Датчик случайных чисел Советский патент 1982 года по МПК G06F7/58 

( ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ Изобретение относится к вычислите ной технике и может быть использован при статистическом моделировании. Известен датчик случайных чисел, содержащий триггер, вход которого че рез ключ подключен к выходу источника питания D 3. Недостатком этого датчика является невысокая точность. Наиболее близкиА к предлагаемому является датчик случайных чисел, содержащий генераторы имульсов, элементы И и ИЛИ, триггерС23. Недостатком известного датчика является его сложность. Цель изобретения - упрощение датчика. Поставленная uehb достигается тем, что а известный датчик случайных чисел, содержащий два генератора импульсов, элемент И, триггер, введен аттенюатор, вход которого прдключен к выходу первого генератора ияпульсов, а выход аттенюатора соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом датчика, а второй вход элемента И подключен к выходу второго генератора импульсов. На чертеже приведена структурная схема датчика. Датчик содержит первый генератор 1 импульсов, выход которого через аттенюатор 2 и триггер 3 со счетным входом соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генераторэ 5 импульсов, а выход является выходом датчика. Работа структурной схемы основана на использовании нестабильности параметров и характеристик радиоэлектронных схем. Любой источник электри-. ческого сигнала из-за различного рода внутренних и внешних шумов является источником случайного процесса. 3,9 Так, в генераторах прямоугольных импульсов обнаруживаются флуктуации ам литуды выходных импульсов, их длител ности и периода следования. В триггерах имеют место флуктуация порога срабатывания по входу. Поэтому, умен шая амплитуду выходных импульсов генератора 1 Ьосредством изменения коэффициента передачи аттенюатора 2, можно осуществить суперпозицию флуктуаций амплитуды импульсов запуска триггера 3 с флуктуациями,порога сра батывания триггера 3 и тем самым добиться функционирования радиоэлектронной схемы триггера 3 в режиме, состояния, в которых триггер 3 оказывается каждый раз после воздействия импульсов генератора 1, вой никают с различной вероятностью. Регулирование вероятности выходно сигнала можно осуществить в пределах величины несимметрии плеч триггера 3 с помощью аттенюатора 2. Перед началом датчик подготавливают к работе, осуществляют контроль качества его функционирования. На вход датчика случайных чисел подают серию прямоугольных импульсов, ко торые через аттенюатор 2 поступают н счетный вход триггера 3. Изменяя коэ фициент передачи аттенюатора 2. во время действия серии прямоугольных импульсов, уменьшают амплитуду импульсов запуска триггера 3 и осущест ляют суперпозицию флуктуации амплитуды импульсов запуска триггера 3 с флуктуациями порога срабатывания триггера 3, т.е.добиваются функциони рования датчика случайных чисел в режиме, когда состояния триггера 3 возникают с различной вероятностью Установление этого факта осуществляют либо с помощью специального измерителя вероятностей, либо с помощью ЦВМ, подключаемых к выходу датчика, на основе анализа отношения числа появления единичных состояний триггера 3 к общему числу поступающих импульсов запуска. При этом как неслучайный процесс считают счетный режим работы триггера 3, а также его пробывание в нуЯёЬом состоянии.при воздействии им14пульсов запуска, поступающих с аттенюатора 2. Для очередного формирования случайного числа с генератора 1 импульсов поступает импульс,, амплитуда ко торого уменьшается в аттенюаторе 2 и тем самым осуществляется суперпозиция флуктуации амплитуды импульса запуска и флуктуации порога срабатывания триггера 3. В результате триггер 3 приходит в одно из двух устойчивых состояний. Это состояние будет случайным, так как оно зависит от значений внутренних шумов триггера 3 в момент запуска. Состояние триггера 3 опрашивается с помощью генератора 5 импульсов и элемент И, код случайного числа с которого поступает на выход датчика случайных чисел. На этом процесс формирования одного случайного числа заканчивается. Таким образом, предлагаемый датчик случайных чисел является более простым и обеспечивает снижение аппаратурных затрат, необходимых для его реализации. Формула изобретения Датчик случайных чисел, содержащий два генератора импульсов, элемент И, триггер, отличающийся тем, что, с целью упрощения, он содержит аттенюатор,вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а выход аттенюатора соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом датчика, а второй вход элемента И подключен к выходу второго генератора импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Плескач Н.В. Генератор случайных сигналов.- В сб. Автоматизированные системы управления. Чебоксары, 1973 С.60. 2.Авторское свидетельство СССР № кл. С 06 F 1/02 , 19б8{ прототип).