Генератор случайных импульсных процессов Советский патент 1980 года по МПК G06F1/02 

(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПРОЦЕССОВ

1

Изобретение относится к импульсным вычислительным средствам, предназначенным для моделирования случайных процессов нагрузок горных, горнотранспортных, строительно-дорожных, землеройных и других машин, а именно к установлению стабильных законов распреде 1ения физических величин.

Известно устройство для моделирования случайных процессов, содержащее генератор импульсов случайной частоты, счетчик импульсов, сумматоры, схему совпадений и формирователь стробирующих импульсов, причем выход генератора импульсов случайной частоты соединен со входами счетчика импульсов и формирователя стробирующих импульсов 1.

Недостаток этого устройства - низкая точность воспроизведения заданного вида распределения интервалов между импульсами. Это объясняется тем, что в качестве опорного генератора импульсов напряжения используется генератор случайных импульсов, основные технические характеристики которого могут изменяться во времени, что приводит к появлению «незапланированных временных интервалов, вносяп1.их погрешности в вид основного распределения.

Известно также устройство для моделирования случайных процессов, содержащее счетчик, дешифратор, коммутатор, сумматоры, логические элементы И и ИЛИ и генератор импульсов напряжения, причем вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов напряжения, а выходы счетчика им-пульсов через дешифратор соединены со входами коммутатора. Принцип работы этого

10 устройства заключается в том, что с помощью переключателей ком.мутатора заранее набирают необходимое число совпадений между отдельными разрядами счетчика, интервалы между которыми считают распределенными по заданному закону 2.

15

Недостаток этого устройства - невозможность определения времени появления интервала заданной длительности. Кроме того, нестабильность генератора импульсов во времени искажает вид гистограммы распределения длительностей от такта к такту.

20

Целью изобретения является повышение стабильности заданного вида распределения интервалов между импульсами от цикла к циклу.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования случайных процессов, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен со входом счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора, логические элементы И, ИЛИ, сумматоры и масщтабный усилитель, введены измеритель отношений и второй коммутатор, причем группы выходов первого коммутатора соединены со входами соответствующих сумматоров, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого через масщтабный усилитель подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к первому входу измерителя отнощений, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, входы которого соответственно соединены с выходами генератора импульсов и второго коммутатора, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика.

На чертеже приведена блок-схема устройства для моделирования процессов.

Устройство содержит генератор 1, импульсов, счетчик 2, дещифратор 3, коммутатор 4, сумматоры 5 -5, коммутатор 6, логический элемент И 7, масщтабный усилитель 8, логические элементы 9 ИЛИ и 10 И. Вход счетчика 2 соединен с выходом генератора 1 импульсов напряжения, а выходы счетчика 2 импульсов через дещифратор 3 соединены со входами первого коммутатора 4, выходы первого коммутатора 4 через сумматоры 5 - 5 соединены со входами первой логической схемы 7 И, выход которой через масщтабный усилитель 8 соединен с первым входом логического элемента 9 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов напряжения, а вторые выходы счетчика 2 импульсов через дополнительный коммутатор 6 соединены с первым входом второго логического элемента

10И, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов напряжения, а выход второго логического элемента 10 И соединен с первым входом измерителя

11отношений импульсных последовательностей, второй вход которого соединен с выходом логического элемента 9 ИЛИ.

Работа устройства происходит следующим образом.

Импульсы напряжения с выхода генератора 1 импульсов непрерывно поступают на вход счетчика 2 импульсов, выходные напряжения каждого из разрядов счетчика импульсов поступают на дешифратор 3, который преобразует код счетчика в код, удобный для последующей обработки. Выходные напряжения дешифратора 3 характеризуют

числа, записанные в каждом разряде счетчика 2 импульсов. Выходной код дещифратора 3 через коммутатор 4 поступает на в)5оды сумматоров .

С помощью коммутатора 4, представляющего собой наборное поле, осуществляют переключения различных разрядов счетчика 2 ко входам сумматоров о , 5,... 5, например в сумматор 5 могут быть записаны суммы первых трех разрядов счетчика 2 импульсов, в остальные сумматоры - числа остальных разрядов счетчика 2 импульсов.

В простейшем случае может быть всего два сумматора.

Если сумма чисел, записываемых во все сумматоры, окажется одинаковой, то в тот же момент срабатывает логическая схема 7 И, выходное напряжение которой поступает на вход масштабного усилителя 8. Назначение масштабного усилителя 8 обусловлено тем, что необходимо придать выходному импульсу логической схемы И информационный признак (больщую амплитуду напряжения по сравнению с амплитудой импульсов, снимаемых с выхода генератора 1 импульсов),поэтому в моменты срабатывания логической схемы 7 И с выхода логического элемента 9 ИЛИ(линейной схемы пропускания), снимается вместе с импульсной последовательностью, обусловленной воздействием импульсов генератора 1 импульсов,

импульс напряжения повыщенной амплитуды.

Этот импульс повышенной амплитуды используется для синхронизации работы измерителя отношений импульсных сигналов.

Необходимость нормировки псевдослучайных длительностей обусловлена тем, что при сочетаниях большинства сумм одних разрядов с другими появляются циклические интервалы, число которых достаточно велико, поэтому с помощью второго коммутатора 6 и второй логической схемы И выделяют эти циклические интервалы, которые весьма стабильны по длительности.

Ввиду того, что работа всех функциональных узлов происходит по тактам, задаваемым генератором I импульсов, то временные интервалы логической схемы 10 И синхронны с сигналами, снимаемыми с выхода логической схемы 9 ИЛИ, поэтому измеритель отношений для своей работы использует информационный признак сигнала блока 9,

т. е. его амплитуду. Таким образом, измеритель отношений также засинхронизирован. Для выполнения операции деления блок отношений затрачивает некоторое время. С выхода же измерителя отношений импульсных последовательностей снимается нормированный сигнал, длительность которого характеризует псевдослучайную величину.

Предлагаемое устройство обладает существенными преимуществами перед известными за счет новых функциональных связей. Использование стабильных характеристик различных видов распределений позволяет более точно моделировать различные случайные процессы.

Формула изобретения

Генератор случайных импульсных процессов, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со входом счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора, элементы И, ИЛИ, сумматоры и масштабный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности заданного вида распределения интервалов между импульсами, в устройство введены измеритель отношений и второй коммутатор, причем группы выходов первого коммутатора соединены со входами соответствующих сумматоров, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого через масщтабный усилитель подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к первому входу измерителя отношений, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, входы которого соответственно соединены с выходами генератора импульсов и второго коммутатора, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 374732, кл. G 06 F 1/02, 1974 (прототип).