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

Ё

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повышение точности -достигается введением в генератор случайного потока импульсов группы формирователей 14.1-14.п импульсов, элемента ИЛИ 15 и образования новых функциональных связей, обеспечивающих исключение переходных периодов за счет начальной установки делителей 12.1-12.п частоты. Генератор содержит также элементы ИЛИ 1, 4 и 13, датчик 2 случайных чисел, блоки 3 и 17 сравнения, формирователь 5 импульсов, генератор 6 тактовых импульсов, блок 7 задания точности, блок 7 задания точности, блок8 формирования, блок 9 задания интенсивности, шину 10 управления, группу элементов И 11.1-11.п, счетчики 16 и 23 импульсов, регистры 18 и 20. блок 19 умножения, сумматор 21. дешифратор 22, группу шин 24.1-24.П управления, группу блоков 25.1-25.п элементов И, блок 26 элементов ИЛИ. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике,

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора случайного потока импульсов.

Генератор содержит последовательно соединенные первый элемент ИЛИ 1, датчик 2 случайных чисел, блок 3 сравнения, второй элемент ИЛИ 4 и формирователь 5 импульсов, последовательно соединенные генератор 6 тактовых импульсов и блок 7 задания точности, блок 8 нормирования, группа входов которого соединена с первой группой входов блока 9 задания интенсивности, шину 10 управления, последовательно соединенные группу элементов И

ю

Jk sj

ю

вателей 14.1-14.п импульсов группы формирователей импульсов и с соответствующими выходами второй группы выходов блока 9 задания интенсивности. Выход блока 7 задания точности соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ 4. Выходы блока 8 нормирования соединены со второй группой входов блока 3 соавнения.

Блок 7 задания точности содержит последовательно соединенные счетчик 16 импульсов и блок 17 сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами регистра 18. Первый вход блока 7 задания точности соединен с первым входом счетчика 16 импульсов, второй вход которого является вторым входом блока 7 задания точности, выходом которого является выход блока 17 сравнения.

Блок 8 нормирования содержит последовательно соединенные блок 19 умножения, регистр 20 и сумматор 21, выходы которого являются группой выходов блока 8 нормирования, группа входов которого соединена с первой группой входов блока 19 умножения, вторая группа входов которого соединена с выходами регистра 20, входы упрааления и установки которого являются входами управления и установки блока 8 нормирования.

Блок 9 задания интенсивности содержит дешифратор 22, входы которого соединены с выходами счетчика 23 импульсов, группу шин 24.1-24.п управления, соединенных с группами входов соответствующих блоков 25.1-25.п элементов И группы блоков элементов И, входы блоков 25.1-25.п элементов И которой соединены с соответствующими выходами дешифратора 22, являющимися второй группой выходов блока 9 задания интенсивности, вход и первая группа выходов которого соединены соответственно с входом счетчика 23 импульсов и с выходами блока 26 элементов ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков 25.1-25.П элементов И группы блоков элементов И.

Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.

Перед началом работы в регистре 20 блока 8 нормирования устанавливается единичное значение, в регистре 18 блока 7 задания точности устанавливается число m шагов дискретизации экспоненциальной зависимости вида

f(ti)« 1-6,1-1,2m.

где А интенсивность импульсов случайного потока;

Л Т - шаг дискретизации экспоненциальной зависимости.

Счетчики 16 и 23 импульсов устанавливаются в нулевое состояние.

На шинах 24.1-24.п группы шин управления устанавливаются величины (),

(ё г т)... (е ), где п - определяет количество различных экспоненциальных зависимостей вида fi(t) 1 - efljt, в соответствии с которыми вырабатываются потоки импульсов различных интенсивностей.

Последовательность установки значений ( ) на шинах 24.1-24.п группы шин управления блока 9 задания интенсивности определяет порядок перехода к каждой последующей интенсивности генерируемого

случайного потока импульсов,

При поступлении импульса запуска на шину 10 управления, который 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 ДТ, датчик 2 случайных чисел - случайные числа, распределенные равномерно на интервале-(0,1), которые поступают на

блок 3 сравнения.

При накоплении в счетчике 16 импульсов числа, равного т, срабатывает блок 17 сравнения е силу равенства содержимых счетчика 16 импульсов и регистра 18. Блок

17 сравнения вырабатывает единичный сигнал, который, проходя через элемент ИЛИ 4, поступает на формирователь 5 импульсов, который, в свою очередь, по переднему фронту принятого сигнала вырабатывает

единичный импульс. При помощи счетчика 23 импульсов происходит отслеживание порядка изменения интенсивности генерируемого потока импульсов.

В соответствии с увеличивающимся

значением содержимого счетчика 23 импульсов происходит последовательное возбуждение выходных шин дешифратора 22, который подключает через соответствующие блоки 25.1-25.П элементов И и блок 26

элементов ИЛИ к блоку 19 умножения различные шины 24.1-24.п управления (задания постоянные еЛ1Й,,.... .)В блоке 19 умножения происходит умножение числа, находящегося в регистре

20, и числа, поступающего с выхода блока 26 элементов ИЛИ. Запись полученного произведения в регистр 20 производится при выработке генератором;1, 6 тактовых импульсов Очередного импульса, который разрешает запись в регистр 20 содержимого блока 19 умножения.

Таким образом, в моменты времени ti i ДТ в регистре 20 будут находиться числа

В сумматоре 21 производится операция вычитания из единицы содержимого регистра 20, т.е. на выходе сумматора 21 образуется число

Bi- 1 -Ai- I , 1-1,2m

Таким образом, на выходе сумматора 21 при выработке генератором 6 тактовых импульсов каждого очередного тактового импульса в моменты 1 АТ находится число, соответствующее значению функции экспоненциального закона распределения.

Для обеспечения требуемой точности задания функции дискретного экспоненциального закона распределения константы е лтдолжны удовлетворять условию 1 - р, где, например, р 0,05.

Блок 3 сравнения в тот момент, когда содержимое сумматора 21 становится большим случайного числа, сгенерированного датчиком 2 случайных чисел, вырабатывает единичный сигнал. Этот сигнал, проходя через элемент ИЛИ 4 на формирователь 5 импульсов, обеспечивает выработку последним очередного импульса выходного случайного потока. Этот импульс устанавливает при этом регистр 20 в единичное состояние.

Сигнал с выхода формирователя 5 импульсов поступает на входы элементов И 11.1-11.П, один из которых открыт сигналам с соответствующего выхода дешифратора

0

5

Кроме того, при изменении состояния любого из выходов дешифратора 22, на выходе соответствующего формирователя 14.1-14.п вырабатывается импульс, который через четвертый элемент ИЛИ 15 устанавливается в исходное состояние делителя 12.1- 12.п частоты. В результате этого при переходе потока Эрланга одного порядка на другой отсутствует переходный период, что позволяет повысить точность генерации импульсов.

Формула изобретения Генератор случайного потока импульсов по авт.св. № 1598131, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены последовательно соединенные группа формирователей импульсов и четвертый элемент ИЛИ, выход которого соединен с установочными входами делителей частоты группы делителей частоты, входы формирователей импульсов группы формирователей импульсов соеди- нены с соответствующими выходами второй группы выходов блока задания интенсивности.