Устройство для формирования случайных периодов следования импульсов Советский патент 1982 года по МПК G06F7/58 

1

. Изобретение относится к вычислиггельной технике и может быть использовано для исследования радиотехнических и радиолокационных систем, а также в вычислительной технике для имитации и моделирования случайных процессов.

Известен генератор случайных им-; : пульсов, у которого для формирования импульсов со случайным периодом следования используют генератор шума, пороговые устройства и генератор опорных импульсов.Недостатком известного генератора случайных импульсов является отсутствие возможности априорного установления определенных значений математического ожидания и дисперсии периода следования импульсов, а также отсутствие возможности независимой регулировки этих величин.

Кроме того, отсутствует возможность задержки выходных импульсов относительно .задающих 1 3.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для формирования случайных временных интервалов. Это устройство имеет генератор шума, квантователь уровней, вход которого подключен к выходу генератора шума, коммутатор, циклический регистр, схемы И, схему ИЛИ и тактовый генератор, причем выходы квантователя уровней через коммутатор подключены к одному из входов схемы И, к другим входам которых подключены единичные выходы триггеров циклического регистра. Выходы схем И через схему ИЛИ подключены к выходу устройства. Импульсы, проходяшие через схемы И только в течение интервалов времени, определяемых регистром, образуют на выходе схемы ИЛИ слу 20 чайный импульсный поток.

В известном устройстве отсутствует возможность априорного установления требуемого значения математического ожидания и дисперсии периода следования выходных импульсов, и неэависимой регулировки этих величин, а также отсутствует возможность задержки выходных импульсов относительно задаЮ1цих 2. Цель изобретения - обеспечение не зависимого регулирования временных параметров в формируемой случайной последовательности импульсов при априорном установлении их значений, что в конечном счете повышает точность генератора. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройтсво для формирования случайных периодов следования импульсовJ содержащее генератор такт товых импульсов, генератор шума, кван тователь уровней сигналов, выходы которого соединены соответственно со входами амплитудного селектора, введены коммутатор, преобразователь амплитуда-интервал времени, элемент И, усумматор и элемент задержки, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход элемента задержки соединен с первыми входами преобразователя амплитуда-интервал времени, элемента И и сумматора, второй вход которого подключен К ВЫХОДУ генератора шума, а выход су матора соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен со входом квантователя уровней сигналов, выход коммутатора соединен со вторым входом преобразователя амплитуда-интервал времени, группа входов которого подключена к выходам амплитудного селектора соответствен но, а выход преобразователя амплитуда-интервал является выходом устройства. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для формирования случайных периодов следования импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы предлагаемого устройства для случая нормального шума с нулевым средним. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен со входом элемента 2 задерж ки, генератор 3 шума, квантователь уровней сигналов, вход которого по ключен к выходу элемента 5 И,входы которого подключены к выходам элемента 2 задержки и сумматора 6, входы которого подключены к выходам элемента 2 задержки и генератора 3 Э Q4 шума. Выходы квантователя уровней сигналов через амплитудный селектор 7 соединены с группой входов преобразователя 8 амплитуда-интервал времени, входы которого подключены к выходам элемента 2 задержки и коммутатора 9, в выход является выходом устройства. На фиг. 2 приняты следующие обозначения:. период следования импульсов, которые вырабатывает генератор тактовых импульсов 1; время,на которое задерживаются импульсы в элементе 2 задержки) интервал времени, в который преобразуется соответствующее значение амплитуды в преобразователе 8. Устройство работает следующим образом. Импульсы с выхода генератора 1 фиг.2,диаграмма 1) поступают на вход :3лемента 2 задержки, величину задержки которого можно изменять. Генератор 1 может быть собран по схеме блокинггенератора с изменяемой частотой следования импульсов. Элемент 2 задержки состоит из устройств задержки и коммутации. С выхода элемента 2 задержки импульсы (фиг.2, диаграмма 2) поступают на управляющий вход элемента 5 И и на один из входов преобразователя 8 амплитуда-интервал времени и на один из входов сумматора 6, на другой вход которого поступает низкочастотный шум с генератора 3 шума (фиг.2, диаграмма 3 ). В результате этого на выходе сумматора 6 имеем аддитивную смесь шума и импульсов (фиг.2, диаграмма А), которую элемент 5 И пропускает на вход квантователя k( фиг.2, диаграмма 5) через промежутки времени, определяемые частотой работы генератора 1. При этом на входе, квантователя Ц имеем импульсы, амплитуда которых распределена по закону, по которому распределен низкочастотный . шум, вырабатываемый генератором 3 шума. На выходах квантователя k получаем импульсы, квантованные на m уровней (фиг.2 диаграммы 6-8 для наглядности взяты только три уровня квантования ) Квантованные импульсы поступают на входы амплитудного селектора 7. В результате этого в каждый период поступления импуль5сов с выхода генератора 1 сигнал по ляется только нд одном из.т выходны уровней селектора 7 (фиг.2,диаграммы 9 - 11 ). С одного из выходов селектора 7 сигнал поступает на преобразователь 8, где преобразуется в интервал вре мени, зависящий от амплитуды аддити ной смеси. Выходы амплитудного селектора 7 подключены ко входам преобразователя 8 таким образом, что на выходе последнего име,ем последовательность импульсов (фиг.2,диагра ма 12), период следования которых соответствует закону, по которому распределен низкочастотный шум, вырабатываемый генератором 3 шума, При помощи коммутатора 9 можно изменять величину дисперсии периода следования импульсов устройства, при-20 чем может быть установлено нулевое значение дисперсии. Математическое ожидание периода следования выходных импульсов устройства определяется периодом следования импульсов генератора 1. Для исключения влияния изменения мощности генератора 3 шума на диспер сию периода следования выходных импульсов необходимо обеспечить стабил )ность мощности генератора 3 шума. Таким образом, устройство для фор мирования случайных периодов следования импульсов выгодно отличается от известного, так как оно обёспечивает независимое регулирование време ных параметров в формируемой случайной последовательности импульсов при априорном установлении их значений, что позволяет широко использовать предлагаемое устройство в радиотехнике и в вычислительной технике для имитации и моделирования случайных процессов, так как б настоящее время в связи с развитием статических ме0тодов для испытаний и анализа различных систем получили широкое распространение различного родаiприбору, генерирующие случайные импульсы. Формула изобретения Устройство для формирования случайных периодов следования импульсов, содержащее генератор тактовых импульсов, генератор шума, квантователь уровней сигналов,.выходы которого соединены соответственно с входами амп«1 литудного селектора, о т л и м а ющ е е с я тем, что, с целыО повышения точности, генератор содержит коммутатор, преобразователь амплитуда-интервал времени, элемент И сумматор и элемент задержки, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход элемента задержки соединен с первыми входами преобразователя амплитуда-интервал времени, элемента И и сумматора, второй вход которого подключен к выходу генератора шума, а выход сумматора соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом квантователя уровней сигналов, выход коммутатора соединен со вторым входом преобразователя амплитуда-интервал времени, группа входов которого подключена к выходам амплитудного селек орз соответственно, а выход преобразователя амплитуда-интервал времени является выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР № 365817,кл. Н 03 К 3/82, 1971. 2. Авторское свидетельство № 279167, кл.а оег 1/02,1969 (проТотип ).