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

Изобретение относится к импульсной .технике. , , ,

Известен генератор случайного потока импульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь и первый блок сравнения, первый формирователь импульсов, последовательно соединенные второй датчик равномерно распределенных числе, второй цифроаналоговый преобразователь, второй блок сравнения и второй формирователь импульсов, первый генератор экспоненциального напряжения, выход которого соединен вторым входом первого блока сравнения. второй генератор экспоненциального напряжения, выход которого соединен с вто- рым входбм второго блока сравнения первьгй, второй и третий элементы ИЛИ и шина Пуск, соединенная с первыми входа- ми первого й вторбго элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами первого датчика равномерно распределенных случайных чисел и первого ге- нёратора экспоненциального напряжения,

выход первого блока сравнения соединен с

вхойой первого формирователя импульсов, выход которого соединен с входом второго датчика равномерно распределенных случайных чисел, с входом второго генератора экспоненциального напряжения и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, с вторым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ.

Недостатком генератора являются относительно узкие функциональные возможности, обусловленные относительно малым классом формируемых потоков импульсов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что между выходом второго формирователя импульсов и вторым входом первого элемента ИЛИ введены последовательно соединенные четвертый элемент ИЛИ, первый счетный триггер и первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а между выходом второго формирователя импульсов и вторым входом второго элемента ИЛИ введены последова: тельно соединенные пятый элемент ИЛИ, второй счетный триггер и второй элемент И, второй вход которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, а также датчик пуас- соновских импульсов, вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, а выход - соединен с вторыми

входами четвертого и пятого элементов ИЛИ.

Анализ научно-технической литературы показал, что до даты подачи заявки отсутствовали устройства с указанной совокупностью признаков. Следовательно, предложение отвечает критерию новизны.

Кроме того, цель изобретения достигается всей введенной совокупностью признаков, которая в известной литературе не обнаружена. Следовательно, предложение Отвечает критерию существенных отличий. На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора случайногр потока импульсов.

Генератор случайного потока импульсов содержит последовательно соединенные первый датчик 1 равномерно

распределенных случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь 2, первый блок 3 сравнения, первый формирователь 4 импульсов, второй датчик 5 равномерно распределенных случайных чисел, второй цифроаналоговый преобразова-- тель 6, второй блок 7 сравнения и второй формирователь 8 импульсов, первый элемент ИЛИ 9, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ 10 и первый генератор

11 экспоненциального напряжения, второй генератор 12 экспоненциального напряжения, вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя 8 импульсов, причем первый вход второго элемента ИЛИ 10 соединен с шиной 14 Пуск и с первым входом первого элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с входом датчика 1 равномерно распределенных случайных чисел, выходы генераторов 11 и 12 экспоненциального напряжения соединены с вторыми входами соответственно блоков 3 и 7 сравнения, последовательно соединенные четвертый элемент

ИЛИ 15, первый счетный триггер 16 и первый элемент И 17, второй вход которого ; соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 15, а выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ 9, последовательно соединенные пятый элемент ИЛ И 18, первый вход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 15 и с выходом второго формирователя 8 импульсов, второй счетный триггер 19 и второй элемент И 20, второй вход которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ 18, а выход-с вторым входом второго элемента ИЛИ 10, а также датчик 21 пуассоновских импульсов, вход которого соединен с выходом первого формирователя 4 импульсов, а выход - с вторыми входами четвертого 15 и пятого 18 элементов ИЛИ.

Блоки 1-13 выполнены как и в известном устройстве, блоки 15 - 17, 18-20 являются стандартными блоками импульсной техники, а датчик 21 конструктивно выполнен как совокупность блоков 5 - 8, 12 и 1 связей между ними,

Работает генератор случайного потока импульсов следующим образом,

По импульсу запуска первый датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел вырабатывает случайное число в интервале (0,1), которое первым цифроаналоговым преобразователем 2 преобразуется в аналоговое напряжение. Одновременно с этим запускается генератор

11 экспоненциального напряжения. При равенстве сигналов на входах первого блока 3 сравнения на выходе первого формирователя 4 импульсов вырабатывается импульс, который поступает на вход опроса второго датчика 5 равномерно распределенных случайных чисел и на вход второго генератора

12 экспоненциального напряжения. При равенстве сигналов на входах второго блока 7 сравнения импульс вырабатывается на выходе второго формирователя 8 импульсов. При этом интервал времени между импульсом на выходепервого формирователя 4 импульсов и импульсом на выходе второго формирователя 8 импульсов является случайным и подчиняется экспоненциальному распределению с параметром, определяемым параметрами второго генератора 12 экспоненциального напряжения.

Аналогично работает датчик 21 и импульс на его выходе появляется через случайный интервал времени относительно импульса на выходе первого формирователя 4 импульсов. При этом распределение этих интервалов является экспоненциальным, параметры которого определяются параметрами генератора экспоненциального напряжения, входящего в его состав, несовпадающими с параметрами генератора 12,

. Первый 16 и второй 19 счетные триггеры могут находится в любом начальном состоянии. Предположим, что это состояние является единичным. Тогда первый из двух импульсов, формируемых на выходах второго формирователя 8 и датчика 21 по импульсу с выхода первого формирователя 4, переводит первый 16 и второй 19 счетные триггеры в нулевое состояние и сам импульс на выход первого 17 и второго 20 элементов И не поступает. При этом для исключения гонок на вторых входах элементов И могут быть включены элементы задержки.

В то же время каждый второй импульс проходит через элементы И 17, 20. Этот импульс через первый и второй элементы ИЛИ 9 и 10 переводит в новое состояние первый 5 датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел и перезапускает первый генератор 11 экспоненциального напряжения. В результате через случайный интервал с экспоненциальным распределением, парамет0 ры которого определяются параметрами первого генератора 11 экспоненциального напряжения, появляется импульс на выходе первого формирователя 4 импульсов.

Далее описанные выше процессы по5 вторяются. В результате на выходе третьего элемента ИЛИ 13 формируется случайный поток импульсов, в котором интервалы между импульсами являются случайными и под- чиняютсяэкспоненциальному

0 распределению, но параметры распределения поочередно меняются с параметра, определяемого параметрами первого генератора 11 экспоненциального напряжения, на параметр, определяемый парамет5 рами второго генератора 12 экспоненциального напряжения- и аналогичного генератора, входящего в состав датчика 21, поскольку при этом импульс появляется через случайный интервал, рэв0 ный максимальному из двух случайных интервалов с экспоненциальным распределением, Это расширяет класс формируемых случайных потоков импульсов, чем и достигается цель изобретения.

5 Формула изобретен и.я

Генерато р случайного потока импуль- j. сов, содержащий последовательно соединенные первый датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый

0 цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнения и первый формирователь импульсов, последовательно соединенные второй датчик равномерно распределенных чисел, второй цифроанало5 говый преобразователь, второй блок сравнения и второй формирователь импульсов, первый генератор экспоненциального напряжения, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения,

0 второй генератор экспоненциального напряжения, выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения, первый, второй и третий элементы ИЛИ, шина Пуск, соединенная с первыми входами

5 первого и второго элементов ИЛИ. выходы которых соединены соответственно с входами первого датчика равномерно распределенных случайных чисел и первого генератора экспоненциального напряжения, выход первого формирователя импуль

сов соединен с входом второго датчика рав-мент И, второй вход которого соединен с

номерно распределенных случайных чисел.выходом четвертого элемента ИЛИ. а между

с входом второго генератора экспоненци-выходом второго формирователя импульсов

ального напряжения и с первым входоми вторым входом второго элемента ИЛИ

третьего элемента ИЛИ. второй вход кото-5 введены последовательно соединенные пярого соединен с выходом второго формиро-тый элемент ИЛИ, второй счетный триггер и

вателя импульсов, отличающийся тем,второй элемент И, второй вход которого сочто, с целью расширения функциональныхединен с выходом пятого элемента ИЛИ, а

возможностей, между выходом второготакже датчик пуассоновских импульсов,

формирователя импульсов и вторым входом10 вход которого соединен с выходом первого

первого элемента ИЛИ введены последова-формирователя импульсов, а выход соедительно соединённые четвертый элементнем с вторыми входами четвертого и пятого

ИЛИ, первый счетный триггер и первый эле-элементов ИЛИ.

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Генератор случайного потока импульсов содержит датчики 1, 5 равномерно распределенных случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2, 6, блоки 3.7 сравнения, формирователи 4, 8 импульсов/элементы ИЛИ 9. 10, 13, 15, 18, генераторы 11, 12 экспоненциального напряжения, шину 14 Пуск, счетные триггеры 16,19, элементы И 17, 20, датчик 21 пуассоновских импульсов. 1 ил..