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

Изобретение (относится к вычислительной технике и может быть использовано для создания стохастических вычислительно-моделирую1цих устройств в автоматизированных системах управления испытаниями, в частности, на механические воздействия.

Цель изобретения - повышение точности .

iia чертеже изображена структурная схема генератора случайного процесса

Генератор случайного процесса содержит генератор 1 равномерно распределенных случайных чисел, блок 2 памяти, датчик 3 случайных чисел, датчик 4, регистры 5 и 6 памяти, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, генератор 9 импульсов, коммутато

10, инвертор 11, счетчик 12, дешифра- 20 на вход обнуления триггера 14, вход тор 13, триггер 14, 15 умноже- Сброс счетчика 12 и Опрос датчика 3. При возникновении сигнала Опрос датчика 3 в счетчик 4 и регистры 5 и 6 заносятся очередные значе- 5 ния параметров импульса.

Кодовая последовательность, определяющая мгновенные значения импульсного процесса, вырабатываемая на выходе блока 15 умножения, поступает

ния, блок 16 памяти, дешифратор 17, сумматор 18, регистр 19 памяти, преобразователь 20 код-напряжение, сумматор 21, блок 22 умножения, блок 23 памяти, блок 24 умножения, сумматор

25, блок 26 вычисления косинуса, счетчик 27, счетчик 28 и генератор 29 импульсов.

Устройство работает следуюиц м образом.

Для формирования текущего импульса формируются коды значений параметров (амплитуда, длительность, полярность

импульса и интервал между импульсами).35 мированием кодов непрерывного случайЗначения параметров процесса формируются в соответствии с заданными законами распределения, коды которых хранятся в блоке 2 памяти. С выхода датчика 3 случайных чисел сформированные 40 генератора 29 поступает на вход счет- значения параметров текущего импульса чика 28. Коды, отражающие состояние поступают в регистры 5 и 6, в счетчик i-ro счетчика 28, поступают на адрес- 4 импульсов. Значение случайного ко- ный вход блока 23 памяти и на первый да, записанного в регистр 6, опреде- вход блока 24 умножения. При этом в

g блоке 23 памяти осуществляется считывание информагщи по заданным адресам. Коды, отражающие состояние К счетчика 27, поступают на второй вход блока 24 умножения, на выходе которого фор50

ляет коэффициент пересчета делителя 8 частоты. Этим обеспечивается для каждого значения длительности импульса формирование на выходе делителя 8 частоты тактовой последовательности с частотой, обратно пропорциональной значению кода длительности импульса. Тактовая последовательность импульсов, формируемая на выходе делителя 8 частоты, поступает на счетньй вход счетмируется код, равный произведению i K. Код произведения является одним слагаемым суммы, формируемой на сумматоре 25. Вторым слагаемым здесь является код случайной фазы ifCD , форчика 12. Его содержимое является ко- gg мируемой генератором 1. На выходе

дом адреса, по которому из блока 16 памяти считываются мгновенные (дискретные) отсчеты импульса зада1шой формы единично) амплитуды. Блок 15

сумматора 25 в соответствии с кажд состоянием счетчика 28 формируется значение аргумента lj ik +(( i) . Э код поступает на вход блока 26 выумножения обеспечив;(;т ормирование (приведение к заданной содержимым регистра 6 амплитуде) импульса.

По окончании формирования одного импульса (достижение счетчиком 12 максимального значения, определенного требуемым числом дискретных отсчетов импульса) на выходе дешифратора

13 вырабатывается сигнал, поступающий на вход установки в единицу триггера 1А. При этом триггер 14 вьфаба- тывает сигнал, запрещающий считывание информации из блока 16 памяти.

Коды, соответствующие состоянию счетчика 4, дешифрируются дешифратором 17. На выходе последнего вырабатывается сигнал окончания формирования интервала. Этот сигнал поступает

в качестве первого операнда на вход сумматора 18. На его второй вход поступают коды, определяющие значения непрерывного случайного процесса.

Для синхронизации и управления форного процесса используется генератор 29. В исходном состоянии счетчики 27 и 28 находятся в нулевых состояниях. Тактовая последовательность с выхода

мируется код, равный произведению i K. Код произведения является одним слагаемым суммы, формируемой на сумматоре 25. Вторым слагаемым здесь является код случайной фазы ifCD , форсумматора 25 в соответствии с каждым состоянием счетчика 28 формируется значение аргумента lj ik +(( i) . Этот код поступает на вход блока 26 вычисления косинуса, где формируется код cos Р; в соответствии со значением 1. . Далее в блоке 22 умножения руется произведение вида Рр( i) где Р ( i) - коды значений коэффициентов амплитудного спектра непрерывного случайного процесса, поступаюище с выхода блока 23 памяти. На выходе сумматора 21 формируется сумма вида ю

I М-(

Pp(D cos Р;, где N - максимальное

значение кода в счетчике 28.

При достижении кодом в счетчике 28 максимального значения на его выходе сигнала переноса вьфабатывается сигнал. По этому сигналу происходит прием кода с выхода сумматора 18 в регистр 19, увеличение кода счетчика 27 на Единицу и установка в нулевое состояние накапливающего сумматора 21, Таким образом начинается новый цикл формирования непрерывного процесса.

Формула изобретения

Генератор случайного процесса, содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел, первый блок памяти, выход которого соединен с входом задания параметров случайных импульсов датчика случайных чисел, первьш, второй и третий выходы которого соединены с входом предварительной установки первого счетчика и информационными входами первого и второго регистров памяти соответственно, счетный вход первого счетчика

соединен с выходом первого генератор импульсов, выход первого регистра памяти соединен с входом задания коэффициента деления делителя частоты, информационный вход которого подключен к выходу второго генератора импульсов, выход младшего разряда второго регистра памяти подключен к управляющему входу коммутатора, выход которого является входом генератора случайного процесса, первый информационный вход коммутатора подключен к входу инвертора, выход которого подключен к второму информационному входу коммутаторау выход делителя частоты подключен к счетному входу второго счетчика, выход которого подВНИИПИ Заказ 4048/43

Тираж 672 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

- омю

15

20

25

QЗ 359911

Ключен к входу первого дешифратора, .выход которого соединен с входом установки в 1 триггера, выход старших разрядов второго регистра памяти соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу второго блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу второго счетчика, вход разрешения чтения-записи второго блока памяти подключен к выходу триггера, вход обнуления которого соединен с входом Сброс второго счетчика и выходом второго дешифратора, выход второго дешифратора подключен к входу Опрос датчика случайных чисел, выход первого блока умножения соединен с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к информационному входу третьего регистра па- мяти, выход которого через преобразователь код-напряжение подключен к входу инвертора, второй вход первого сумматора соединен с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго блока умножения, первый вход которого подключен к выходу третьего блока памяти, ад- ресньш вход которого соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу третьего сумматора, выход которого подключен к входу блока вычисления косинуса, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, второй вход второго сумматора соединен с входом разрешения записи третьего регистра памяти, подключен к входу третьего счетчика и соединен с выходом сигнала переноса четвертого счетчика, вход которого соединен с выходом третьего генератора импуль---. сов, выход третьего счетчика подключен к второму входу третьего блока умножения, выход четвертого счетчика соединен с адресным входом третьего блока памяти, отличаю щи й- с я тем, что, с целью повышения точности выход генератора равномерно : . распределенных случайных чисел соединен с вторым входом третьего сумматора, а вход генератора равномерно распределенных случайных чисел соединен с выходом третьего генератора импуль- . сов.

35

40

45

50

55

Тираж 672 Подписное

Изобретение относится к вьиисли- тельной технике и может быть использовано для создания стохастических вычислительно-моделирующих устройств в автоматизированных системах управления испытаниями, в частности, на механические воздействия. Цель изобретения - повышение точности. Генератор случайного процесса содержит генератор 1 равномерно распределенных случайных чисел, блок 2 памяти, датчик 3 случайных чисел, датчик 4, регистры 5 и 6 памяти, генераторы 7,9 импульсов, делитель 8 частоты, дешифраторы 13,17, триггер 14, блоки 15, 22,24-умножения, блоки 16,23 памяти, сумматоры Т8,21,25, регистр 19 памяти, преобразователь 20 код-напряжение, блок 26 вычисления косинуса, генератор 29 импульсов. Поставленная цель достигается за счет-того, что выход генератора 1 соединен с вторым входом сумматора 25, а вход генератора 1 соединен с выходом генератора 29. 1 ил. (Л