Генератор пуассоновского потока импульсов Советский патент 1993 года по МПК H03K3/84 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования сложных случайных потоков при моделировании систем массового обслуживания.

Известен генератор пуассоновского потока импульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик равномерно распределенных случайных чисел (ДРРСЧ), .первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), первый блок сравнения, прерыватель, -формирователь импульсов, выход которого соединен с входом опроса первого ДРРСЧ, а через первый генератор экспоненциального напряжения (ГЭН) с вторым входом первого блока сравнения, ключ, второй ДРРСЧ, второй ЦАП, второй блок сравнения, второй формирователь импульсов, второй ГЭН, вход запуска которого соединен с выходом ключа, а выход - с вторым входом второго блока сравнения, и третий блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом ключа. ..

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные относительно малым числом формируемых потоков.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные датчик пуассоновских импульсов и первый элемент ИЛИ, включенный между выходом, второго формирователя импульсов и входом сброса второго ГЭН, а также последовательно соединенные элемент задержки, вход которого соединен с выходом датчика пуассоновских импульсов, и второй элемент ИЛИ, включенный между выходом ключа и объединенным входом запуска второго ГЭН и входом опроса второго ДРРСЧ.

На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора пуассоновского потока импульсов.

Генератор пуассоновского потока импульсов содержит последовательно соединенные ДРРСЧ 1, первый ЦАП 2, первый блок 3 сравнения, прерыватель 4, первый формирователь 5 импульсов и первый ГЭН б, последовательно соединенные первый ключ 7, второй элемент ИЛИ 17, второй ДРРСЧ 8, второй ЦАП 9, второй блок 10 сравнения, второй формирователь 11 импульсов, первый элемент ИЛИ 15, второй ГЭН 12, выход которого соединен с вторым входом второго блока 10 сравнения, а второй вход - с входом второго ДРРСЧ 8, и третий блок 13 сравнения, выход которого соединен с управляющим входом ключа 7,

датчик 14 пуассоновских импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 15, а через элемент задержки с вторым входом второго элемента ИЛИ

17.

Датчик 14 конструктивно выполнен в виде блоков 1-6 и связей между ними. Остальные блоки имеют ту же конструкцию, что и в прототипе, а элементы 15-17 являют0 ся стандартными элементами вычислительной техники.

Генератор пуассоновского потока импульсов работает следующим образом. При включении устройства с помощью

5 прерывателя 4 первый формирователь 5 импульсов выдает импульс на вход первого ДРРСЧ и на вход запуска первого ГЭН 6. ДРРСЧ вырабатывает возможные значения случайного числа с равномерным распреде0 лением в интервале (0,1) в цифровом виде, которые преобразуются в аналоговую величину с помощью ЦАП 2. Одновременно первый ГЭН 6 вырабатывает экспоненциально нарастающее напряжение. При превыше5 ним сигналом первого ГЭН 6 сигнала, сформированного на выходе ЦАП 2, на выходе блока 3 сравнения формируется сигнал с уровнем логической Т, который, пройдя через прерыватель 4, преобразуется в им0 пульс формирователем 5 импульсов. Описанные выше процессы повторяются, поэтому на выходе формирователя 5 импульсов образуется случайный поток импульсов, интервалы между которыми

5 подчиняются экспоненциальному распределению с параметрами, определяемыми характеристиками первого ГЭН 6.

Аналогично работает датчик 14 пуассоновских импульсов,

0 Импульсы формирователя 5 через ключ 7 и второй элемент ИЛИ 17 поступают на вход опроса второго ДРРС4 8 и на вход запуска второго ГЭН 12.

При превышении сигналом с выхода

5 второго ГЭН 12 сигнала с выхода Второго ЦАП 9 на выходе второго блока 10 сравнения сигнал уровня логического О меняется на сигнал уровня логической 1, который преобразуется в импульс вторым формиро0 вателем 11 импульсов. Этот импульс через первый элемент ИЛИ 14 сбрасывает и останавливает второй ГЭН 12. Кроме того, по импульсам датчика 14 пуассоновских импульсов независимо от состояния элемен5 тов схемы сбрасывается второй ГЭН 12, через малую задержку в элементе 16 задержки (на время сброса) он вновь запускается и происходит новый опрос второго ДРРСЧ 8. Если интерпретировать поток импульсов на выходе формирователя 5 как поток заявок на обслуживание, которые обслуживаются случайное время, то импульсы на выходе датчика 14 представляют собой поток заявок высшего приоритета, которые принимаются к безусловному выполнению.

Таким образом, на выходе второго формирователя 11 формируется более сложный поток импульсов, параметры которого лишь в частном случае (когда постоянная времени датчика 14 достаточно велика) совпадают с потоком устройства-прототипа. Этим достигается цель изобретения.

Ф о рмула изобретения Генератор пуассоновского потока им- пульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик случайных чисел. первый цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнения, прерыватель, первый формирователь импульсов и ключ, последовательно соединенные второй датчик случайных чисел, второй цифроаналого- вый преобразователь, второй блок сравнения и второй формирователь импульсов, выход первого формирователя импуль-

сов соединен с входом первого датчика экспоненциального напряжения, с вторым входом первого блока сравнения, последовательно соединенные второй генератор экспоненциального напряжения и третий блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу ключа, вход второго датчика случайных чисел подключен к входу запуска второго генератора экс- поненциального напряжения, выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены датчик пуассоновских импульсов, элемент задержки и первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с входом элемента задержки, а выход подключен к входу второго генератора экспоненциального напряжениями этом первый элемент ИЛИ включен между выходом ключа и входом второго датчика случайных чисел.

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, которая достигается тем, что в генератор пуассонов- ского потока импульсов введены датчик 14 пуассоновских импульсов, элементы ИЛИ 15, 17, элемент 16 задержки. Устройство также содержит датчики 1, 8 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2, 9, блоки 3,10,13 сравнения, формирователи 5,11 импульсов, генераторы 6,12 экспоненциального напряжения, прерыватель 4, ключ 7.1 ил.