Генератор случайных процессов Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

11

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном моделирова- .нии системы двух случайных величин.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем воспроизведения режима двумерного случайного блуждения.

На фиг.1 приведена структурная схема генератора; на фиг,2 - структурная схема двухадресного узла памяти; на фиг.З - схема преобразователя код - интенсивность пуассоновско- го потока импульсов; на фиг.4 - размеченная сетка (поле) дискретных состояний генератора.

Генератор случайного процесса содержит первый 1., второй 2, третий 3 и четвертый 4 генераторы пуассоновс- кого потока импульсов, блок 5 выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 преобразовате

ли код - интенсивность случайного потока импульсов, первьй 10, второй II, третий 12 и четвертый i3 двухадресные узлы памяти, первый 14 и второй 15 реверсивные счетчики, первьш

6 и второй 17 цифроаналоговые преобразователи,

Двхуадресный узел Памяти содержит группу 18 из N одноадресньпс блоков памяти и группу 19 из m мультиплексоров.

Преобразователь код - интенсивность содержит элемент 20 задержки, счетчик 21, дешифратор 22, группу 23 элементов И и элемент ИЛИ 24,

Генератор процесса работает следующим образом.

С помощью блока пуассоновские потоки импульсов генераторов 1-4, имеющие в общем случае различную ин- тенсивность 9k, i Т Л преобразуются в пуассоновские потоки с равной интенсивностью без нарушения их первоначальной взаимной независимости.

На синхронизирующий и счетный входы каждого преобразователя 6-9 поступают независимые пуассоновские потоки с одинаковыми интенсивностями . При этом поток, который поступает на первый вход, является преобразуемым потоком, а поток, который поступает на второй вход преобразователей 6 - 9 - вспомогательным потоком, С

целью сокращения числа случайных потоков импульсов, необходимЕ1ГК для работы четырех преобразоБате:7ей 6 - 9, функцию вспомогательного потока вьтолняет преобразуемый поток смежного преобразователя код - интенсивность .

Предположим, что в начальный момент времени состояния первого 14.и второго 15 реверсивных счетчиков равны соответственно О Х М-1 и ОS YO - N-1, Тогда на выходах первого 6, второго 7, третьего 8.и четвертого 9 преобразователей код - интен- ствность устанавливаются интенсивности (плотности вероятностей) пуассо- новских потоков импульсов

н

,o i

где О Zj(3 1 нормированные значения управляющих двоичных кодов, находящихся соответственно в первом 10 (1 1), втором 11 (i - 2), треть- ем12(1 3)й четвертом 13 (i 4) двухадресных узлах памяти по адресу

XoYoс выходов первого 6 и второго 7 преобразователей импульсы пуассоновс- ких потоков воздействуют на суммирующий и вычитающий входы первого реверсивного счетчика 14, изменяя его текущее состояние Х путем положительного либо отрицательного единичного приращения: X Х, ± 1 . Аналогично импульсы с выходов третьего 8 и четвертого 9 преобразователей изменяют текущее состояние Y второго реверсивного счетчика .1.

С каждым новым состоянием первого 14 или второго 15 реверсивного счетчика на выходах первого 10 и второго II или третьего 12 и четвертого 13 двухадресных узлов памяти

устанав,ливаются новые управляющие коды Z J.J , ,4, которые записаны в названных блоках памяти по адресу Х У.

В дальнейшем работа генератора

случайного процесса идет с учетом размеченной сетки (поля) двумерного случайного блуждания, приведенной на фиг, 4,

55

Двухадресный узел (10-13) памяти работает следующим образом.

Каждый двухадресный узел памяти содержит N одноадресных блоков памяти на М двоичных т-разрядных слов

и обеспечивает запись и хранение M-N управляющих кодов 7.,,.. При поступлении на первый адресный Вход двухадресного узла памяти кода Об iXiM-l на выходах одноадресных бло ков 18- - 18-N памяти появляются N двоичных т-разрядных коров, находящихся в блоках 18-1 - 18-К по адресу X, В соответствии с кодом О У N -I , поступающим на второй адресный вход двухадресных узлов 10 13 памяти, на выходы мультиплексоров 18-1 - 18-IT1 группы узлов 10-13 выводится двоичный код, который присутствует на выходе У-го одно- адресного блока памяти соответствующих узлов 10-13.

Настройка генератора случайного процесса по заданной на фиг. 4 векторной матрице

//С// //.// ,

3 ( 1 J.

,М-1, ,Н-1 интенсивностей переходов сводится к следующему.

В первый 10 двухадресный узел памяти заносят управляющие коды которые задают интенсивности потока импульсов, переводящих блуждающую точку слева направо (в сторону увеличения координаты Х). При этом в первом 18-1 одноадресном блоке памяти узла 10 разметают М управляющих, кодов 2,0, ,М-1, которые задают интенсивности переходов слева направо по первой строке () матрицы/I А,ц II Во втором 18-2 блоке памяти размещают М управляющих кодов ,, ,М-1, которые задают интенсивности переходов слева Направо по второй строке ) матрицы /( А, у // и т.д. С целью исключения переполнений первого реверсивного счетчика 14 по суммирующему входу во все одноадресные блоки памяти группы 18 узла по адресу Х Ы-1 заносят нули.

Во второй 11 двухадресный узел памяти заносят управляющие коды х- U хч которые задают интенсивности потока импульсов переводя- щих блуждающую точку справа налево. При этом в первом 18-1 одноадресном блоке памяти узла 1 I размещают управляющих кодов Z, ,М-1 , которые задают интенсивности переходо справа налево по первой строке ( матрицы// А XU//. Во втором 18-2 одноадресном блоке памяти размещают М управляющих кодов Z, , ,N-1 , кот

рые залают интенсивности переходов справа налгево по второй строке () матрицы //-Гуу // и т.д.

Для исключения переполнения первого реверстгвного счетчика 14 по вьтчита ощему входу во все одноадресные блоки памяти группы 18 узла 11 по адресу заносят нули.

В третий 12 двухадресный узел па- .

мяти заносят управляющие коды Z,. - - ( j

Z

(

которые задают интенсивности

потока импульсов, переводящих блуждающую точку снизу-вверх. При этом , в первом 18-1 одноадресном блоке памяти узла 12 размещают М управляющих кодов Z,(g, X OsM-l , которые задают интенсивности переходов из первой () на вторую () строку матри- //1,4 I/ . Во втором 18-2 одноадресцы

ном блоке памяти узла 12 размещают М управляющих кодов Z,, , ,М-1, которые задают интенсивности переходов из второй () на третью () строку и т.д. С целью исключения переполнения второго реверсивного счетчика 15 по суммирующему входу в N-M одноадресном блоке (18-N) памя- ти узла 12 по всем адресам ,, заносят нули.

В четвертый 13 двухадресный, узел памяти заносят управляющие коды

Г7г,

- xu-xu-i хи которые задают интенсивности потока импульсов, переводящих блуждающ тс1 точку сверху вниз. При этом в первом 18-1 одноадрес- ном блоке памяти узла 13 по всем адресам ,- -- заносятся нули, что исключает переполнение второго реверсивного счетчика 15 по вычитающему входу.- Во втором 18-2 одноадресном блоке памяти узла 13 размещают М управляющих кодов Z,, ,М-1 , которые задают интенсивности переходов из второй () на первую () строку матрицы/f X su/1 и т.д. Численные значения управляетцих кодов Z Jy совпадают с относительными интенсивностями соответствующих переходов

,4;

,М- , У ОД -1

Для обеспечения заданного масштаба моделируемого процесса на временной оси необходимо среднюю интенсивность X пуассоновских потоков импульсов на выходах блока 5 установить X А Проще всего это достигается путем стабилизации интенсивности единственного генератора пу- ассоновского потока импульсов на уровне, 4 Д„д,, (, ).

Формула изобретения

1. Генератор случайных процессов, содержащий первый и второй генераторы пуассоновских потоков импульсов, первый и второй преобразователи

код-интенсивность случайного потока импульсов, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом первого случайного процесса, отличающийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей генератора путем в оспроизведения режима дву {ерных дискретных случайных блужд,аний, он содержит третий и четвертый генераторы пуассоновских потоков импульсов, блок выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, третий и четвертый преобразователи код-интенсивность случайного потока импульсов, первый, второй, третий и четвертый двухадресные узлы памяти, второй реверсивный счетчик и второй цифроаналоговый преобразователь,выход которого является выходом второго случайного процесса генератора, при этом выходы первого, второго, третьего и четвертого генераторов пуассоновских потоков импуль.сов соединены соответственно с входам задания случайных потоков импульсов

837586

блока выравнивания нитенсивностей случа йных потоков импульсов, i-й (,4) выход случайного потока импульсов которог о соединен с синхро5 низирующим входом i-ro и счетным входом четвертого (для ) и (i-l)-ro (для ,4) преобразователей код-интенсивность, выходы третьего и четвертого преобразователей код-интенШ сивность соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивного счетчика,выход которого соединен с входом., второго цифроаналогового преобразователя и

15 объединенными первыми адресными входами всех четырех двухадресных узлов памяти, вторые адресные входы которых объединены и подключены к выходу первого реверсивного счетчика, информационные выходы четырех вухадресных узлов памяти соединены с входами задания интенсивности соответствующих преобразователей код-интенсивность , .

2. Генератор по п, 1, о Т л и - ающийся тем, что каждый вухадресный узел памяти содержит группу из N блоков памяти, каждый

на М двоичных т-разрядных слов, адресные входы которых объединены между собой и являются первым адресным входом узла, и группу из тп N-входо- вых мультиплексоров, адресные входы которых объединены между собой и являются вторым адресным входом узла, а выходы образуют тг.-разрядный выход узла, при этом ,-й (j l ,га) .разрядный выход 1-го (1-1,N) блока памяти сое- динен с 1-м информационньм входом j-ro мультиплексора группы.

cpus.2

qpu&.3

фагЛ

Составитель И.Столяров Редактор Л.Пчелинская Техред Л.Сердюкова

Заказ 7442/47 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Гос дарствё Шого комитета СССР

.по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к вычислительной .технике и может быть использовано при аппаратурном моделирова НИИ двух случайных величин. Задачей, решаемой изобретением, является генерирование случайных процессов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем воспроизведения режима двумерного случайного блуждения по размеченной сетке дискретных состояний. Цель достигается за счет введения новых функциональных связей и блоков. Генератор содержит четыре генератора пу- ассоновского потока импульсов, блок выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, четьфе преобразователя код - интенсивность, четыре двухадресных узла памяти, два цифроаналоговых преобразователя, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С