Генератор случайного потока импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K3/84 

3152

Изобрегтенне относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеснечения возможности изменения интенсивности и точности формируемого потока

На чертеже представлена структур- ная электрическая схема генератора случайного потока импульсов„

Генератор случайного потока импульсов содерясит первый элемент ИЛИ 1, выход которого соединен с вхо- дом датчика 2 случайных чисел, выходы которого соединены с второй группой входов блока 3 сравнения,выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 4, выход которо- го соединен с входом формирователя 5 импульсов, генератор 6 тактовых импульсов, выход которого соединен с входами блока 7 задания точности,блока 8 нормирования и блока 9 задания интенсивности, шину 10 управления, соединенную с входом генератора 6 тактовых импульсов и с первым входом первого элемента ИЛИ 1, второй вход которого соединен с выходом фор- мирователя 5 импульсов, с входом установки блока 7 задания точности и с входом установки блока 8 нормирования, выходы которого соединены с первой группой входов блока 3 сравнения Выходы блока 9.задания интенсивности соединены с соответствующими входами блока 8 нормирования. Вы- ход блока 7 задания точности соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 4 о

Блок 7 задания точности содержит счетчик И импульсов,выходы которого- соединены с второй группой входов

т-

блока 13 сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами регистра 12 Счетный и установочный входы счетчика 11 импульсов являются входом и установочным входом соответственно блока 7 задания точности, выход которого соединен с выходом блока 13 сравнения.

Блок 8 нормирования содержит сугл- матор 14, входы которого соединены с выходами регистра 15 и с второй группой входов блока 16 умножения, выходы которого соединены с группой входов регистра 15, установочный вход которого является установочным

# Q 5 Q

5

0

5

0

5

входом блока 8 нормирования,вход которого является входом управления регистра 5о Первая группа входов блока 16 умножения является группой входов блока 8 нормирования,группой выходов которого являются выходы сумматора 14 о

Блок 9 задания интенсивности содержит , блок 17 элементов ИЛИ,входы которого соединены с выходами блоков элементов И группы блоков 18|-18fi элементов И, первые входы элементов И которых соединены с со- ответстЕЗТощими выходами дешифратора 19, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика 20 импульсов, счетный вход которого является входом блока 9 задания интенсив- ностйо Вторые входы элементов И блоков 1 f, группы блоков , элементов И являются шинами 21д-21р установки Выходы блока 17 элемен- тЬв ИЛИ являются выходами блока 9 задания интенсивности

Генератор случайного потока импульсов работает следуклцим образом

Перед началом работы в регистре 15 блока 8 нормирования устанавливается единичное значение, в регистре 12 блока 7 задания точности устанавливается число m шагов дискретизации экспоненциальной зависимости вида

f(t;) 1-е , ,,oin,

где Л; - интенсивность импульсов

случайного потока; AT - шаг дискретизации экспоненциальной зависимости

Счетчики 11 и 20 импульсов уста- навлившотся в нулевое состояние.

На шинах группы шин установки устанавливаются величины , -Л.йТ - Ап&Т (е ), (е ),ооо(е ), где п

определяет количество различных экспоненциальных зависимостей вида

. .

f {t) 1-е , в соответствии с которыми вырабатываются случайные потоки импульсов различных интенсивнос- тей,,

Последовательность установки значений (е ) на шинах , установки блока 9 задания интенсивности определяет порядок перехода к каждой последующей интенсивности генерируемого случайного потока импульсов.

При поступлении импульса запуска генератора на тину 10 управления,ко- торьм одновременно поступает на генератор 6 тактовых импульсов и через элемент ИЛИ 1 на датчик 2 случайных чисел, генератор 6 тактовых импульсов начинает вырабатывать импульсы с периодом Д Т, задатчик 2 случайных чисел -„вырабатывать случайные числа распределенные равномерно на интервале (0;l), которые поступают на блок 3 сравнения

При накоплении в счетчике 11 импульсов числа, равного т, ср абатыва- ет блок 13 сравнения в силу равенства содержимых счетчика 11 импульсов и регистра 12о Блок 13 сравнения вырабатывает единичный сигнал,который, проходя через элемент ИШ1 4, поступа ет на формирователь 5 импульсов, который в свою очередь по переднему фронту принятого сигнала вырабатывает единичный импульс, Данный импульс проходит на выход устройства, а так- же сбрасьшает в ноль счетчик 11 импульсов.

При помощи счетчика 20 импульсов происходит отслеживание порядка изменения интенсивности генерируемого по- тока импульсов о В соответствии с увеличивающимся значением содержимого этого счетчика импульсов происходит последовательное возбуждение выходных шин дешифратора 19, который подключает через соответствующие блоки 18 (-18 f, элементов И группы и блок 17 элементов ИЛИ к блоку 16 умножения различные тины 21,-21 и задания пос- тоянньк (), (),о„.,()„

В блоке )6 умножения происходит умножение числа, находящегося в реги

г - i JuT

стре 15, и числа е , поступающего с выхода блока 17 элементов ИЛИ Запись полученного произведения в регистр 13 производится при выработке генератором 6 тактовых импульсов очередного импульса, которьй разрешает запись в регистр 15 содержимого

блока 16 умноженияо I

Таким образом, в моменты времени

t, i-UT в регистре 15 находятся числа

П / ьт . - Aj&T . Ai I I (е ) 6 е о

1

В сумматоре 14 производится операция вычитания из единицы содержимого регистра 15, т.е, на выходе сумматора 14 образуется число

в;

I-A; - ,

,то

Таким образом, на выходе сумматора 14 при выработке генератором 6 тактовых импульсов каждого очередного тактового импульса в моменты 1i Т находится число, соответствующее значению функции экспоненциального закона распределения.

Для обеспечения требуемой точности задания функции дискретного экспоненциального закона распределения -AjbT

константы е рять условию

1 - е

должны удовлетвоР

где р 0,05 о

Блок 3 сравнения в тот момент, когда содержимое сь мматора 14 становится большим случайного числа,сгенерированного датчиком 2 случайных чисел, вырабатьшает единичный сигнал о Этот сигнал, проходя через элемент ИЛИ 4 на формирователь 5 импульсов, обеспечивает выработку очередного импульса выходного случайного потока Этот импульс устанавливает регистр 15 в единичное состояние.

Новый цикл работы генератора случайного потока импульсов начинается при переполнении содержимого счетчика 20 импульсов, который после этого обнуляется Формула изобретения

1 о Генератор случайного потока импульсов, содержащий датчик случайных чисел, блок сравнения, формирователь импульсов, шину управления о т- личающийся тем, что, с

целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности изменения (штенсивности и повышения точности формируемого потока, в него введены первый и второй

элементы ИЛИ, генератор тактовых импульсов, блок задания точности,блок задания интенсивности и блок нормирования, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами датчика случайых чисел, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ,первый

вход которого соединен с шиной управления и входом генератора тактовых импульсов,, выход которого соединен с входом блока задания точности, с входом блока нормирования и входом блока задания интенсивности,выходы которого соединены с группой входов блока нормирования, вход установки которого соединен с входом установки блока задания точности, с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом формирователя, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первьй и второй входы которого соеди нены соответственно с выходом блока сравнения и выходом блока заданий точности.

2о Генератор по По1, о т л и чающийся тем, что блок зада- ния точности содержит счетчик импульсов, регистр и блок сравнения,первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с выходами регистра и счетчика импульсов, счетный вход и вход установки которого являются соответственно входом и входом установки блока задания точности,выход которого является выходом блока сравнения.

3. Генератор по п, о т л и - чающийся тем, что блок нормирования содержит сумматор, регистр и блок умножения, первая группа входов которого является группой входов блока нормирования, выходами которого являются выходы сумматора,входы которого соединены с выходами регистра и с второй группой входов блока умножения, вьпсоды которого соединены с группой входов регистра,, вход управления и вход установки которого являются соответственно входом и входом установки блока нормирования,

4 о Генератор по п,1, отличающийся тем, что блок задания интенсивности содержит блок элементов ИЛИ, группу блоков элементов И, дешифратор и счетчик импульсов, счетный вход которого является входом блока задания интенсивности,выходами которого являются выходы блока длементов ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков элементов И группы блоков элементов И,первые входы элементов И которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, входы которого соединены с соответствующими входами счетчика импульсов, вторые входы элементов И группы блоков элементов И являются шинами установки.

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности изменения интенсивности и повышения точности формируемого потока. Это достигается за счет необходимой дискретизации, шаг которой задается блоком 7 задания точности, и установления необходимой интенсивности, задаваемой блоком 9 задания интенсивности и нормируемой в блоке 8 нормирования. Генератор случайного потока импульсов содержит также элементы ИЛИ 1 и 4, датчик 2 случайных чисел, блоки 3 и 13 сравнения, формирователь 5 импульсов, генератор 6 тактовых импульсов, шину 10 управления, счетчики 11 и 20 импульсов, регистры 12 и 15, сумматор 14, блок 16 умножения, блок 17 элементов ИЛИ, группу блоков 18₁-18_N элементов И, дешифратор 19, шины 21₁-21_N установки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.