Генератор случайной последовательности импульсов Советский патент 1974 года по МПК G06F1/02 

(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДСвАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ уровня, сформированный сигнал проходит через клапан б и затем инвертируется сх мой 7. Сигнал / ( t) суммируется в блоке 4 с сигналом отрицательной обратндй связи с инвертора 7 и результирующий сигнал подается на вход интегратора 5. При работе схемы за счет стабилизиру щей отрицательной обратной связи устанав давается такое математическое ожидание напряжения на вь1ходе интегратора 5, при котором вероятность появления импульсов на выходе блока 3 сравнения пропорциональна частному от деления сигналов X(t и у (t) и не зависит от функции распреде ления амплитуд случайного напряжения генератора 1. Схема может работать как с аналоговыми входными сигналами X (t) и Jf (t), так и со случайными последовательностями импульсов, при этом X (t) и y(t) вероятности по5шления импульсов во входных последовательностях. В обоих случаях для правильной работы схемы необходимо выполнение условия X(i) (t). Вероятность появления импульсов на выходе схемы сравнения 3 пропорциональна частному от деления С1п налов X (fc) и iy (t), а именно X(i)/y(i), и не зависит от функции распределения амплитуд случайного напряжения генератора 1. При X(t;-C0rt9t )«, y tJ :COfiSt Y . в случае, если они являются аналоговыми сигналами и длительность выходного импул са схемы 3 сравнения равна периоду Т тактовых импульсов ТИ, определяем в (ft + 1) Т момент времени - (fb + 1) - и такт - математическое ожидание М (П+i напряжения на выходе интегратсфа 5. Напряжение и (fl + l) на выходе схемы 5 в (ft+1) - и такт определения из разностных у|эавнений, -равно; U()«ciu(ft)-t-Ku(i-a) X. , если в Л -ом такте на выходе схемы 3 был сигнал нулевого уровня и и(г+1)аи(«)+Ки(1-а)( если в М-ом такте на выходе схемы 3 сравнения был сигнал единичного уровня, где а ехр(-) Ки- коэффициент усиления HHTerpaTqpa JTo, - постоянная времени интегратора 5. Математическое ожидание напряжения на выходе интеграюра в {Я+1)-ый такт описьгеается дифференциально-разностным уравнением М(йп)-амЫ-ьКи{1-а)х-ур„(1)3, U) где Pj.(l) -ревероятность появления единичного урсеня на выходе схемы 3 сравнения в ft-ом такте. Если период тактовых импульсов боль- j ше интервала корреляции случайного напряжения генерат(3)а 1д то (п) Р„(1) j wCU)dU ,С2) где СО(и) - плотность распределения амплитуд случайного напряжения генератора 1. . . „ .„ .. Для решения в общем случае нелинейного уравнения (1) воспользуемся Кусочнолинейной аппроксимацией функции распределения случайного напряжения, которая является монотонной неотрицательной функцией. Для L -го участка аппрсжсимации PnU) P,..,)-hi.a . (3) р. - р. K.r-A.J.H т-м ,,Р f i-ijUi, значения вероятности появления случайных импульсов на выходе схемы 3 и соответствующие этой вероят ности математические ожидания напряжений аввыходе интегратора 5 в начале и конце I участка линейной аппроксимации. Подставив зна.чение M(ti) из уравнения ( (3| в уравнение (1), при Р. г получим линейное неоднородное разностное уравнение первого порядка| tnt)) PnCiKl-(i-a(p..;Ki Mi.,, (1-а). (. Решив уравнение, при 1 и Sjj Т получим И) V (Clunu--v) де jjjj - определяется начальными условиями на I -том участке аппроксимации. Для тсно, чтобы процесс устан жления ероятности P(i) был сходящимся, небходимо, чтобыSi Ji или де L(p - постоянная времени RC- фильта интеграторе 5. При этом Pnj -4f6) При выполнении условия (5) процесс становления вероятности появления слу айных импульсов на выходе схемы 3 явяется сходящимся, причем в зависимости

Переходной процесс по вероятности PjiCO

зависит от функции распределения амплитуд случайного напряжения генератора 1, предельное же значение вероятности появ-ления случайных импульсов на выходе схемы 3 определяется частным от деления значения сигнала X на Y - Рассматривая / от начальных условий за счет отрниателЬ ной обратной связи сходимость будет различной: при С;„о - вероятность Р(1)

изменяется в соответствии с выражениеьл

(4}.X

При С, у имеем

;PftU)Y-(f-c, . (4aj7

щругие участки аппроксимации приходим T/i аналогичным выводам.

Предметизобретения

Генератор случайной последовательности импульсов, содержащий генератор случайно- . го напряжения, выход которого через порвый клапан соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу интегратора, вход которого соединен с выходом блока суммирования, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, генератор содержит второй клапан и инвертор, вход которого через второй клапан соединен с вьшэдом блока сравнения, а выход - с входом блока суммирования.

.