2 - схема одного из блоков памяти группы блоков памяти.

Генератор содержит компаратор 1, блок -2 хранения заданных распределений, группу схем 3 сравнения, элемент 4 И, счетчик 5, дешифратор 6 ключ 7, блок 8 памяти, первый 9, и второй 92 источники шума, элемент 10 задержки, генератор 11 тактовых импульсов, группу компараторов , группу блоков 13 - 13 памяти, каждый из которых содержит (фиг.2)матрицы памяти, состоящие из ячеек 14 памяти и ключей 15 и 16,

Блок2 хранения.заданных распредёо1ений служит для хранения семейства К нестационарных плотностей вероятностей формируемого случайного процесса. Каждый блок 12 памяти служит для хранения одной плотности вероятностей.

Компаратор 1 предназначен для выбора соответствующих столбцов матриц ячеек 1.4 памяти. Компараторы .12 - 121 предназначены для выборастрок в матрицах памяти.

Выбор соответствующей матриЩ). в блоках 13 памяти осуществляется дешифратором 6.

Счетчик 5 необходим для задания параметра Т.

Работа .генератора основана на использовании способа Неймана, который реализуется при помощи второго источника 9 щума, схем сравнения 3 - 3 и элемента 4 И.

Блок 8 памяти служит для хранения и вьщачи текущих значений случайного процессаi 31 Пуск генератора осуществляется за пуском генератора 11 тактовых сов, который периодически опрашивает счетчик 5, блок 8 и источ.НИКИ 9 и 92 шума. . Случайный равномерно распределенный сигнал с выхода источника 9 поступает на вход компаратора 1, вслед ствие чего поновляется сигнал на одном случайно выбранном его выходе и открьтаются соответствующие столбда ячеек 14 памяти в блоках 13 памяти. Аналогично дешифратором 6 и компараторами 12 выбраны соответствующие строки в матрицах ячеек 14 памяти. Сигналы из ячеек 14 памяти блоков 13 памяти поступают на входы .схем 3 сравнения и сравниваются со случайной равномерно распределенной в&цти ной с выхода источника 92 шума. : При выполнении условий согласно способу Неймана срабатывает злемент и 4. При этом открьгоается ключ 7 и случайная величина с выхода источника 9( поступает на вход блока в иа02ния процесса на один шаг. Очередное значение с. выхода последней ячейки блока 8 поступает на выход генератора. Далее цикл работы генератора пов.торяется. Таким образом, может быть сформирована реализация любой длины случайного нестационарного процёссд, заданного семейством двухмерных плотностей. Данное устройство является более быстродействующим, чем прототип, так как проверка К неравенств Неймана осу ществляется одновременно, а не последовательно, как в прототипе-. По сравнению с базовым устройством предлагаемое позволяет расширить класс решаемых задач, так как базовое устройство предназначено для формирования стационарной пacлeдoвaтeльнocтИj заданной одномерным нормальным распределением, а предлагаемое - нестационарного процесса, заданноголюбым двухмерным распределением.

П

Oi

LJ ri-fi

m:

ТЕНЕРАТОР .СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащий первый источник шума, выход которого соединен с входом 5сомпарятора, группу компараторов, группу блоков памяти, группу схем сравнения, выходы которых соедине ны с входами элемента И соответственно, выход которого соединен с управляющим входом ключа, группа выхо. ДОН каждого компаратора группы соединена соответственно с первой группой адресных входов соответствующего блока памяти группы, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональньк возможностей генератора за счет получения семейства двухмерных распределений нестационарных процессов, он содержит генератор тактовых импульсов, элемент задержки, блок памяти, счетчик, дешифратор и второй источник шума, выход которого соединен с- первыми входами схем сравнения группы, вторые входы крто. рых подключены к выходам соответствующих блоков памяти группы, выход первого источника шума соединен через элемент задержки с информационным входом ключа, выход которого соединен с информационным входом блока памяти, группа информационных выходов которого соединена с входами соответствующих компараторов группы, вторая группа адресных входов кажсл дого блока памяти группы соединена с соответствующими выходами компаратора, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, информационный выход которого соединен с входом дешифратора, группа выходов которого соединена с третьей группой ф адресных входов каждого блока памяти группы, выход генератора.тактовых импульсов соединен с синхронио зирующим входом счетчика, с входа1 9 ми Опрос первого и второго источ- НИКОВ гаума и с входом Считывание блока памяти, выход которого является выходом генератора.

фиг, 1

/Jt

T

°1

«lihi

III

-OQоП2

a

°1

..15

15

I

15

Фиг I