Генератор случайных двоичных чисел Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано при построении датчиков случайных чисел, распределенных на закону Релея,

Цель изобретения - рас1Шфение области применения генератора путем получения распределения Релея,

На фиг.1 приведена блок-схема генератора; на фиг, 2 - временная:- диаграмма, поясняющая его работу.

Генератор случайных двоичных чисел содержит генератор 1 пуассоновс- кого потока импульсов j, первый 2 и второй 3 триггеры, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5, первый 6 и второй 7 элементы ШШ, пералгоритм обработки число-импульсночения .корня квадратного

F

N,

л М л 1ч,

с учетом изложенного во

втором счетчике 9 формируется случайное двоичное число х N

8 и второй 9 счетчики, регистр

10 памяти, первый 1 и второй 12 эле- 20 кода N является операцией извлементы задержки,.,

Генератор случайных чисел работает следующим образом,

Импульсы генератора 1 пуассоновс- кого потока (фиг.2а) удерживают 25 первый 2 Триггер в со.стоянии (фиг,2), при котором элемент И 5 закрыт.

Импульс запуска генератора (фиг,2б)р поступающий извне, устанавливает второй счетчик 9 и второй триггер 3 в состояние О, Спустя время восстановления нулевого сое1 5 распределенное по закону

л

Релея с дисперсией (j - --.

Импульс с прямого выхода первого 30 триггера 2 записывает содержимое

(число) X второго счетчика 9 в регистр 10 памяти. Запуск генератора целесообразно осуществлять импульсатояния второго 9 счетчика, задаваемое; первым элемантом 1 задержки, импульс запуска записывает в первый счетчик 8 инверсный код 2 - 1 текущего состояния о второго 9 счетчика, где п - разрядность первого 8 и второго 9 счетчиков, Затем спустя время J, задаваемое вторым элементом 12 задержки, импульс запуска переводит первый триггер 2 в состояние о (фиг,2в)о Элемент И 5 открь вает ся и импульсы генератора 4 с частотой ти (фиг,2г,1 в виде число- импульсного кода поступают на счетный вход второго триггера 3,

Число импульсов кода N

2/ f ru случайное время ожидания импульса пуассоновского потока TV 5 распределено по экспонен циальному закону с параметром Л « Первый импульс кода поступает на счетный вход первого счетчика 8 (фиг,2е), переполняет его и, воздей ствуя импульсы переполнения на счетный вход второго счетчика 9, увеличивает состояние.второго счетчика 9

на 1. Кроме того, импульс переполнения первого счетчика 8 через первый элемент ИЛИ 6 устанавливает второй триггер 3 в О и спустя время восстановления состояния второго счетчика 9, задаваемое первым элементом 11 задержки, переписывает состояние 1 второго счетчика 9 в первый счетчик 8 в инверсном коде (состояние z - 2),

Следующий импульс переполнения появляется на счетном входе второго счетчика 9 через три импульса кода

N-C- 5 последующий - через пять (фиг,2з) и т,д,

С учетом известного соотношения: l-i-3- -5+7+,. ,+(2М-1 ) М , описанный

алгоритм обработки число-импульсно кода N является операцией извле

чения .корня квадратного

F

N,

л М л 1ч,

с учетом изложенного

.,

втором счетчике 9 формируется случайное двоичное число х N

распределенное по закону

л

Релея с дисперсией (j - --.

Импульс с прямого выхода первого триггера 2 записывает содержимое

(число) X второго счетчика 9 в регистр 10 памяти. Запуск генератора целесообразно осуществлять импульса5

0

5

0

5

л

ми С частотой следования F, $ 7

ь

при которой обеспечивается независимость рабочих циклов генератора.

Формула изобретен И я

Генератор случайных двоичных чисел j содержатций генератор пуассоновского потока импульсов, первый и второй триггеры, элемент И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, первый элемент задержки, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, отличающий- с я тем, что с целью расширения области применения генератора за счет получения распределения Релея, он содержит первый и второй счетчики, первый и второй элементы ИЛИ, второй элемент задержки и регистр памяти, выход которого является выходом генератора, выход генератора

пуассоновского потока импульсов соединён с единичным входом первого

3

триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно с синхронизирующим входом регистра памяти и вторым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, единичный выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, инверсный выход старшего разряда первого счетчика соединен со счетным входом второго счетчика и первыми входами первого и второго элементов ИЛИ,выходы которых соединены соответственно с нулевым входом второго триггеРедактор Н.Бобкова

Составитель А.Карасов Техред М.Ходашгч

Заказ 5694/43

Тираж 671Подписное

ВИНИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

54189

ра и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с синх- .ронизирующим входом первого счетчика, входы разрядов которого подключены к инверсным выходам разрядов второго счетчика соответственно,прямые выходы разрядов которого соединены с входами разрядов регистра памяти соответственно, вход первого элемента задержки объединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, входом Сброс второго счетчика и является входом Пуск гене- 15 ратора.

.5

10

Корректор Н,Король

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении датчиков случайных чисел, распределенных по закону Релея. Цель изобретения - расширение области применения генератора путем получения распределения Релея. Генератор содержит генератор I пуассоновского потока импульсов, первый 2 и второй 3 триггеры, генератор 4 тактовых импульсов,элемент И 5, первый 6 и второй 7 элементы ИЛИ, первый 8 и второй 9 счетчики, регистр 10 памяти, первый II и второй 12 элементы задержки, 2 ил. Запуск (Л с со ел 00