Генератор случайных сигналов Советский патент 1991 года по МПК H03B29/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для генерирования векторных случайных сигналов, описываемых многомерным законом распределения в различных имитаторах для систем связи.

Целью изобретения является обеспечение управления функцией распределения вероятностей.

На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора случайных сигналов.

, Генератор случайных сигналов содержит генератор 1 нормального шума, нелинейный квадратичный преобразователь 2, блок 3 дискретизации, тактовый генератор

4, первый, второйk-й масштабирующие

усилители 5,,525k, первый, второйk-й

сумматоры 6i, 62,... 6k, первый, второй

(к+1)-й управляемые генераторы 71, 72

7k-H бланкирующих импульсов, блок 8k деления, первый, второй (к-1)-й дополнительные

блоки81,828k 1 деления, накопительный сумматор 9, регистр 10 сдвига, первый, второй,..., (к+1)-й коммутаторы 11.

Генератор работает следующим образом.

Генератор 1 формирует случайный сигнал, подчиняющийся нормальному закону распределения, который поступает на нелинейный квадратичный преобразователь 2, где возводится в квадрат, затем поступает на вход блока 3 дискретизации, на управляющий вход которого поступают короткие импульсы с тактового генератора 4. Блок 3 формирует на своем выходе отсчеты возведенного в квадрат нормального шума RNi2. которые поступают на входы масштабирующих усилителей 5i, 62 5k, с выходов

которых подаются на сигнальные входы k

сумматоров 6i, 626k. В первом сумматоре

6i отсчеты, суммируются, начиная с номера I 1 до номера 2 vi . Начало и конец суммирования определяются соответствующим управляемым генератором бланкирующих импульсов, работой которого в свою очередь управляет

сл С

о сл о о о

N

регистр 10. На второй управляющий вход первого управляемого генератора 7i поступает отпирающий импульс с 1)+ 1-го выхода регистра 10, а на второй его управляющий вход через первый коммутатор поступает запирающий импульс с одного из выходов с номера 1 по номер 20 регистра 10 в зависимости от величины V i . После запирания первого управляемого генератора l в первом сумматоре 6 оказывается накопленным

2 VI о

значение KI у Rfti и он прекращает суммиi 1

рование. Аналогично последовательно один за другим производят суммирование другие сумматоры. Суммы, накопленные во всех сумматорах, поступают на накопительный сумматор 9, в результате чего оказывается накопленным значение

2 V120 + 2 + 2 Vlt,

Ki Y, Rfci + K2 2 Rfa +... + Кк У Rjji .

20(Г-1)-М

Кроме того, после накопления значений всеми сумматорами 6i,,.., 6k непосредственно в накопительном сумматоре 9 происходит накопление суммы

Ок +2Vk+ 1

I 20 k+ 1

Отсчеты этой суммы поступают непосредственно с выхода блока 3 и регулируются (к+1)-м управляемым генератором 7k+i. После этого сигналы с выхода накопительного сумматора 9 поступают на блок 8k и все

дополнительные блоки деления 8i 8ы,

на другие входы которых поступают сигналы с соответствующих сумматоров. Результаты деления представляют собой случайные сигналы с требуемой функцией распределения вероятности и с коррелированными компонентами. Цикл работы завершается появлением импульса на управляющем выходе регистра, которым является 20(к+1) его выход. Этот импульс подается на вторые

управляющие входы всех сумматоров 6i

6k и второй управляющий вход накопительного сумматора 9 и обнуляет их. Этот же импульс запускает первый управляемый генератор 1, и начинается новый цикл работы. Совместная работа масштабирующих

усилителей 5i5k и всех блоков деления

8i8k позволяет изменять форму закона

распределения выходных сигналов. На выходах генератора случайных сигналов формируются случайные сигналы в соответствии с выражением

KiXi

у Ki Xi + К2 Х2 +...+ Кп Хп + Хп + 1

где Xi, X2Хп+1 независимые случайные

величины, описываемые у -распределениSM, KI ..,Kn коэффициенты усиления соответствующих масштабирующих усилителей, величины которых влияют на вид нелинейности, т.е. на форму нелинейного преобразования, осуществляемого в генераторе случайных сигналов. Изменяя коэффициенты KiКг,функцию

распределения можно изменять в широких пределах.

Формула изобретения

Генератор случайных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор нормального шума, нелинейный

квадратичный преобразователь и блок дискретизации, последовательно соединенные тактовый генератор и регистр сдвига,

первый, второй (k+ 1)-й управляемые

генераторы бланкирующих импульсов,

первые управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого, второго(k + 1)-го коммутаторов, первый, второй,..., k-й сумматоры, первые управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого, второ оk-ro управляемых генераторов

бланкирующих импульсов, накопительный сумматор, блок деления, первый вход которого подсоединен к выходу накопительного

сумматора, а второй вход - к выходу k-ro сумматора при этом тактовый (Эход блока дискретизации подключен к выходу тактового генератора, входы групп Б.ЧСДОВ первого, второго,..,, (k 1)-го коммутаторов подключены к

соответствующим выходам регистра сдвига, управляющий выход которого соединен с вторыми управляющими входами первого управляемого генератора бланкирующих импульсов, первого, второгоk-ro сумматоров, первый,

второй k-й,(k + 1)-й входы накопительного

сумматора подключены к выходам соответственно первого, второго,., k-ro сумматоров и блока дискретизации, вторые управляющие эходы второго, третьего(k+ 1)-rr улравляемых генераторов бланкирующих импульсов подсоединены к соответствующим выходам регистра сдвига, выход (k+ if го управляемого генератора бланкирующих импульсов подключен к первому управляющему вхо0 ду накопительного сумматора, отличающийся тем,что, с целью обеспечения управления функцией распределения вероятности, введены первый, второй k-й масштабирующие усилители,

5 входы которых подключены к выходу блока дискретизации, а выходы - к сигнальным

входам соответственно первого, второгоk-ro

сумматоров, а также первый, второй(к-1)-й

дополнительные блоки деления, первые входы которых подключены к выходу накопительного сумматора, а вторые входы соединены с выходами соответственно первого, второго(k-1)-ro сумматоров, при этом управляющий выход регистра сдвига соединен с вторым управляющим входом накопительного сумматора.

Изобретение относится k радиоэлектронике. Цель изобретения - обеспечение управления функцией распределения вероятности. Для этого генератор содержит генератор 1 нормального шума, нелинейный квадратичный преобразователь 2, блок 3 дискретизации, тактовый генератор 4, масштабирующие усилители 5, сумматоры 6, управляемые генераторы 7 бланкирующих импульсов, блоки 8 деления, накопительный сумматор 9. регистр 10 сдвига и коммутаторы 11. При этом функцию распределения можно изменять в широких пределах, изменяя коэффициенты усиления соответствующих масштабирующих усилителей 5, величины коюрых влияют на вид нелинейности, т.е. на форму нелинейного преобразования, осуществляемого в генераторе. 1 ил.