Генератор случайного процесса Советский патент 1986 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислиельной технике и может быть испольовано при моделировании различных, труктурно сложных объектов с учетом лияния случайных внешних факторов, ри построении стохастических вычисительных и моделирующих устройств, а также при построении автоматизированных испытательных комплексов Целью изобретения является расирение функгщональных возможностей устройства.:

На чертеже приведена, структурная схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит датчик 1 потоков случайных импульсов, блоки 2 и 3 управляемого вероятностного преобразователя (УВП), блок 4 регистров, мультиплексор 5, счетчик 6 им- пульсов и генератор 7 импульсов , группу 8 элементов задержки, группу 9 регистров памяти.

Рассмотрим работу предлагаемого генератора с момента времени, когда на выходе одного счетчиков группы 10 счетчиков первого и второго УВП появляется сигнал, свидетельствующий о том, что этот суетчик находится в нулевом состоянии, т.е, об окончании предьщущего случайного исшз1та- ния. Этот сигнал образует унитарный код номера счетчика группы 10 счетчи- ков; который сработал в данном

испытании. Унита|)ный код преобразуется в позидионньш код шифратором 11 и запоминается в регистре 12 памяти. Элемент ИЛИ 13 вырабатывает сигнал, осуществляющий пер.езапись содержимого группы 9 регистров памяти в группу 10 счетчиков, чем подготавливается исходное состояние для следующего случайного .испытания. По адресу, поступающему из .второго УВП, мультиплексор 5 выбирает один из случайных кодов, поданных на его входы. Счетчик 6 импульсов, считая импульсы от генератора 7 импульсов, преобразует код, поступивший от мз льтйплек- сора 5, во временной интервал. Когда содержимое счетчика 6 импульсов становится равньву нулю, формируется выходной импульс генератора. Этот импульс появляется на выходе генератора, производит сдвиг информации в блоке 4 регистров и одновременно сбрасывает в нуль регистры 12 памяти первого и второго УВП, при этом элемент ИЛ.И 13 первого и второго УВП

5

0

5

разрешает проведение новых случайных испытаний, заключающихся в том, что пуассоновские потоки импульсов с выходов группы 8 элементов задерж- КИ поступают на вычитающие входы соответствующих этим входам счетчиков группы 10 счетчиков. Каждый случайньй импульс уменьшает содержимое соответствующего счетчика группы 10 счетчиков на единицу до тех пор, пока содержимое одного из счетчиков не станет равным нулю. На этом новое случайное испытание заканчивается, и унитарный код вновь поступает на шифратор 11 о Далее про десс формирования случайных кодов повторяется.

Для настройки генератора на воспроизведение требуемой функции распределения вероятностей необходимо в группу 9 регистров памяти блока первого УВП занести коды, определяющие вид этой функции и ее числовые характеристики. Расчет этих кодов производится исходя из набора вероятностей, аппроксимирующих воспроизводимую функцию распределения вероятностей, по формуле:

К.

К

-I4at -g

Р;

р

мин

5

0

5

0

5

где

К,

управляющий (начальный) код счетчика, обеспечивающий появление сигнала о нулевом состоянии на выходе i-ro счетчика с вероятностью Р. I MQKc максимальный управлпмщип

(начал.ьный) код, определяемый разрядностью счетчиков;t разрядность счетчика;

минимальная вероятность из набора вероятностей

{р.,.р,, ...,

р. - вероятность из набора

вероятностей, выбранного для аппроксимации воспро- ИЗВОДИМО.Й функции распределения вероятностей, Для настройки генератора на воспроизведение требуемой автокорреляционной функции формируемых случайных величин необходимо в гру.пггу 9 регистров памяти второго УВП занести коды, определяющие корреляционные зависимости между случайньми вел.ичи- наг-ш. Эти коды определяются по формуле (1), а вероятности Р. , необходимые для определения этих кодов, вычисляются по формуле:

(г:г,г.+г: , ),(2)

г 1 г-- (f-i

где Р - вероятность выбора мультиплексором кода, соответствующего моменту времени t; г. - коэффициент коррекции между кодом, по являющимся в момент t. , и кодом, появившимся в момент времени

t. ;

п - количество входов мультиплексора.

Формула изобретения

Генератор случайного процесса, содержащий датчик потоков случайных импульсов, первый управляемый вероятностный преобразователь, состоящий из группы элементов задержки, груп- пы регистров памяти, группы -счетчиков, шифратора, регистра памяти и элемента ИЛИ, информационные входы регистров памяти группы первого управляемого вероятностного преобразо- вателя являются входом задания функции распределения генератора, выходы регистров памяти-группы соедине- ны с информационными входами счетчиков, выxoд)I переполнения которых соединены с входами шифратора, выход которого соединен с входами занесения счетчиков группы, а выходы элементов задержки группы соединены с вычитающими входами счетчиков груп- пы, начиная с второго счетчика, выход датчика потоков случайных им-5

fO

15

0

5 0 0

пульсов соединен с входами элементов задержки группы, вычитаюпи-гм входом первого счетчика группы первого управляемого вероятностного преобразователя, выход генератора импульсов соединен с вычитающим входом счетчика, выход переполнения которого является выходом генератора, отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения возможности формирования корреляционно зависимых событий, в генератор введены второй управляемый вероят- ностЯый преобразователь, аналогич- ньш первому, блок регистров памяти и мультиплексор, выход которого соединен с информационным входом блока регистров памяти, выходы которого подключены соответственно к информационным входам мультиплексора, выход регистра памяти второго управляемого вероятностного преобразователя соединен с адресным входом мультиплексора, первый информационный вход которого соединен с выходом регистра памяти первого управляемого вероятностного преобразователя, вычитающий вход N-ro счетчика группы (N - количество счетчиков в группе) первого управляемого вероятностного преобразователя соединен с входами элементов задержки группы второго управляемого вероятностного преобразователя,выход переполнения счетчика соединен с входом занесения счетчика, а также с входом записи блока регистров памяти первого и второго управляемых вероятностных преобразователей, является входом задания корреляционной связи генератора.

Изобретение относится к области/ вычислительной техники и может быть использовано при построении стохастических вычислительных и моделирующих устройств. Задача, решаемая изобретением: генерирование потока случайных событий с заданной автокорреляционной функцией. Генератор содержит датчик потоков случайных импульсов, первый и второй вероятностные преобразователи, блок регистров, генератор импульсов, счетчик импульсов. Целью изобретения является рас-- ширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается за счет введения новых функциональных связей и блоков. 1 ил. с О) Is: