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

ел

С

Применение - в импульсной технике. Сущность изобретения - усовершенствование устройства достигнуто введением счетчика 14 импульсов, блока 15 постоянной памяти и блока 8 умножения. Генератор пуассоновского потока импульсов содержит также датчики 1, 7, цифроаналоговые преобразователи 2, 9, блоки 3, 10, 13 сравнения, формирователи 5, 11 импульсов, генераторы 12, 16 экспоненциального напряжения, прерыватель 4 и ключ 6. 1 ил.

4J 00

о о

N

00

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

Известен генератор пуассоновского потока импульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый блок сравнения, первый форми- роватёль импульсов, выход которого соединен с входом первого генератора экспоненциального напряжения и с входом ключа, выход которого соединен с входом второго датчика равномерно распределенных случайных чисел, последовательно соединенные второй блок сравнения, второй формирователь импульсов, второй генератор экспоненциального напряжения и третий блок сравнения, первый цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с входом третьего блока сравнения, выход которого соединен с входом управления ключа, выход которого соединен с вторым входом второго генератора экспоненциального напряжения, выход второго датчика равномерно распределенных случайных чисел соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход первого формирователя импульсов соединен с входом первого датчика равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, выход которого соединен с входом прерывателя, выход которого соединен с входом первого формирователя импульсов, выхбд первого генератора экс- .поненциального напряжения соединен с вторым входом первого блока сравнения.

Недостатком генератора являются относительно узкие функциональные возмож- . ности, обусловленные относительно узким классом формируемых потоков импульсов.

Действительно, генератор воспроизводит два случайных потока импульсов, один из которых может быть использован для моделирования пуассоновского потока заявок, а другой - системы их обслуживания с отказами и без очереди, Однако на практике часто используются системы с участием человека, когда интенсивность обслуживания заявок зависит от разности между числом поступивших и числом обслуженных заявок.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в генератор введены последовательно соединенные реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, а вычитающий вход-с выходом второго формирователя импульсов, блок постоянной памяти и блок умножения, включенный между выходом второго датчика случайных чисел и входом второго цифроаналогового преобразователя.

Анализ научно-технической литературы

0 показал, что до даты подачи заявки отсутствовали устройства с указанной совокупностью признаков. Следовательно, предложение отвечает критерию новизны. Кроме того, цель изобретения достига5 ется всей введенной совокупностью признаков, которая в известной литературе не обнаружена. Следовательно, предложение отвечает критерию существенных отличий. На чертеже представлена электриче0 екая структурная схема генератора пуассоновского потока импульсов.

Генератор содержит последовательно соединенные первый датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел (ДРРСЧ),

5 первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 2, первый блок 3 сравнения, прерыватель 4, первый формирователь 5 импульсов, первый ключ 6, второй ДРРСЧ 7, блок 8 умножения, второй ЦАП О/второй блок 10

0 сравнения, второй формирователь 11. импульсов, второй генератор 12 экспоненциального напряжения (ГЭН), другой вход которого соединен с выходом первого ключа 6, а выход - с другим входом второго

5 с другим входом блока 8 умножения, а также первый ГЭН 16, включенный между выходом первого формирователя 5 и вторым входом первого блока 3. Блоки 1-7, 9-13, 16 выполнены как и в прототипе, блок 14 явля0 ется стандартным блоком вычислительной техники, а блок 15 - в виде ПЗУ, информация о программировании которого представлена ниже.

Генератор пуассоновского потока им5 пульсов работает следующим образом.

При включении устройства с помощью прерывателя 4 первый формирователь 5 импульсов выдает импульс на вход первого ДРРСЧ 1, и на вход запуска первого ГЭН 16, ДРРСЧ 1 вырабатывает возможные значения случайного числа с равномерным распределением в интервале (0,1) в цифровом виде, которое преобразуется в аналоговую величину с помощью первого ЦАП 2. Одновременно первый ГЭН вырабатывает экспо- ненциально нарастающее напряжение. При превышении сигналом первого ГЭН сигнала, сформированного на выходе первого ЦАП 2, на выходе первого блока Зсравнения формируется сигнал с уровнем логической 1, который, пройдя через прерыватель 4, преобразуется в импульс первым формирователем 5 импульсов. Описанные выше процессы повторяются, поэтому на выходе первого формирователя 5 импульсов обра- зуется случайный поток импульсов, интервалы между которыми подчиняются экспоненциальному распределению с параметрами, определяемыми характеристиками первого ГЭН 17. Импульсы этого потока через ключ 6 поступают на вход опроса второго ДРРСЧ 7 и на вход запуска второго ГЭН 12.

При превышении сигналом с выхода второго ГЭН 12 сигнала с выхода второго ЦАП 9 на выходе второго блока 10 сравнения сигнал с уровня логического О переходит на уровень логической 1, который преобразуется в импульс вторым формирователем 11 импульсов. Этот импульс сбра- сывает и останавливает второй ГЭН 12, а также поступает на выход генератора пуас- соновского потока импульсов. При этом импульсы с выхода первого формирователя 5 поступают на суммирующий вход реверсив- ного счетчика 14, а с выхода второго формирователя 11 - на его вычитающий вход.

Таким образом, в реверсивном счетчике 14 формируется сигнал п, пропорциональный разности между числом поступивших и числом обслуженных заявок. Этот сигнал поступает на вход блока 15, который формирует коэффициент умножения для блока 8. Блок 15 может быть на любую функцию. В частном случае при п 5 - 10 на выходе блока 8 формируется код К 1, при п 11 - 20 - код К 0,8, при п 21-30 - код К 0,6, при п 30 код 0,5 или меньше.

В соответствии с этим чем больше величина сигнала в реверсивном счетчике 14, тем меньше коэффициент умножения блока 8, что приводит к уменьшению частоты появления импульсов на выходе второго формирователя 11.

Таким образом, благодаря введению дополнительных блоков и связей существенно расширяется класс импульсных потоков, формируемых на выходе генератора. Заметим, что при программировании блока 16 на безусловный единичный код, предложенный генератор формирует тот же поток, что и основное устройство.

Формула изобретения

Генератор пуассоновского потока импульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнения, прерыватель, первый формирователь импульсов, ключ и второй датчик случайных чисел, последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь, второй блок сравнения, второй формирователь импульсов, второй генератор экспоненциального напряжения и третий блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход которого подключен к второму входу второго генератора экспоненциального напряжения, выход первого формирователя импульсов подключен к входу первого датчика случайных.чисел и через первый генератор экспоненциального напряжения к второму входу первого блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные реверсивный счетчик импульсов, блок постоянной памяти и блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго датчика случайных чисел, выход блока умножения подключен к входу второго цифроаналогового преобразователя, а суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика импульсов подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей импульсов.