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

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано для формирования пуассоновского потока импульсов одновременно с последовательностью случайных чисел, являющихся преобразованием случайных чисел с экспоненциальным распределением.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена электрическая структурная схема генератора пуассоновского потока импульсов.

Генератор пуассоновского потока импульсов содержит последовательно соединенные датчик 1 случайных чисел, цифроаналогоеый преобразователь 2, блок 3 сравнения, прерыватель 4, формирователь 5 импульсов и генератор 6 экспоненциального напряжения, последовательно соединенные элемент задержки 7, генератор 8 линейного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 9 и регистр 10

сдвига, последовательно соединенные сумматор 11 и регистр 12, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента задержки 7, при этом выход формирователя 5 импульсов соединен с входом датчика 1 случайных чисел и с управляющим входом регистра 10 сдвига, а выход генератора 6 экспоненциального напряжения соединен с вторым входом блока 3 сравнения.

Кроме того, генератор содержит последовательно соединенные дополнительный регистр 13 сдвига, информационные входы которого соединены с выходом сумматора 11,а синхровход соединен с выходом элемента задержки 7, группу блоков 14-1... 14- m выделения минимума и блок 15 выделения максимума, выходы которого соединены с информационными входами регистра 12.

Регистр 13 сдвига ммеет ту же конструкцию, что и регистр 10, блоки 14-1...14-т и блок 15 в частном случае могут быть выполнены в виде ПЗУ.

СО

С

00 S3

о

о о

Работает генератор пуассоновского потока импульсов следующим образом.

При подаче импульса запуска в выходную цепь формирователя 5 импульсов датчик 1 случайны чисел изменяет свое состояние и производится перезапуск генератора 6 экспоненциального напряжения, вырабатывающего экспоненциальное напряжение, которое сравнивается в блоке 3 сравнения с аналоговым эквивалентом выходного сигнала датчика 1 случайных чисел. В момент равенства этих сигналов, на выходе формирователя 5 импульсов формируется импульс, который приводит к повторению описанных процессов. -Формируемый таким образом поток импульсов является пуассоновским, т.е. ему соответствует экспоненциальное распределение интервалов между импульсами. .

По каждому импульсу после задержки на время переходных процессов в регистре 10-сдвига и регистре 12 в элементе задержки 7 перезапускается генератор 8 линейного напряжения, вырабатывающий линейно нарастающее напряжение. Величина этого напряжения преобразуется аналого-цифровым преобразователем 9 в цифровую форму и записывается со сдвигом по каждому импульсу формирователя 5 импульсов в регистр ТО сдвига, рассчитанный на п отсчетов. Таким образом, в каждый текущий момент времени в установившемся режиме в регистре 10 сдвига находится п независимых отсчетов, соответствующих возможным значениям случайных чисел с экспоненциальным распределением XL параметр которого А определяется параметром генератора б экспоненциального напряжения.

Результат суммирования п чисел в сумматоре 11 по каждому импульсу формирователя 5 импульсов записывается в регистр 13.

Сумма п возможных значений случайных величин с экспоненциальным распределением, имеющим параметр Я, подчиняется Гамма-распределению с плотностью

РЮ-... .

Поэтому в регистре 12 в установившемся режиме будет находиться К чисел с этим распределением, где К- объем регистра 13.

Все ячейки регистра 13 разбиты на m групп, соединенных с соответствующим блоком 14-1.,.14-т выделения минимума, которые выделяют минимальное из всех групп чисел. Блок 15 выделения максимума выделяет максимальные числа из всех минимальных, которые по каждому импульсу с выхода элемента задержки 7 записываются в регистр 12,

Таким образом, благодаря введению блоков и связей существенно расширяются функциональные возможности генератора, поскольку он формирует на своем выходе случайные числа, являющиеся минимаксным преобразованием выборки чисел с гиперэкспоненциальным распределением.

0

5

0

Форм у л аизобретения Генератор пуассоновского потока им1- пульсов, содержащий последовательно сое- динекиые датчик случайных чисел, цифрозналоговый преобразователь, блок сравнения, прерыватель и формирователь

импульсов, выход которого соединен с входом случайных чисел и с входом генератора экспоненциального напряжения, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с

целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные элемент задержки, генератор линейного напряжения, аналого- цифровой преобразователь, первый регистр сдвига, сумматор, второй регистр сдвига, группа блоков выделения минимума, блок выделения максимума и регистр, вход синхронизации которого соединен с входом синхронизации второго регистра сдвига, с

45

входом элемента задержки, с управляющим входом первого регистра сдвига и с выходом формирователя импульсов.

Изобретение может быть использовано для формирования пуассоновского потока импульсов одновременно с последовательностью случайных чисел, являющихся преобразованием случайных чисел с экспоненциальным распределением. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Цель достигается тем, что в генератор пуассоновского потока импульсов введены элемент задержки 7, генератор линеййого напряжения 8, аналого-цифровой преобразователь 9, регистры сдвига 10, 13, сумматор 11, регистр 12, группа блоков выделения минимума 14, блок выделения максимума 15. Устройство также содержит датчик случайных чисел 1, цифроаналого- вый преобразователь 2, блок сравнения 3, прерыватель 4. формирователь импульсов 5, генератор экспоненциального напряжения 6. 1 ил.