Генератор случайных двоичных цифр

 

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ ЦИФР, содержащий источник случайного напряжения, первыйD-триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит второйD-триггер и сумматор, первый вход которого соединен с выходом источника случайного напряжения иВ-входом второго)-триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом сумматора , выход которого соединен с 0-входом первого)-триггера, единичг ный выход -которого является выходом генератора, а вход Опрос генератора соединен с синхронизирующими входами первого и второгоD-триггеров.S

СООЭ СОЮЕТСКИХ

СОЖАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (191 (111

j g G 06 I 7/50

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3462689/18-24 (22) 05.07.82 (46) 23. 10.83. Бюл. It 39 (72) П.В. Ианджгаладзе и A.È. Иорозов (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство CCCP .

It 687456, кл. G 06 F 7/58, 1978.

2. Ианджгаладзе П.В., Иорозов А.И. Судаков Д,И. Источники шума для пер-. вичных датчиков случайных чисел, Сб. "Иатематическая и техническая кибернетика". Тбилиси, "Иецниереба", 1979, с. 91 (прототип), (54)(57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ

ЦИФР, содержащий источник случайного напряжения, .первый D-триггер, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит второйР-триггер и сумматор, первый вход которого соединен с выходом источника случайного напряжения иЗ -вхо. : дом второгоР-триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с

D-входом первогоЗ -триггера, единич.ный выход .которого является выходом генератора, а вход "Опрос" генератора соединен с синхронизирующими входами первого и второго D-.триггеров.

1 1049

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использо. вано для генерирования случайных цифр при решении задач методом вероятностного моделирования.

Известен первичный генератор случайных двоичных цифр, входящий в состав генератора случайных двоичных цифр и содержащий источник формирования первичного случайного напряже- 10 ния и D-триггер (1) .

Недостатком такого генератора является корреляция между последовательно получаемыми случайными цифрами, возникающая вследствие -зависимости 15 величины порога от состояниями -триггера, а также вследствие корреляции в самом первичном случайном напряжении.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является, гене ратор случайных двоичных цифр, в котором с целью компенсации зависимости порога от состояниями -триггера, между нулевым выходомЗ -триггера и 25 его 2-входом включен резистор обратной связи (2g .

Недостатком известного генератора является корреляция между последовательно получаемыми цифрами возникающая вследствие корреляции в первичном случайном напряжении, Цель изобретения - устранение корреляции между последовательно получа емыми первичными случайными двоичными цифрами, что повышает точность

35 генератора.

Эта цель достигается тем, что в генератор случайных двоичных цифр, содержащий источник случайного напря40 жения, первыи2-триггер, введен второйс-триггер и сумматор, первый вход которого соединен с выходом источника случайного напряжения иП-входом второгоЗ-триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом сум45 матора, выход которого соединен с

D-входом первогоЗ -триггера, единичный выход которого является выходом генератора, а вход "Опрос". генератора соединен с синхронизирующими входами 50 первого и второго -триггеров.

На чертеже представлена структурная схема генератора случайных двоич« ных цифр.

Ге нер атор соде ржи т и сточни к 1 слу- 55 чайного напряжения, выход которого соединен с первым входом сумматора 2 и 0-входом3-триггера 3. Нулевой вы"

904 l ходЗ -триггера. 3 соединен с вторым входом сумматора 2, а выход суммато.ра 2 соединен col"входом основного D-триггера 4, выход которого Является выходом генератора. Синхронизирую-: щие (управляющие) входыб--триггеров 3 и 4 объединены между собой и подключены к входу "Опрос" генератора, Генератор работает следующим образом.

Источник. 1 случайного напряжения выдает н а с воем выходе флу ктуирующий потенциал, имеющий равновероятные по знаку отклонения от порогаЭ -трйггеров 3 и 4, Это случайное напряжение поступает на D -вход0 -триггера 3 и на первый вход сумматора 2, на второй вход которого поступает напряжение с нулевого выходами) -триггера 3.

В сумматоре.2 происходит сложение (с некоторыми весами) входных потен" циалов. флуктуирующий потенциал с выхода сумматора 2 поступает на

D"вход 2 -триггера 4.

С приходом сигнала опроса на синхронизирующий- вход j3-триггера последний устанавливается в состояние:-. "1", если напряжение наЗ -входе выше поро- га, или в состояние "ноль", если напряжение наЗ -входе ниже порога.

Вследствие корреляции мгновенных значений флуктуирующего потенциала, соответствующих двум последовательным моментам времени появления сиг" налов опроса, условное математическое ожидание флуктуирующего потенциала к моменту второго опроса отличается от безусловного. Если, например, к моменту первого опроса флуктуирующий потенциал выше порога, вследствие vегоD -триггеры 3 и 4 устанавливаются в состояние "1,", то к моменту второго опроса условное математическое ожидание флуктуирующего потенциала также выше. порога.

В сумматоре 2 флуктуирующий потенциал суммируется с низким потенциалом нулевого выходами -триггера 3, в результате чего наР -вход основноroD -триггера 4 поступает. случайное напряжение, условное математическое ожидание которого совпадает с порогом, вследствие чего условные вероятности "1" и "0" на выходе основного

З-триггера 4 оказываются одинаковыми.

Точно так же, если дополнительный

О-триггер 3 устанавливается в "0", то высокий потенциал его нулевого выСоставитель А. Карасов

Редактор О. Бугир Техред И.Тепер Корректор А. Повх

Заказ 8427/46

Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4I5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1а49904 4 хода компенсирует к моменту опроса по- Применение дополнител ьно гоР -три г" . нижение условного математического ожи- гера 3 и сумматора 2 повышает точдания на2-входе основного2-тригге" ность при формировании случайных нура 4, а результате чего "ноль" и,лей и единиц.

"единица" на его выходе оказы- 5 Другим положительным эффекторм устваются равновероятными независи- !Ранения корреляции является возможмо от значения предшествующей ность повышения быстродействия за счет цифры. возможности повышения частоты опроса.