Генератор случайного потока импульсов Советский патент 1990 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в вычислительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. W 1 87155.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем обеспечения возможности задания закона модуляции формируемого потока импульсов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема генератора случайного потока импульсов; на фиг.2 - распределение модулирующего потока импульсов.

Генератор случайного потока импульсов (фиг.1) содержит последовательно соединенные первый датчик 1 случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь 2, первый блок 3 сравнения и первый формирователь импульсов, первый датчик 5 экспоненциапы-юго напряжения, второй датчик 6 экспоненциального напряжения, выход которого соединен с первым входом второго блока 7 сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго цифроана- логового преобразователя 8, вход которого соединен с выходом второго датчика 9 случайных чисел, второй формирователь 10 импульсов, первый .элемент И 11, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с входом третьего датчика 13 случайных чисел, выход которого соединен с первым входом третьего блока 1А сравнения, выход которого соединен с информационным входом D-триггера 15, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И 16, элемент 17 задержки, кодовую шину 18, соединенную с группой входов блока 19 формирования модулирующего потока импульсов, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И 11, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого формирователя k импульсов и с вторым выходом D-триггера 15, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента 17 задержки, вход которого соединен с входом первого датчика 1 случайных чисел, с выходом второго датчика 9 случайных чисел, с выходом элемента ИЛИ 12, с входом второго датчика 6 экспоненциального напряжения и с входом первого датчи

0

5

0

5

0

5

0

5

ка 5 экспоненциального напряжения, выход которого соединен с еторым входом первого блока 3 сравнения. Выход второго блока 7 сравнения соединен с входом второго фоимиооват ыя 10 импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 16, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12 и с вторым входом блока 19 формирования модулирующего потока импульсов, выход которого соединен с вторым входом третьего блока сравнения.

Блок 19 формирования модулирующего потока импульсов (фиг.1) содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ 20, счетчик 21 импульсов и мультиплексор 22, элемент 23 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, второй вход которого является первым входом блока 19 формирования модулирующего потока импульссв, выход которого соединен с выходом мультиплексора 22, информационные входы которого являются группой входов блока 19 формирования потока модулирующих импульсов, второй вход которого соединен со счетным входом счетчика 21 импульсов, выход которого соединен с входом элемента 23 задержки.

Генератор работает следующим образом.

Счетчик 21 импульсов устанавливается в исходное нулевое состояние. Первый и второй датчики 1 и 9 случайных чисел при подаче на их вход (опроса) импульса с выхода элемента ИЛИ 12 вырабатывают независимые равномерно распределенные случайные числа.

На выходах первого и второго цифро- аналоговых преобразователей 2 и 8 формируются аналоговые сигналы, амплитуды которых пропорциональны сформированным случайным числам. Синхронно с первым и вторым датчиками 1 и 9 случайных чисел включаются первый и второй датчики 5 и 6 экспоненциального напряжения, амплитуды выходных сигналов которых возрастают по экс- поненциалоным законам. Выбор экспоненциальных законов определяется к соответствии с требуемыми параметрами формируемого устройством случайного потока импульсов. При этом первый датчик 5 экспоненциального напряжения вырабатывает напряжение, отвечающее параметрам закона распределения оснсв5

ного потока импульсов. Второй датчик 6 экспоненциального напряжения вырабатывает напряжение, которое используется для выработки пуассоновского потока импульсов, изменяющего (модулирующего) закон распределения основного потока импульсов. Ct гналы с выходов первого и второго датчиков 5 и 6 экспоненциального напряжения, а также с цифроаналоговых преобразователей 2 и 8 поступают на первый и второй блоки 3 и 7 сравнения соответственно. В моменты равенства напряжений, поступающих на первые и вторые входы блоков 3 и 7 сравнения, каждый из этих блоков сравнения вырабатывает сигнал, поступаюций Зотем соответственно на первый и второй формирователи Ц и 10 импульсов.

Прохождение импульса, выработанно формирователем или формирователем 10 импульсов, на выход устройства организуется в соответствии с требуемым законом модуляции (смешивания) основного и модулирующего основной потоков импульсов. Реализация требуемого закона модуляции производится таким образом, что очередным выходны импульсом устройства с выхода элемен та ИЛИ 12 запускается датчик 13 случайных чисел, с выхода которог двоичное равномерно распределенное число oL поступает на первый вход третьего блока 1А сравнения. На втором входе блока 1 сравнения устанавливается число Р, определяющее долю модулирующего потока в основном потоке импульсов. Выбор конкретного значения числа Р, устанавливаемого на втором входе блока сравнения, производится путем подключения при помощи мультиплексора 22 соответствующего сигнала с кодовой шины 18, состоящей из п сигнальных шин.

По результату сравнения числа & на первом входе блока сравнения с числом Р; (j 0, -а - 1) на его втором входе, единичный импульс на выходе блока 1 сравнения ьырабаты- вается в том случае, если ot Р. . Если oi PJ , то блок 14 сравнения импульса не вырабатывает. Сигнал с выхода блока 1 сравнения подается на информационный вход D-триггера 15, на вход синхронизации которого подается выходной сигнал устройства, задержанный элементом 17 задержки. При поступлении этого импульса на

3616

вход синхронизации D-триггер IS устанавливается в единичное или нулевое состояние (в зависимости от сигнала на его информационном входе) и остается в этом состоянии до прихода следующего сигнала на его вход синхронизации. Единичное или нулевое состояние П-триггера 15 открывает элемент И 11 или элемент И 16 соответственно обеспечивая тем самым прохождение очередного импульса, принадлежащего основному или модулирующему основной потоку импульсов.

Подключение к второму входу блока сравнения соответствующих сигнальных шин кодовой шины 18 устройства обеспечивается блоком 19 формирования модулирующего потока импульсов, который работает при его данной конкретной реализации следующим образом

Вероятности Pj имеют следующий смысл: РО - вероятность появления в основном потоке очередной серии модулирующих импульсов; Р - условная вероятность появления второго модулирующего импульса в серии при условии что перед этим уже был один модулирующий импульс; Р; - условная вероятность появления (}+) модулирующего импульса при условии, что ему предшествовало ровно j последовательных модулирующих импульсов. Типовая зависимость изменения вероятности Р- показана на фиг. 2.

Выбор конкретной сигнальной шины с установленной на ней вероятностью Р: и подключение ее через мультиплексор 22 к блоку И сравнения производится при помощи счетчика 21 импульсов, который подключен к управляющему входу мультиплексора 22. Счетный вход счетчика 21 импульсов соединен с выходом элемента И 16 и поэтому при появлении модулирующего импульса число в нем увеличивается на единицу. Вход сброса счетчика 21 импульсов подключен к выходу элемента И 11, поэтому появление импульсов основного потока переводит счетчик 21 импульсов в нулевое состояние. Кроме того, в нулевое состояние счетчик 21 импульсов переводится и при накоплении в нем числа, соответствующего уменьшению условной вероятности Рпм до уровня Р0 (фиг.2). Таким образом, увеличение содержимого счетчика 21 импульсов происходит только при условии последовательного следования

импульсов, модулирующих основной поток.

Формула изобретения

1. Генератор случайного потока импульсов по авт. св. № 1 87155, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности задания закона модуляции формируемого потока импульсов, в него введен блок формирования модулирующего потока импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, второй вход третьего блока сравнения соединен с выходом блока формирования модули- рующего потока импульсов, группа входов которого соединена с кодовой шиной.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что блок формирования модулирующего потока импульсов содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик импульсов и мультиплексор, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является первым входом блока формирования модулирующего потока импульсов, второй вход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом элемента задержки, выход мультиплексора является выходом блока формирования модулирующего потока импульсов, группа входов которого соединена с информационными входами мультиплексора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем обеспечения возможности задания закона модуляции формируемого потока импульсов. Генератор случайного потока импульсов содержит датчики 1,9 и 13 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2 и 8, блоки 3,7 и 14 сравнения, формирователи 4 и 10 импульсов, датчики 5 и 6 экспоненциального напряжения, элементы И 11, 16,Д-триггер 15, элемент 17 задержки, кодовую шину 18 и блок 19 формирования модулирующего потока импульсов. В состав блока 19 входят элемент ИЛИ 20, счетчик 21 импульсов, мультиплексор 22, элемент 23 задержки. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

0723

п-2 д-7 Фие.2