Преобразователь случайных сигналов Советский патент 1991 года по МПК H03K3/84 

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

Целью изобретения является расширение динамического диапазона работы.

На чертеже представлена электрическая функциональная схема преобразователя случайных сигналов.

Преобразователь случайных сигналов содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И 2 и 3, функциональный преобразователь 4, группа входов которого соединена с соответствующими выходами реверсивного счетчика 5, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго делителей 6 и 7 частоты соответственно, первую шину 8 и вторую шину 9, соединенную со вторым входом второго элемента И 3, выход которого соединен с тактовым входом функционального преобразователя 4,

выход и вход синхронизации которого соединены соответственно с входом второго делителя 7 частоты и со вторым выходом генератора 1 тактовых импульсов. Первая шина 8 соединена со вторым входом первого элемента И 2, выход которого соединен с входом первого делителя 6 частоты.

Функциональный преобразователь 4 содержит последовательно соединенные датчик 10 случайных чисел и блок 11 сравнения, выход которого является выходом Функционального преобразователя 4, тактовый входи вход синхронизации которого соединены с входом датчика 10 случайных чисел и с входом стробирования блска 11 сравнения соответственно.

Преобразователь случайных сигналов работает следующим образом.

Пусть на шину 8 подана случайная последовательность положительных импульсов длительностью Гц , а на шину 9 - длительность T2i , где & А 1,2,3 т.е.

О 00

.N Ю

СП

входные сигнапы представляют собой случайные процессы {Гц } и {Гз|}, являющиеся стационарными на заданном интервале усреднения.

При поступлении 1-го импульса Гц на второй вход элемента И 2 на вход делителя

6частоты начинают поступать импульсы частотой f0 с первого выхода генератора 1 тактовых импульсов. В результате на протяжении времени Гц на выходе делителя 6 частоты формируется импульсная последовательность с частотой f0/Ki, где Ki - коэффициент деления делителя 6 частоты. За время Гц на первый (суммирующий) вход реверсивного счетчика 5 в среднем поступает 2-- импульсов. В момент прекращем

ния 1-го импульса тц на втором входе элемента И 2 появляется потенциал логического нуля и поступление импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 5 прекращается.

При поступлении 1-го положительного импульса длительностью т/21 на шину 9 импульсы частотой f0 с первого выхода генератора 1 тактовых импульсов поступают на тактовый вход через элемент И 3 функционального преобразователя 4, на выходе датчика 10 случайных чисел которого под действием каждого тактового импульса вырабатываются (в данном случае реализации), например, некоррелированные равномерно распределенные псевдослучайные двоичные числа, поступающие на первую группу входов блока 11 сравнения, на вторую группу входов которого с выходов реверсивного счетчика 5 подается двоичное число N(1). В случае, если чисо на выходе датчика 10 случайных чисел меньше N(t), на выхое блока 11 сравнения появляется потенциал логичекой единицы, в противном случае - логического нуля. Так как каждая двоичная комбинация на первой группе входов блока 11 сравнения равновероятна, а полное их число составляет 21, где I - разрядность датчика 10 случайных чисел, то единицы на выходе блока 11 сравнения при поступлении на его стробирующий вход коротких импульсов со второго выхода генератора 1 тактовых импульсов будут появляться в среднем N(i) раз из 2 , т.е. на вход делителя

7частоты будут поступать импульсы со сред ей частотой

N И

A(i) f0

0

5

0

5

Под действием серии последовательности импульсов, поступающих с частотой

-Чг- . где К2 - коэффициент деления дели 2

теля 7 частоты, на вычитающий вход реверсивного счетчика 5, содержимое последнего уменьшается на величину п,Г2ДШ

Изменение среднего значения содержимого N(l) реверсивного счетчика 5 после регистрации 1-й пары импульсов Гц и T2i определяется из соотношения

Au,. (,)

По приходу следующей пары импульсов Гц + 1 , Г21 + 2 описанный процесс повторится и содержимое счетчика R(i+1) изменится на величину ДК||+1 и т.д., причем | AN|+1 | I ANi I.

В установившемся режиме содержимое реверсивного счетчика 5, т.е. генерируемые устройством числа, определяются как

Г2

const,

N ( оо ) Ко К2

где Ко 2

Ki

причем можно показать, что устройство устойчиво работает при любых значениях параметров входных сигналов(например, при

Г2 ОТ О ДО « ).

Формула изобретения Преобразователь случайных сигналов, содержащий генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, функциональный преобразователь и реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона работы, в него введены первый и второй делители частоты, выходы которых соединены соответственно с пер- вь м и вторым входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с группой входов функционального преобразователя, тактовый вход, выход и вход синхронизации которого соединены соответственно с выходом второго элемента И, с входом второго делителя частоты и со вторым выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с входом первого делителя частоты.

Изобретение относится к импульсной технике и может ипользоваться в информационно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение динамического диапазона работы - достигаетсл введением в преобразователь первого и второго делителей 6 и 7 частоты и образованием новых функциональных связей. Преобразователь также содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы И 2 и 3, функциональный преобразователь 4, реверсивный счетчик 5, датчик 10 случайных чисел, блок 11 сравнения. 1 ил.