Генератор случайных временных интервалов Советский патент 1987 года по МПК H03K3/84 

, Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике и вьпшслительиой технике.

Целью изобретения является улучшенпе параметров генерируемой последовательности случайных времент пс интервалов путем независимого регулирования временных параметров интервалов.

Па фиг. 1 представлена функциональная схема генератора случайных временных интервалов; на фиг. 2 - временные диаграмт-®. его работы.

Генератор слуиайных временных интервалов (фиг. 1) содерясит последовательно соединенные генератор 1 шума и квантователь 2 уровней, выходы которого соединены с входами второй группы входов дешифратора 3, выходы которого соединены с соот- ветствуювщми входами первой группы входов блока 4 фиксахщи кода и с входами установки соответствующих разрядов регистра 5 сдвига, задающий генератор б, генератор 7 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом синхронизации регистра 5 сдвига, выходы соответствующих разрядов которого соединены с соответствующими входами второй группы входов блока 4 фиксации кода, выходы которого соединены с соответстт вующими входами первой группы входо дешифратора 3, вход управления -которого соединен с вькодом задающего геператора 6, Регистр 5 содержит триггеры 8.1-8, N, дешифратор 3 - элементы И 9.1-9,N-1 и 10, 1-10.Н,,бло 4 - диоды 11.1 -11. N-1 и 12.1-12.N

Генератор случайных временных интервалов работает следующим образом.

Низкочастотный шум с вькода генератора 1 шума (фиг.2а) с регулируемой выходной мощностью поступает на вход квантователя 2 уровней, сигналы (фиг. 26, в, г) с выходов которого поступают на соответствующие входы второй группы входов дешифратора 3,сигнал на одном из выходов которого (на фиг,2д, е, ж) появляется в моменты стробирования дешифратора 3 сигналом с выхода задающего генератора б (фиг, 2з, где Т - период следования и шyльcoв с выхода задающего генератора 6). Этот сигнал с выхода дешифратора 3 посту

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пает одноврементю на входы блока 4 фиксации кода и регистра 5 сдвига, информация в последний из которь х поступает в виде двоичного Ы - разрядного числа, сдвиг которох о (фиг. 2к, л, м) в регистре 5 сдвига осуществляется импзшьсами с выхода генератора 7 тактовых импульсов (фиг. 2и). Время вывода информации на выходы устройства, например на ЕЬКОДЫ триггера 8.1.регистра 5 сдвига, определяется тем, в какой из разрядов последнего была записана единица сигналом с дешифратора 3 (действующим уровнем сигнала является нулевой) .

Элементы дешифратора 3 срабатывают при поступлении импульсов с квантователя 2 уровней, в результате чего на двух соседних выходах дешифратора 3 возможно появление сигналов в течение действия иьшульса задающего генератора б, Дпя исключения этого введен блок 4 фиксации кода, служапщй для исключения не- однозначно.сти срабатывания дешифратора 3.

Блок 4 фиксации кода работает следующим образом.

Дпя наглядности из непрерывного шума, поступающего на квантователь 2 уровней, рассмотрим некоторый интервал его на временной оси. При этом будем считать, что мгновенное значение шума находится между вторьа-i и третьим уровнями квантователя 2 уровней. Следовательно, сигналы появляются только на выходах первого и второго уровней квантователя 2 Зфовней, которые поступают на соответствующие входы дешифратора 3, I Далее единичные потенциалы с выхода элемента И 9.2 и второго входа вто-.. рой группы входов дешифратора 3 поступают на входы элемента И , ,и если в этой время поступает импульс с задающего генератора 6, то с выхода . элемента ..И нулевой потенциал поступает на вход S - триггера 8.2. регистра 5 сдвига и устанавливает его в.единичное состояние, воздействуя далее.через диод 11И блока 4 фиксации кода на входы логических элемантов И 10,3j 9.3, 9,2 дептифрато- ра 3, С вькода триггера 8,2 регистра 5 сдвига единичньй потенцх ал через диод 12,2 поступает на входы логических элементов И 10,2; 9,2 и

9.1. Таким образом, нулевой сигнал поддерживается на входе элемен -ов И 10.3; 9,3, 9.2, а единичный Ьиг- нал на входе элементов И 10.2; 9.2 и 9.1 независимо от того, происходи или нет изменение сигналов на входе депшфратора 3 за время действия импульса с задающего генератора 6, При этом блок 4 фиксации кода не влияет на коммутацию триггеров регистра сдвига 5. Так как в рассматриваемом случае триггер 8.2 регистра 5 сдвига установлен в единичное состояние, то единичный сигнал с выхода этого триггера поступает через диод 12.2 на входы элементов И 10.2, 9.2, 9..1.И фиксирует их состояния до поступления импульса сдвига с генератора 7 тактовых импульсов. При поступлении импульса с генератора J тактовых импульсов сигнал переписывается с триггера 8.2 в триггер 8.1 регистра 5 сдвига В результате этого на выходе триггера 8.1 появляется единичньй сигнал, которьй через диод 12.1 поступает на входы элементов И 10.1, 9.1 дешифрат ора 3,.но это уже не влияет на переключение триггеров регистра 5 сдвига.

Период следования импульсов задающего генератора 6 значительно больше максимально возможного времени задержки сигнала в регистре 5 сдвига т.е.

Тг, М- 1/ F,, где М - число триггеров в регистре

5 сдвига;

F - частота следования импульсов генератора 7 тактовых импульсов.

Следовательно, перед тем, как поступит очередной импульс с задающего генератора 6 на дешифратор 3, регистр 5 сдвига обнуляется и готов к приему очередного сигнала.

Генератор 1 шума вырабатьшает низкочастотный шум с математическим ожиданием мгновенных значений напряжения шума, смещенным в положительную область.

5

0

5

0

5

D

5

0

5

0

Дисперсия периодов следования временных интервалов на выходе устройства, изменяется путем изменения мощности генератора 1 шума, которая влечет за собой изменение вероятностей появления мгновенных значений шума на всех уровнях квантователя 2 уровней.

Математическое ожидание периодов следования временных интервалов на выходе устройства определяется периодом следования импульсов задающего генератора 6.

Таким образом, применение данного устройства обеспечивает высокое качество генерируемой случайной по- следовательности временных интервалов путем независимого регулирования временных параметров при априорном установлении их значений.

Формула изобретения

Генератор случайных временных интервалов, содержащий последовательно соединенные генератор шума и квантователь уровней, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов к регистр сдвига, отличающийся тем, что, с целью .. улучшения параметров генерируемой последовательности случайных временных интервалов путем независимого регулирования временных параметров интервалов в него введены последовательно соединенные задающий генератор и дешифратор, выходы кото-г рого соединены с соответствующими входами первой группы входов блока фиксации кода и с входами установки соответствующих разрядов регистра сдвига, выходы соответствующих разрядов которого соединены с соответствующими входами второй группы входов блока фиксации кода, выходы которого соединены с соответствующими входами первой .группы входов дешифратора, вторая группа входов которого соединена с соответствукщи- ми выходами квантователя уровней.

Изобретение может быть использовано в импульсной радио- и вьгчис- лительной технике. Генератор (Г) случайных временных интервалов содержит Г1 шума, квантователь 2 уровней, дешифратор 3, блок 4 фиксации кода, задающий Гб, регистр 5 сдвига, Т7 тактовых импульсов. Изобретение улучшает параметры генерируемой последовательности случайных временных интервалов путем независимого регулирования временных параметров интервалов. 2 ил. (Л со СП со 00 со Фиг /