Генератор случайных импульсных потоков Советский патент 1976 года по МПК G06G1/02 G06F7/52 

(64) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОТОКОВ

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при моделировании случайных процессов.

Известен генератор случайшьгх импульных потоков, содержащий генератор тактовы импульсов, выход ко- орого подключен к входу сдвиг циклического регистра сдвига, выход которого соединен с первым BXOi- дом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу генератора и к перво- му входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу генератора, а выход - к входу сброс циклического регистра сдвига.

Цель изобретения - упрощение зада(шя требуемых законов распределения вероятностей.

Достигается это тем, что генератор содержит преобразователь код-напряжений, входы которого подключены к разрядным выходам циклического регистра сдвига, и управляемый вероятностный элемент, вход которого соединен с выходом преобразователя код-напряжение, а выход - с вторым входом первого элемента И.

На чертеже приведена блок- ;хема генератора.

Предлагаемый генератор содержит гене ратор тактовых импульсов (ГТИ) 1, циклический регистр сдвига (ЦРС) 2, преобразователь код-напряжение (ПКН) 3, управляемый вероятностный элемент (УВЭ) 4, состоящий из первичного источника шу-« ма.(ПИШ) 5, широкополосный усилитель (ШПУ) 6, пороговое устройство (ПУ) 7, формирователь нормированных по амплитуде и длительности импульсов ФНИ 8, первый элемент ИЛИ 9 и второй элемент ИЛИ 10 в цепи сброса регистра.

Выход ГТИ 1 соединен с входом ЦРС 2, разрядные шины которого соединены с входами ПКН 3, а шина переполнения соединена с одним из входов элемента ИЛИ 9. Выход ПКН 3 соединен с управляющим входом ПУ 7, другой вход которого соединен через ШПУ 6 с выходом ПИШ 5. Выход ПУ 7 соединен с входом ФНИ 8, выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ 9, а ее выход соединегг с первым элемента 1О. Выход этого элемента ИЛИ соединен с шиной сброса ЦРС 2. Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем, Заданную функцию расгфеделения интервалов предварительно t квантуют и вычисляют необходимую вероятность появления одного и более случайного . импульса в t/ -ом интервале квантования по формуле U F(t,hF(ti.} fui.(.l) где F(ti) и. F(t.,) - энаяеиня; функшш (распределения соответственно в t/ и 1- точках квантования, а Л1 ./-const Справедливость формулы (1) может быть доказана, если исходный поток случайных импульсов является пуансс и1бвским1 В соответствии с формулб Ш осуществ ляют с ПОМОЩЬЮ циклического регистра сдвига ;, развертывающее преобразовав, мне исходного потрка случайных импульсов, т. в: в (Интервале д v реализуют ве роятность появления импульса, вычисленную по формуле (1). Управление этой вероятностью, в отличие от известнся о устройства осуществляется с помощью одного управ-г ляемого вероятностного элемента УБЭ и преобразователя код-напряжение. В состав УВЭ входит ПУ, в котором можно изменять порог срабатывания, и тем самым будет изменяться вероятность появпения импульсов на выхоге УВЭ. Причем, чтобы получать любые законы распределения, необходимо изменять вероятность в пределах от О до Данный метод позволяет управлять вероятностью в указанных пределах. Известно, что для широкопчлосного щума среднее число выбросов за порог В единицу времени определяется выражением N(Un,)-a- f2(7) f где Га - коэффициент, зависящий от форм спектральной характеристики шума, -f - верхняя граничная частота в о спектре шума на уровне 0,5; Для спектральной характеристики гауссовой формы а ТА. Считая, что все выбросы шума за поро регистрируются пороговым устройством, N ( Un I ) можно заменить на интенсив- ность случайных импульсов /I Рассмотрим, какие значения интенсив- ноет ей Я будут при Минимальном - по роге, «г. е, и« О, при максимальном и. 3(J , В качестве максим.ии.)11ого порога выбираем , так как iiu6 jocbi шу ла за порог, превышающий 3 d . можно считать практически1невозможными. Таким образом, ,, Находим значениявероятностей Putt (1) соответствующих этим интен«. сивностям для пуассоновского потока, AtL()«l-pitt(0)--l-e ;, Вероятность (1) зависит от соотнощения f и д1 , ясно что необходимо выполнять условие / Например, для /, fO-Vui выполняется , „-Дтах-л , -1,5 AtiUiUx- -eМ-е -1-ё Чо:о77,,. Вероятность Рдti ( можно сделать и равной нулю, если взять порог еще выше. Таким образом, управлять вероятностями появления импульсов можно значительно проще, чем это делается в известном устройстве.( Работает устройство следующим образом. сигналу Начальная установка на разрядной щине установится единица, g «а всех остальных - нуль. Б соответст „ выработается соответствующее нaпpя)fceниe, которое поступит на управляющий вход ПУ 7. Этот порог будет соответствовать вероятности появления им устройства в первом ин ервале квантования, рассчитанной па-, фор ц тактовый импульс, поступающий на вход ЦРС 2, пpoдви aeт единицу на вторую разрядную щину и ПКН 3 выдает другое напряжение на управляющий вход . ПУ 7., Соответственно этому изменится к вероятность появления импульса на выходе устройства. Если импульс, появится на выходе элемента ИЛИ 9 до продвижения единицы в ЦРС 2 на третий разрядный выход, то он 4eiie3 элемент ИЛИ Ю сбросит ЦРС в исходное состояние,Г Тогда все начнется сначала. Если же импульс на выходе элемента ИЛИ 9 не появится до момента продвижения единицы на .третий выход ЦРС, то напряжение порога вновь изменится и изменится вероятность появления им пульс а на выходе устройства. сли импульс не появится на выходе устройства за все время продвижения по ПСРМ