Генератор случайного процесса Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем с учетом влияния случайных внешних; воздействий, при построении стохасти- ческих вычислительных и моделирующих устройств, а также при построении автоматизированных испытательных комплексов.

Цель изобретения - првьшение точ- О гера 3 в триггер 2 управления, в рености генератора.

На фиг. 1 представлена временная диаграмма основных сигналов; на фиг. 2 - структурная схема генератора.

зультате чего нулевой логический уровень на вторых входах элементо И 4 и 6 запрещает прохождение имп сов от датчика 1 и генератора 5 и

Устройство содержит датчик 1 пото- -5 пульсов соответственно на выходы

ков случайных импульсов, первый 2 и второй триггеры 3, элемент И 4, генератор 5, элемент И 6, счетчик 7 импульсов, элемент ИЛИ 8, блок 9 памяти счетчик 10, регистр 11 памяти, генератор 12 импульсов, счетчик 13,группу мультиплексоров 14.

Рассмотрение работы генератора начнем с момента времени, когда на выходе счетчика 13 появился импульс переполнения, который устанавливает в единичное состояние триггер 3, за- письшает управляющий код в счетчик 7, считанный из блока 9 памяти по адресу, находящемуся в счетчике 10, увеличивает на единицу значение счетчика 10 номера и записывает код, хранимый в регистре 11 памяти, в счетчик 13. Первый с момента рассмотрения работы предлагаемого генератора импульс от датчика 1 переписывает единичное значение триггера 3 в триггер 2, в результате чего открываются элементы И 4 и 6. Импульсы от генера

тора 5 импульсов, проходя через от- крытьй элемент И 6, уменьшают содержимое счетчика 7, на выходе которого импульс переполнения появляется через время, определяемое частотой генератора 5 импульсов и значением управляющего кода, записанного в счетчик 7 из блока 9 памяти. Импульс переполнения счетчика 7 записывает новьй управляющий код в счетчик 7, считанный из блока 9 памяти, по адресу, находящемуся в счетчике 10, и увеличивает на единицу значение счетчика 10. Каждый импульс переполнения счетчика 7 записывает новое значение управляющего кода в счетчик 7 и увеличивает содержимое счетчика 10 на единицу до тех пор, пока не приходит второй с момента рассмотрения работы предлагаемого генератора им

пульс от датчика 1, которьй, пройдя элемент И 4, своим фронтом переписывает код номера интервала из счетчика 10 в регистр 11 памяти и устанавливает в нулевое состояние триггер 3, а своим спадом устанавливает в нулевое состояние счетчик 10j а импульс непосредственно от датчика 1 переписывает нулевое состояние тригзультате чего нулевой логический уровень на вторых входах элементов И 4 и 6 запрещает прохождение импульсов от датчика 1 и генератора 5 им

злементов И 4 и 6.

Вероятность того, что в регистр 11 памяти в случайный момент времени запишется значение i-ro кода номера интервала квантования из счетчика 10, зависит от длительности хранения i-ro кода номера интервала квантования в счетчике 10, а следовательно, от величины управляющего кода,хра- нимого по (1-1)-му адресу в блоке 9 памяти. Изменяя вел ячины управляющих

кодов в блоке 9 памяти, можно управлять вероятностями того, что в регистре М памяти будет записан код того

или иного номера интервала квантования, т.е. воспроизводить требуемую функцию распределения вероятностей. По сигналу переполнения счетчика 13 начинается новое случайное испытание и осуществляется перезапись нового содержимого регистра 11 памяти в счетчик 13.

Генератор 12 импульсов и счетчик 13 осуществляют преобразование кода, записанного в счетчик 13, во временной интервал между соседними сигналами, формируемых генератором, одновременно с этим проводится новое случайное испытание,, в результате которого формируется новый случайный,код в регистре 11 памяти. Интенсивность выходного потока слз чайных сигналов, формируемого предлагаемым генерато- рон, регулируется путем изменения частоты следования сигналов,поступаю

щих от генератора 12 импульсов,что не влияет на вид воспроизводимой функции распределения вероятностей.

Рассмотрим теперь работу предлагаемого генератора в нестационарном режиме, т.е. процедуру перестройки генератора на воспроизведение вероятностей. Перестройка осуществляется путем записи кодов, поступающих от

3129

внешнего источника в блок 9 памяти через группу мультиплексоров 14, с помощью управляющей ЭВМ или другого средства формирования управляющих

кодов.

Ниже приводятся математические соотношения, позволяющие определить значения управляющих кодов исходя из вектора вероятностей Р,,..., полученного путем квантования функ- ции распределения вероятностей по п интервалам.

Величина управляющих кодов рассчитывается по формуле

К; 2 -Р. ,

Kj - управляющий код, хранящийся по адресу 1-1;

р. - вероятность занесения в

регистр 11 памяти кода,равного i;

L - разрядность счетчика 7 импульсов.

Период следования импульсов гене- 25 вого элемента И, первый вход которого

ратора 5 импульсов определяется по формуле

Т,

li

соединен с выходом второго генератора импульсов, выход датчика потоков случайных импульсов подключен к входу синхронизации первого триггера и к 30 первому входу второго элемента И,выход которого подключен к входу записи регистра памяти, блоку обнуления второго счетчика и к входу обнуления второго триггера, выход которого сое- 2

огде Т - максимальньш интервал между случайными импульсами датчика 1 потоков случайных импульсов.

Период следования импульсов гене- 5 динен с информационным входом первого ратора 12 импульсов определяется: так; триггера, выход которого соединен с

вторыми входами первого и второго элементов И, адресные входы мультиплексоров группы объединены и являют- Формула изобретения 40 ся входом Разрешение загрузки,информационный вход блока памяти и объеГенератор случайного процесса, диненные вторые информационные входы содержащий датчик случайных импульсов, мультиплексоров группы являются вхо- первый генератор импульсов, регистр дом задания закона распределения ге- памяти, выход которого подключен к 45 нератора, вход записи блока памяти. входу установки первого счетчика,вы- является входом задания режима гене- ход переполнения которого является ратора.

выходом генератора, выход первого генератора импульсов подключен к счетному входу первого счетчика, о т л и- чающийся тем, что, с целью повьппения точности генератора, в него введены первьш и второй триггеры, первый и второй элементы И, блок памяти, второй и третий счетчики, груп

па мультиплексоров, элемент 1-ШИ, разрядные выходы второго счетчика подключены к одноименным разрядам информационного входа регистра памяти и к первым информационным входам соответствующих ь{ультиплексоррв группы,

выходы которых подключены к соответствующим адресным разрядным входам блока памяти, выход которого подключен к входу установки третьего счетчика, выход переполнения которого

соединен с первым входом элемента

ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика и к входу записи третьего счетчика, к счетному входу которого подключен выход персоединен с выходом второго генератора импульсов, выход датчика потоков случайных импульсов подключен к входу синхронизации первого триггера и к первому входу второго элемента И,выход которого подключен к входу записи регистра памяти, блоку обнуления второго счетчика и к входу обнуления второго триггера, выход которого соеВыход

От дитнана 1 От триггера 2 От триггера 3 От зленентаИ От c4em4iiHQl

Выход счетшко. W

Занесение в регистр 11 nuMfimu

9иг.1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении автоматизированных испытательных комплзк- сов. Целью изобретения является повышение точности генератора. Генератор содержит датчик 1 потоков случайных импульсов, триггеры 2,3, элементы И 4,6, генераторы импульсов 5, 12,счётчики 7, 10, 13, элемент ИЛИ 8, блок 9 памяти, регистр 11 памяти, группу мультиплексоров 14. 2 ил.

Редактор Е. Папп

Составитель И. Столяров

Техред И.ХоданичКорректор А. Зимокосов

Заказ 890/51 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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