ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ С ЗАДАННЫМИ СТАТИСТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ Советский патент 1974 года по МПК H03K3/84 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и технической кибернетики и может быть использовано для вероятностных исследований разнообразных устройств.

Известен цифровой генератор случайных процессов с заданными статистическими характеристиками, содержащий генератор равномерно распределенных чисел, управляемый распределителем импульсов и подключенный ко входам запоминающего устройства, выходы которого через буферный регистр соединены со входами двух компараторов, а выходы этих компараторов подключены через первую схему «ИЛИ ко входу сумматора; ко второму входу одного из компараторов подсоединен выход устройства сравнения, входы которого соедипены с генератором равномерно распределенных чисел и распределителем импульсов, выход сумматора соединен со входом цепочки, состоящей из трех задерживающих регистров, причем выход каждого регистра через схемы совпадения соединен со схемой «ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом другого из компараторов.

С целью повыщения быстродействия и обеспечения автоматического контроля за режимом работы в предлагаемом генераторе использован вспомогательный сумматор, ко входу которого через схему «ИЛИ подключены выходы трех дополнительно введенных компараторов, причем первый вход одного из них соединен с сумматором, а нервые входы остальных - с выходом запоминающего устройства, вторые входы компараторов соедипены соответственно с распределителем импульсов, схемой совпадения, один из входов которой подключен к регистру множимого, а другой - к распределителю импульсов, и выходом второй схемы кроме того, выход вспомогательного сумматора подсоединен через буферный каскад к выходу устройства, а через схему совпадения, другой вход которой соединен с выходом сумматора, подключен ко входу схемы подсчета и индикации систематических сбоев, выход которой соединен со входом распределителя импульсов.

На чертеже приведена схема предлагаемого цифрового генератора.

Предлагаемое устройство содержит генератор 1 равномерно распределенных чисел, управляемый распределителем 2 импульсов. Выход генератора 1 подключен ко входу запоминающего устройства 3, выходы которого через буферный регистр 4 соединены со входами компараторов 5 и 6. Выходы последних подключены через схему «ИЛИ 7 ко входу сумматора 8. Ко второму входу компаратора 6 подсоединен выход устройства 9 сравнения. Один из выходов сумматора 8 соединен со

входом цепочки, состоящей из задерживающих регистров 10-12, выходы которых через схемы 13-15 совпадения соответственно соединены со входами схемы «ИЛИ 16, выход которой подключен ко второму входу компаратора 5.

Ко входу вспомогательного сумматора 17 через схему «ИЛИ 18 подключены выходы компараторов 19-21. Один из входов компаратора 19 соедипен с сумматором 8. Иервые входы компараторов 20 и 21 соединены с выходом запоминающего устройства 3 через регистр 4. Вторые входы комнараторов 19-21 соединены соответственно с распределителем 2 импульсов, схемой 22 совпадения и схемой «ИЛИ 16. Входы схемы 22 совпадения соединены с регистром 23 множимого и распределителем 2 импульсов.

Выход сумматора 17 подсоединен через буферный каскад 24 к выходу 25 цифрового генератора, а через схему совнадения 26, второй вход которой соединен с выходом сумматора 8, - ко входу схемы 27 нодсчета и индикации систе.матических сбоев, выход которой соединен со входом распределителя 2 импульсов.

Генератор работает следующим образом.

Равномерно распределенное случайное число, выработанное генератором 1, по импульсу управлепия от распредели геля 2 переписывается в запоминающее устройство 3 (старшие разряды) и в регистр 23 множимого (младшие разряды), одновремен1 о занускается генератор 1 для выработки нового числа. В устройстве 3 но старшим разрядам формируется адрес, по которому необходимо выбрать из него тангенс угла наклона и координату узловой точки кривой нелинейного нреобразования равномерно распределенных случайных чисел в некоррелированные случайные числа с нормальным законом распределения, так как реализация кривой нелинейного преобразования осуществляется по методу кусочно-линейной аппроксимации на каждом участке разбиения, число которых онределяется необходимой точностью аппроксимации, решается алгоритм

, + t,-W,

где tg9k - тангенс угла наклона;

УК - координата узловой точки; V - равномерно распределенное число; АУ-его младшие разряды. Затем производится умножеиие содержимого регистра 23 на содержимое регистра 4, а к результату умножения но имнульсам унравления от раснределителя 2 прибавляется значение онорной точки кривой.

Получеииое некоррелированное нормальное случайное число переписывается параллельным кодом в регистр 12 и подается в регистр 11 (если необходимо выдавать некоррелированное нормальное случайное число). Регистры

10-12 осуществляют онерацию задержки

случайных чисел на соответствующее число

тактов, коэффициенты, число и значения которых определяются соответствующим видом

функции корреляции, хранятся в устройстве

3 и выбор их при реализации алгоритмов

осуществляется с помощью распределителя 2.

Ирименение двух сумматоров 8 и 17 позволяет значительно новысить быстродействие генератора.

Применение схемы 27 дает возможность производить автоматический контроль работы генератора и, в случае необходимости, прекратить его работу воздействием на раснределитель 2.

Предмет и з о б р е т е д и я

Цифровой генератор случайных процессов

с заданными статистическими характеристиками, содержащий генератор равномерно распределенных чисел, управляемый распределителем импульсов и подключенный ко входам заноминающего устройства, выходы которого через буферный регистр соединены со входами двух компараторов, а выходы этих компараторов подключены через первую схему «ИЛИ ко входу сумматора; ко второму входу одного из компараторов подсоединен

выход устройства сравнения, входы которого соединены с генератором равномерно распределенных чисел и распределителем импульсов, выход сумматора соединен со входом цепочки, состоящей из трех задерживающих регистров, причем выход каждого регистра через схемы совнадения соединен со схемой «ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом другого из комнараторов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечепия автоматического контроля за режимом работы генератора, в нем использован вспомогательный сумматор, ко входу которого через схему «ИЛИ подключены выходы трех дополнительно введенных

компараторов, причем первый вход одного из них соединен с сумматором, а первые входы остальных соединены с выходом запоминающего устройства, а вторые входы компараторов соединены соответственно с распределителем импульсов, схемой совпадения, один из входов которой подключен к регистру множимого, а другой - к распределителю импульсов, и выходом второй схемы «ИЛИ, кроме того, выход вспомогательного сумматора подсоединен через буферный каскад к выходу устройства, а через схему совнадения, другой вход которой соединен с выходом сумматора, подключен к входу схемы подсчета и индикации систематических сбоев, выход

которой соединен со входом раснределителя импульсов.