Генератор случайного потока импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K3/84 

vj со VI

41

о

00

lr iv}obpe enne относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования случайного потока импульсов,

Цель изобретения - повышение точно- сти.

На чертеже представлена электрическая функциональная схема генератора случайного потока импульсов.

Генератор случайного потока импуль- сов содержит последовательно соединенные одновибраюр , генератор 2 тактовых импучьсов, счетчик 3 импульсов, блок 4 умножения, первый сумматор 5, второй сумматор fi, генератор 7 экспоненциального напряжение, пеэвый блок8 сравнения, формирователь 9 импульсов и датчик 10 случайных чисел, последовательно соединенные пйрвы1/ генератор 11 пуассоновского потока импульсов, элемент И 12 и третий сумма- тор 11, последовательно соединенные u Opjf генератор И муассоновского потока импутьсов, первый реверсивный счетчик 15 и второй блок 16 сравнения, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ 17 и Biopoi/i реверсивный счетчик 18, четвертый сумма юр 19, последовательно соединенные злзмеы 20 ЗАПРЕТ и второй элемент ИЛИ 1, выход которого соединен с входом первого генератора 11 пуассоновского по- точа импульсов.

Выход одновибратора 1 соединен с первым в/одом первого элемента ИЛИ 17 и входом второго генератора 14 пуассоновского потока импульсов, выход которого со- единен с. вторым входом элемента ЗАПРЕТ, вторым еходом второго реверсивного счетчика 18 и первым входом четвертого сумма- юра 19, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 17, вторым входом счетчика 3 импульсов, вторым входом первого реверсивного счетчика 15 и вторым входом третьего сумматора 13, выходы ксшрого соединены с второй группой второго сумматора 6. Выходы счетчика 3 импульсов соединены с группой входов третьего сумматора 13 и с группой входов четвертого сумматора 19. Выход второго блока 16 сравнения соединен с первым входом элемента 20 ЗАПРЕТ и вторым входом элемента И 12, выход которого соеди- ней с вторым входом второго элемента ИЛИ 21, третьим йчодом первого реверсивного счетчика 15 v. третьим входом второго реверсивного счетчика 18, выходы которого соединень с второй группой входов блока 4 умножения. Выходы датчика 10 случайных чисел соединены с второй группой входов первого блока 8 сравнения.

Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.

При запуске одновибратора 1 вырабатывается импульс, по которому запускается генератор 2 тактовых импульсов, первый генератор 14 пуассоновского потока импульсов, а также производится установка второго реверсивного счетчика 18 в начальное состояние До .

По мере формирования импульсов генератором 2 тактовых импульсов заполняется счетчик 3 импульсов, сигнал на выходе которого пропорционален текущему времени t работы устройства. Этот сигнал умножается на До в блоке 4 умножения, в результате чего на выходе последнего формируется сигнал t . В исходном состоянии первый реверсивный счетчик 15, третий сумматор 13 и четвертый сумматор 19 обнулены. Следовательно, сигналх т До непосредственно через первый сумматор 5 и второй сумматор 6 поступает на вход генератора 7 экспоненциального напряжения.

По этому сигналу на выходе генератора 7 экспоненциального напряжения формируется сигнал у 1 - , который сравнивается в первом блоке 8 сравнения со случайным числом г, формируемым на выходе датчика 10 случайных чисел. При у г на выходе формирователя 9 импульсов появляется импульс, который поступает на выход устройства. Кроме того, этот импульс обнуляет счетчик 3 импульсов и поступает на вход опроса датчика 10 случайных чисел Описанные процессы повторяются. В результате на выходе устройства формируются импульсы с экспоненциальным распределением интервалов между ними.

Кроме того, по импульсу одновибратора 1 запускается первый генератор 14 пуассоновского потока импульсов, который вырабатывает импульсы с экспоненциальным распределением интервалов следования, При выработке импульса генератором 14 пуассоновского потока импульсов этот импульс суммируется с сигналом До во втором реверсивном счетчике 18. Этот же импульс поступает на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 15, содержимое которого сравнивается с нулем во втором блоке 16 сравнения. При превышении содержимым реверсивного счетчика 15 нуля первый элемент И 12, выполняющий функции ключа, открывается и через него поступают импульсы генератора 11 пуассоновского потока импульсов.

Эти импульсы проходят через первый элемент И 12 до тех пор, пока содержимое первого реверсивного счетчика 15 не станет

равным нулю. Импульс с выхода первого элемента И 12 также поступает на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 18 и уменьшает его содержимое. В результате на выходе второго реверсивного счетчика 18 формируется величина, которая умножается в блоке 4 умножения на текущий сигнал с выхода счетчика 3 импульсов.

Кроме того, по импульсу второго генератора 14 пуассоновского потока импульсов при наличии уровня логического нуля на выходе второго блока 16 сравнения опрашивается генератор 11 пуассоновского потока импульсов, который через случайный интервал времени вырабатывает импульс на выходе. Для устойчивой работы на входе первого реверсивного счетчика 15 может быть установлен элемент задержки на время переходных процессов в элементе 20 ЗАПРЕТ и элементе ИЛИ 21. Импульс на выходе второго генератора 11 пуассоновского потока импульсов через открытый элемент И 12 поступает на вычитающие входы первого реверсивного счетчика 15 и второго реверсивного счетчика 18.

Таким образом, при наличии уровня логического нуля на выходе второго блока 16 сравнения второй генератор 11 пуассоновского потока импульсов.запускается от первого генератора 13 пуассоновского потока импульсов, а в остальных ел/чаях-от своего выходного импульса.

В результате на выходе генератора 7 экспоненциального напряжения формируется экспоненциальная зависимость у 1 - сложного вида вследствие сложной зависимости сигнала во времени, что приводит к сложному виду закона распределения интервалов времени между импульсами на выходе устройства.

Формула изобретения

Генератор случайного потока импульсов, содержащий последовательно соединенные одновибратор, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, блок умножения, первый сумматор, второй сумматор, генератор экспоненциального напряжения,

первый блок сравнения, формирователь импульсов и датчик случайных чисел, последовательно соединенные первый генератор пуассоновского потока импульсов, элемент И и третий сумматор, последовательно соединенные второй генератор пуассоновского потока импульсов, первый реверсивный счетчик и второй блок сравнения, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и второй реверсивный счетчик, четвертый сумматор, группа входов которого соединена с выходами счетчика импульсов и с группой входов третьего сумматора, выходы и второй вход которого соединены соответственно с второй группой входов второго

сумматора и с входом датчика случайных чисел, выходы которого соединены с второй группой входов первого блока сравнения, выход одновибратора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с входом

второго генератора пуассоновского потока импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго реверсивного счетчика импульсов и с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого соединен

с выходом формирователя импульсов, с вторым входом счетчика импульсов, с вторым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом первого реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с

третьим входом второго реверсивного счетчика и с выходом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, выходы второго реверсивного сметчика соединены с второй группой входов блока умножения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные элементы ЗАПРЕТ и второй элемент ИЛИ, выход и вход которого соединены соответственно с входом первого генератора пуассоновского потока импульсов и с выходом элемента И, второй вход которого соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого соединен с выходом

второго генератора пуассоновского потока импульсов.

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - повышение точности -достигается введением в генератор случайного потока импульсов элемента ЗАПРЕТ 20, второго элемента ИЛИ 21 и образованием новых функциональных связей. Устройство содержит также одновибратор 1, генератор 2 тактовых импульсов, счетчик 3 импульсов, блок4 умножения, сумматоры 5, 6, 13 и 19, генератор / экспоненциального напряжения, блоки 8 и 16 сравнения, формирователь 9 импульсов, датчик 10 случайных импульсов, генераторы 11 и 14 пуассоновского потока импульсов, элемент И 12, реверсивные счетчики 15 и 18 и элемент ИЛИ 17, 1 ил.