Генератор импульсов со случайной длительностью Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

134

Изобретение относится к вычислиельной и импульсной технике, в част- ости к устройствам формирования мпульсов, значения д,пительности коорых случайны и распределены по заону Г-распределения порядка N.

Цель изобретения - расширение ласса решаемых устройством задач путем формирования потока импульсов с распределением их длительности по Г-распределению порядка N.

На фиг. 1 изображена структурная схема генератора импульсов со случайной длительностью; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Генератор содержит первый 1 и второй 2 элементы задержки, первый 3 и вторйй 4 триггеры, высокочастотный 5 и низкочастотный 6 генераторы импульсов, группу делителей 7 (-7 fj, частоты, группу счетчиков импульсов, группу элементов И 9,-9к, регистр 10 сдвига.

Генератор работает следующим образом.

При поступлении запускающего сигнала (фиг. 2с() триггер З устанавли- вается в единичное состояние. В этот момент импульсы с выхода высокочастотного генератора 5 (фиг. 2S ) прекращают поступать на вход счетчика 8, импульсов. Одновременно импульсы с высокочастотного генератора 5 поступают через делители 7,-7., частоты на входы счетчиков импульсов (фиг. 2,е). Коэффициент деления делителей 7,-7«-1 частоты выбирается из соотношения , i+1s где i - номер делителя. Запускающий сигнал, задержанный первым элементом 1 задержки на время, необходимое для завершения переходных процессов в счетчиках 8,-8к, поступает на объединенные входы элементов И группы. При этом содержимое разрядов счетчиков 8,-8м с 1-го по К-й переписывается в соответствующие разряды регистра 10 сдвига с 2-го по q-й.

Содержимое разрядов счетчиков 8, - 8f поступает на инверсные входы груп пы элементов И для обеспечения выполнения условия суммирования вероятностей записи нулей от обоих счетчиков в разряды регистра сдвига. Запускающий сигнал, задержанный вторым элементом 2 задержки на время, необходимое для завершения переходных процессов в регистре 10 сдвига.

6342

устанавливает триггер 3 в нулевое состояние, при этом счетчики 8,-8„ продолжают подсчитывать импульсы,

J. формируемые высокочастотным генератором, начиная с того значения кода Kg, которое было зафиксировано в момент поступления запускающего сигнала. Однивременно сигнал с вы0 хода второго элемента 2 задержки устанавливает триггер 4 в нулевое состояние (фиг. 2Ь), при этом импульсы с выхода низкочастотного генератора 6 (фиг. 2г) начинают по15 ступать на синхронизирующий вход

регистра 10 сдвига, осуществляя сдвиг кода, записанного в нем, в сторону старших разрядов. Если при поступлении очередного сдвигового им20 пульса окажется, что в старшем разряде записана 1, то сигнал с выхода регистра 10 сдвига устанавливает второй триггер 4 в единичное состояние, отключая тем самым низкочастот-

25 ный генератор 6 от регистра 10 сдвига. Одновременно этим же сигналом вне разряды регистра 10 сдвига, кроме первого, устанавливаются в нулевое состояние, а в -первый разряд записы30 вается 1 - осуществляется подготовка записи очередного значения кода К.. Время, , в течение которого второй триггер 4 находится в нулевом состоянии, зависит от значения кода og К и может быть вычислено по формуле (М+1) , где М - число старших разрядов регистра 10 сдвига, в которых Подряд записаны нули.

При равновероятных значениях К(.

40 значения длительностей импульсов подчиняются Г-распределению порядка w.

Таким образом, на нулевом выходе. второго триггера 4, являющемся пер45 вым вькодом 11 генератора, формируются импульсы со случайной длительностью . Одновременно на выходе низкочастотного генератора 6, являющемся вторьш выходом 12 устройства,

50 формируется пачка импульсов, число которых также случайно и подчиняется. Г-распределению порядка N. Обеспечение равновероятных значений кода - К достигается выбором соотношения

55 частоты запускающих сигналов , и

частоты высокочастотного генератора .. fg из условия fg/f,2. Значение частоты низкочастотного генератора f выбирается из требуемого диапазона

значений случайной длительности импульсов о ц. При этом термин низкочастотный для данного генератора имеет условный характер, так как заимствован из прототипа. По выполняемым функциям это генератор тактовых импульсов, и частота f может быть как больше, так и меньше f . Для предотвращения повторного запуска генератора во время формирования очередного импульса со случайной длительностью необходимо частоту запускающих сигналов выбирать из условия f,.

Формула изобретения

Генератор импульсов со случайной длительностью, содержащей два триг- гера, низкочастотный и высокочастотный генераторы импульсов, регистр сдвига, два счетчика импульсов, делитель частоты, два элемента задержки, входы которых соединены, являются входом Пуск генератора и подключены к единичному входу первого триггера, выход второго элемента задержки соединен с нулевым входом второго триггера и нулевым входом первого триггера, нулевой выход которого подключен к входу Пуск высокочастотно- го генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов и первого

делителя частоты выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, нулевой выход второго триггера является первым выходом генератора и соединен с входом Пуск низкочастотного генератора импульсов выход которого является вторым выходом генератора и соединен с входом Сдвиг регистра сдвига, выход следнего разряда которого подключен к входу Установка регистра сдвига и к единичному входу-второго триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет получения Г-рас пределения порядка N, он содержит группу элементов И, группу счетчиков импульсов, группу делителей частоты, входы которых соединены с выходом генератора высокой частоты, а выходы делителей частоты группы соединены со счетными входами соответствующих счетчиков импульсов группы, выходы которых подключены к инверсным входам элементов И группы соответственно, первые прямые входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого счетчика импульсов, а вторые прямые входы элементов И группы подключены к выходу первого элемента задержки, выходы элементов И группы соединены с входами соответствующих разрядов регистра сдвига.

I I I I I I I I I I

д lllllll Illllllllllllllll

f I I I I I I I M I I I I

I I I II I I

фиг. 2

mill

I I I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статическом моделировании. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет получения Г- распределения. Генератор содержит элементы 1, 2 задержки, триггеры 3, 4, генераторы 5, 6, делители 7,-7f(., частоты, счетчики 8,- 8, элементы И ,регистр 10. 2 ил. со 4 с со 4