Генератор пуассоновского потока импульсов Советский патент 1991 года по МПК H03K3/84 

сл

с

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в информационно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования дополнительных потоков случайных импульсов - достигается введением в генератор пуассоновского потока импульсов ключа 5, датчика 6 равномерно распределенных псевдослучайных чисел, формирователя 8 импульсов, генератора 9 экспоненциального напряжения, цифроаналогового преобразователя 13 и образованиям новых функциональных связей. На чертеже также показаны датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел, блок 2 сравнения, формирователь 3 импульсов, генератор 4 экспоненциального напряжения, цифроаналоговый преобразователь 11, прерыватель 12. 3 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в информационно-измерительной технике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования дополнительных потоков случайных импульсов.

На фиг.1 приведена структурная схема генератора пуассоновского потока импульсов; на фиг.2 и 3 - функциональные схемы первого и второго генераторов экспоненциального напряжения соответственно.

Генератор пуассоновского потгка импульсов (фиг.1) содержит первый датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел, первый блок 2 сравнения, первый формирователь 3 импульсов, выход которого соединен с входом первого генератора 4 экспоненциального напряжения и с входом ключа 5, выход которого соединен с входом

второго датчика 6 равномерно распределенных псевдослучайных чисел, последовательно соединенные второй блок 7 сравления, второй формирователь 8 импульсов, второй генератор 9 экспоненциального напряжения и третий блок 10 сравнения,первый

цифроаналоговый преобразователь 11, прерыватель 12 и второй цифроаналоговый преобразователь 13, выход которого соединен с первым входом второго блока 7 сравнения, второй вход которого соединен с входом третьего блока 10 сравнения, выход которого соединен с входом управления ключа 5, выход которого соединен с вторым входом второго генератора 9 экспоненциального напряжения. Выход второго датчика 6 равномерно распредепенных случайных чисел соединен с входом второго

О

о VJ

го

КЗ

ю

цифроаналогового преобразователя 13. Выход первого формирователя 3 импульсов со- единен с входом первого датчика 1 равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя 11, выход которого соединен с первым входом первого блока 2 сравнения, выход которого соединен с входом прерывателя 12, выход которого соединен с входом первого формирователя 3 импульсов. Выход перво- го генератора 4 экспоненциального напряжения соединен с вторым входом первого блока 2 сравнения,

Первый генератор 4 экспоненциального напряжения (фиг.2) выполнен в виде интегратора 14, вход и выход которого являются входом и выходом соответственно генератора 4 экспоненциального напряжения.

Второй генератор 9 экспоненциального напряжения (фиг.З) содержит последовательно соединенные триггер 15, ключ 16 и интегратор 17, выход которого является выходом генератора 9 экспоненциального напряжения, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами триггера 15, первый вход которого соединен с вторым входом интегратора 17.

Генератор пуассоновского потока импульсов (фиг.1) работает следующим образом.

При включении устройства с помощью прерывателя 12 формирователь 3 импульсов выдает импульс на вход первого датчика 1 равномерно распределенных случайных чисел и на вход запуска генератора 4 экспоненциального напряжения. Датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел вырабатывает возможные значения случайного числа с равномерным распределением в интервале (0,2) в цифровом виде, которое преобразуется в аналоговую величину с помощью цифроаналогового преобразователя 11. Одновременно генератор 4 экспоненциального напряжения вырабатывает экспоненциально нарастающее напряжение. При превышении сигналом генератора 4 экспоненциального напряжения сигнала, сформированного на выходе цифроаналогового преобразователя 11, на выходе блока 2 сравнения формируется сигнал с уровнем логической единицы, который, пройдя через прерыватель 12, преобразуется в импульс формирователем 3 импульсов. Описанные выше процессы повторяются, поэтому на выходе формирователя 3 импульсов образуется случаный поток импульсов, интервалы между которыми подчиняются экспоненциальному распределению с параметрами,определяемыми характеристиками генератора 4 экспоненциального напряжения.

Импульсы этого потока через ключ 5 поступают на вход опроса второго датчика б равномерно распределенных случайных чисел и на вход запуска второго генератора 9 экспоненциального напряжения, в результате чего сигнал на выходе третьего блока

0 10 сравнения переходит с уровня логического нуля на уровень логической единицы и закрывает ключ 5. После этого импульсы с выхода формирователя 3 импульсов через ключ 5 не проходят.

5 При превышении сигналом с выхода второго генератора 9 экспоненциального напряжения сигнала с выхода второго цифроаналогового преобразователя 13 на выходе блока 7 сравнения сигнал с уровня

0 логического нуля переходит на уровень логической единицы и преобразуется в импульс вторым формирователем 8 импульсов. Этот импульс сбрасывает и останавливае- второй генератор 9 экспоненциального на

5 пряжения. 8 результате сигнал на выходе третьего блока 10 сравнения становится равным уровню логического нуля, ключ 5 открывается, очередной импульс в случайный момент времени с выхода формирова0 теля 3 импульсов проходит на выход ключа 5, и описанные выше процессы повторяются.

В результате, на выходе второго формирователя 8 импульсов образуется случай5 ный поток импульсов, который соответствует потоку, формируемому на выходе формирователя 3 импульсов, каждый импульс которого задерживается на случайную величину, соответствующую случэйно0 му интервалу от момента запуска второго генератора 9 экспоненциального напряжения до момента превышения сигналом на выходе второго цифроаналогового преобразователя 13, и исключаются импульсы, кото5 рые образуются на выходе формирователя 3 импульсов в указанном случайном интервале, определяемом характеристиками второго генератора 9 экспоненциального напряжения.

0Первый генератор 4 экспоненциального

напряжения (фиг.2) интегрирует постоянное напряжение интегратором 14, управляющий вход которого явлется входом запуска и сброса первого генератора 4 экспоненци5 ального напряжения.

Второй генератор 9 экспоненциального напряжения (фиг.З) интегрирует интегратором 17 постоянное напряжение, которое подается на него через ключ 16, управляемый триггером 15, исходное состояние которого

обеспечивает закрытие ключа 16. Сигналом с первого входа второго генератора 9 экспоненциального напряжения триггер 15 и интегратор 17 устанавливаются в исходное состояние (сбрасываются), а сигнал, посту- лающий на второй вход второго генератора 9 экспоненциального напряжения, обеспечивает запуск последнего.

Формула изобретения Генератор пуассоновского потока им- пульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый, цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнения, прерыватель и первый формирователь импульсов, выход которого соединен с входом первого датчика равномерно распределенных случайных чисел и с входом первого генератора экспоненциального напряжения, выход которого соединен

с вторым входом первого блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования дополнительных потоков случайных импульсов, в него дополнительно введены последовательно соединенные ключ, второй датчик равномерно распределенных случайных чисел, второй цифроаналоговый преобразователь, второй блок сравнения, второй формирователь импульсов, второй генератор экспоненциального напряжения и третий блок сравнения, выход которого соединен с входом управления ключа, выход которого соединен с вторым входом второго генератора экспоненциального напряжения, выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход первого формирователя импульса соединен с входом ключа.

Фиг. 2

Сброс ЗапускФиг. 3