Устройство для моделирования равновероятной бесповторной выборки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАВНОВЕРОЯТНОЙ БЕСПОВТОРНОЙ ВЫБОРКИ, содержащее генератор шума, группу из п (п - число разрядов устройства) источников опорного напряжения, группу :из п схем сравнения, группу из ti элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответствующих схем сравнения группы, вторые входы элементов И группы объед нены между собой и являются входом Опрос устройства , а выходы элементов И группы образуют выходы разрядов устройства, группу из п-1 элементов ИЛИ-НЕ, выход каждого i-ro (, n-1) элемента ИЛИ-НЕ группы соединен с третьим входом i-ro элемента И группы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит делитель напряжения, коммутатор , дешифратор, счетчик, группу из п перекл1дчателей и группу из п триггеров, единичные входы которых объединены между собой и подключены к выходу переноса счетчика, выходы разрядов которогосоединены с соответствующими входами депифратора, выходы которого соединены с группой управляющих входов коммутаторов соответственно , группа информационных входов которого подключена к выходам делителя напряжения соответственно, вход которого соединен с выходом генератора шума, вход Опрос устройства подключен к счетному входу счетчика , выход коммутатора соединен с первыми входами схем сравнения группы , вторые входы которых подключены к выходам соответствующих переключателей группы, управляющие входы которых подключены к единичным выходам соответствунщих триггеров груп (Л пы, нулевые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И группы, единичный вькод первого триггера в группе соединен с третьим S входом первого элемента .И в группе, единичный выход каждого i-ro триггера группы соединен с четвертым входом 1-го элемента И группы, 00 входы каждого i-ro элемента ИЖ-НЕ ;о ел соединены с выходами всех К-х (, i-1) схем сравнения группы соответственно , выходы и - кйждого ;О j-ro (,n) источника опорного напряжения соединены соответственно с первьм и вторым информационнымивходами j-ro переключателя, выход + каждого (i+1)-ro источника опорного напряжения соединен с выходом i-:й схемы сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3526118/18-24 (22) 09.11.82 (46) 30.04.84. Бюп. N- 16 . (72) В.С. Михеенко и А.Ю. Чижов (53) 681.325(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

N9 690470, кл. С 06 F 7/58, 1974.

2. Четвериков В .Н. и др. Вычислительная техника для статистического моделирования. М., "Советское радио"., 1978, с. 67 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РАВНОВЕРОЯТНОЙ БЕСПОВТОРНОЙ ВЫБОРКИ, содержащее генератор шума, группу из и (п — число разрядов устройства) источников опорного напряжения, группу .из и схем сравнения, группу из и элементов И, первые входы которьк подключены к вькодам соответствующих схем сравнения группы, вторые входы элементов И группы объед«иены между собой и являются входом "Опрос" устройства, а вькоды элементов И группы образуют вькоды разрядов устройства, группу из и-1 элементов ИЛИ-НЕ, выход каждого i-го (i=1, и-1) элемента

ИЛИ-НЕ группы соединен с третьим входом i-ro элемента И группы, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит делитель напряжения, коммутатор, дешифратор, счетчик, группу из и переключателей и группу из и триггеров, единичные входы которых объединены между собой и подключены . к выходу переноса счетчика, выходы

„.Я0.„1089579

3(50 С 06 F 7/58 разрядов которого. соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого соединены с группой управляющих входов коммутаторов соответственно, группа информационных входов которого подключена к выходам делителя напряжения соответственно, вход которого соединен с вькодом генератора шума, вход "Опрос" устройства подключен к счетному входу счетчика, выход коммутатора соединен с первыми входами схем сравнения группы, вторые входы которых подкпючены к выходам соответствующих переключателей группы, управляющие входы которых подключены к единичным вы- O .ходам соответствующих триггеров группы, нулевые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов

И группы, единичный вькод первого триггера в группе соединен с третьим входом первого элемента .И в группе, единичный выход каждого i-ro триггера группы соединен с четвертым входом i-го элемента И группы, входы каждого i-ro элемента ИЛИ-HE соединены с выходами всех К-х (К=1, i-1) схем сравнения группы соответственно, выходы "+" и "-" каждого

j-ro (j=1,n) источника опорного напряжения соединены соответственно с первьм и вторым информационными. входами j-го переключателя, выход

"+" каждого (i+1)-го источника опор- а ного напряжения соединен с выходом

i-.é схемы сравнения.

1089579

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделиро вании.

Известен вероятностный-распределитель импульсов, содержащий генератор импульсов, датчик случайных импульсов, блок памяти, счетчик дешифратор ., триггеры, элементы И, ИЛИ 5 11.

Одйако известный распределитель не 10 позволяет получить все множество из и ревновероятньм событий за и испы- . таний.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моделирования 15 равновероятной бесповторной выборки, содержащее генератор шума, группу из .

n (n — число разрядов устройства) источников опорного напряжения, группу из п схем сравнения, группу из и 20 элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответствующих схем сравнения группы, вторые входы элементов И группы объединены между собой и являются входом "Опрос" 25 устройства, а выходы элементов И группы образуют вьмоды разрядов устройства, группу из (и=1) элементов

ИЛИ-НЕ, выход каждого i-ro (i=1,п-1) элемента ИЛИ-НЕ группы соединен с щ третьим входом i-ro элемента И группы Г23.

Однако известное устройство обладает недостаточным быстродействием.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Для достижения поставленной цели в устройство для моделирования равновероятной бесповторной выборки,содержащее генератор шума группу из п

t 40 (n — число разрядов устройства) источников опорного напряжения, .группу из и схем сравнения, группу из п элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответствукзцих схем

45 сравнения группы, вторые входы элементов И группы объединены между собой и являются входом "Опрос" устройства, а выходы элементов И группы об разуют выходы разрядов устройства

50 группу из и-1 элементов ИЛИ-НЕ, вьмод каждого из i-го (i=1, и-1) элемента

ИЛИ-НЕ группы соединен с третьим входом i-го элемента И группы, введены делитель напряжения, коммутатор, дешифратор, счетчик, группа

55 из и переключателей и группа из и триггеров, единичные входы которых объединены между собой и подключены к выходу переноса счетчика, выходы рязрядов которого соединены с соответствукицими входами дешифратора, выходы которого соединены с группой управляющих входов коммутатора соответственно, группа информационных входов которого подключена к вьмодам делителя напряжения соответственно, вход которого соединен с вьмодом генератора шума, вход "Опрос" устройства подключен к счетному входу счетчика, вьмод коммутатора соединен с первыми .входами схем сравнения группы, вторые входы которьм подключены к выходам соответствующих переключателей группы, управляющие входы которьм подключены к единичным выходам соответствующих триггеров группы, нулевые входы которых подключены к выходам соответствующих Ълементов И группы, единичный выход первого триггера в группе соединен с третьим входом первого элемента И в группе, единичный выход каждого i-ro триггера группы .соединен с четвертым входом i-го элемента И группы, входы каждого i-го элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами всех К-х (К=1, i-1) схем сравнения группы соответственно, выходы "+" и каждого j-го (j = 1,п) источника опорного напряжения соединены соответственно с первым и BTopbM информационными входами j -ro переключателя, выход "+" каждого (i+1)-го источника опорного напряжения соединен с выходом

i-й схемы сравнения.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 шума, делитель 2 напряжения, коммутатор 3, дешифратор 4, счетчик 5, схемы 6 сравнения, переключатели 7, ис- точники 8 опорного напряжения, элементы И 9, элементы ИЛИ-НЕ 10, триггеры 11.

Генератор 1 шума имеет на своем выходе напряжение, мгновенные значения амплитуд которого равномерно распределены в интервале от 0 до U б Ill

С выхода генератора 1 шума напряжение подается на делитель 2, на i-м выходе которого оно будет также равномерно распределенным в интервале от нуля до Нп,= U -, iU>, где i = 1,n;

= U /n. С i-го выхода делителя 2 через коммутатор 3 шумовое напряжение подается на первые выходы схем ,6 сравнения всех цепей. На вторые входы схем 6 сравнения подаются

1089579 4

11 всех цепей и тем самым разрешается появление выходных сигналов на всех п-выходах устройства, а нулевым состоянием счетчика 5 вызывается по; дача с дешифратора и на коммутатор

3 такого управляющего сигнала, когда на выход коммутатора 3 поступает полное значение напряжения генератора 1 шума, В результате после окончания каждых испытаний устройство

- возвращается в исходное состояние.

В качестве базового устройства выбран прототип. Положительный эфект, который дает изобретение, заючается в том, что оно позволяет меть в каждой серии и испытаний игналы на всех выходах устройства, то время как базовое устройство озволяет выполнить это условие тольо при бесконечно большом числе испыаний. Тем самым повышается оперативость статистического моделирования статистических испытаний некоторых истем и процессов.

В базовом .объекте, содержащем п

ыходов, вероятность появления сигала на j-м выходе (гд j = 1,п) в аждом отлельном испытании равна

Для того, чтобы с вероятносью не меньше Р сигнал появился на аждом выходе по крайней мере один аз, необходимо провести m испытаний, ричем число определяется по формуле то это позволяет разделить весь диапазон изменения шумового напряжения

15 кл на j = 1,п равных зон. При приходе и спросного импульса всегда выполняет" условие Ue<16 U „ì < Поп .оп - ш м о 1+ в выходе i-й цепи появляется выходной импуль сный сигнал. В дальнейшем из-за

Ф 20 к того, что выходным сигналом i-й цепи т перебрасывается в нулевое состояние н триггер 11 этой цепи, то нулевым сиги налом с его выхода, подаваемым на с вход схемы И 8 этой цепи запрещается появление новых сигналов до момента окончания всех и испытаний, когда триггеры 11 всех цепей снова будут н к переведены в единичное состояние.

Каждый опросный импульс, подаваемый

Р на счетный вход счетчика 5, увеличик вает его содержимое на единицу, что вызывает подачу с дешифратора 4 управляющего сигнала на вход коммутатора п

3. Соответственно этому коммутатор

3 переключает на свой выход шумовое напряжение с нового выхода делителя

2, максимальное значение шумового напряжения на котором будет на величину, равную U<, меньше предыдущего. Сигналом с выхода триггера 11 40

i-й цепи переключается в нижнее положение переключатель 7 i-й цепи и тем самым уменьшаются на величийу, равную U спорные напряжения, подаваемые на схемы сравнения 6 цепей с 45 номерами j .= 1,п. Та:.чм образом, после каждого 1 = 1,п опросного импульса осуществляется трансформация устройства моделирования равновероятной бесповторной выборки в К = n-E 50 выходное. После п-го опросного импуль са устройство снова превращается в и-выходное за счет того, что импульс переполнения счетчика 5 переводит в единичное состояние триггеры

1 — P

m 28 56

108

65 87 опорные напряжения с последовательно соединенных источников 8 опорного напряжения, напряжения каждого иэ которых равны U1. Так как опорное напряжение, подаваемое на i-ю схему сравнения, определяется из соотношения 1

Ugp;= 1 —, К=1 где 10 х 1, если j-я цепь не заблокирована

К О,если j-я цепи заблокирована, В таблице приведены значения m для базового объекта, содержащего

n = 10 выходов, при различных величинах требуемой вероятности появления сигнала на каждом выходе.

T 0,95 0,997 0,999 0,9999 0,99999

Предлагаемое устройство позволяет получить при P = 1 число необходимых испьгганий m = n = 10. Изобретение позволяет уменьшить число испытаний е 3 — 10 и более раз ° В.соответствующее число раз уменьшаются временные и другие затраты на проведение статистических испытаний и статистического моделирования °

1089 57 9

Составитель А. Карасов

Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Шар оши

Редактор М. Янович

Заказ 2936/46

Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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