Генератор случайных сигналов

 

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ , содержащий последовательно соединенные генератор псевдослучайных сигналов, коммутатор, элемент совпадения , другой вход которого подключен , к выходу блока управления дисперсией , цифровой сумматор и выходной цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные регистр сдвига, сигнальный вход которого подключен к другому выходу коммутатора, преобразователь код-частота и счетчик импульсов, а также блок управления, первьй выход которого подключен к управляющему входу генератора псевдослучайных сигналов, второй выход - к управляющему входу коммутатора, а третий выход - к объединенным управляющим входам регистра сдвига и счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона генерируемых случайных сигналов и упрощения генератора случайных сигналов, коммутатор выполнен в виде трехпозиционного переключателя, До§ полнительный выход которого подключен к установочному входу счетчика (Л импульсов, один выход которого подключен к другому входу цифрового сумматора , а другой выход - к входу блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUNI5

РЕСПУБЛИК це и»

Н 03 В 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

L т; 1».;. (21) 3557347/18-09 (22) 22.02.83 (46) 23.08.84. Бюл. 9 31 (72) С.П.Орлов и А.Н.Богданов (53) 621.373.43(088 ° 8) (56) 1. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных систем. М., "Энергия", 1977, с. 297.

2. Авторское свидетельство СССР к,978316, кл. Н 03 В 29/00, 1981 (прототип). (54)(57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные генератор псевдослучайных сигналов, коммутатор, элемент совпадения, другой вход которого подключен, к выходу блока управления дисперсией, цифровой сумматор и выходной цифроаналоговый .преобразователь, последовательно соединенные регистр сдвига, сигнальный вход которого подI ключен к другому выходу коммутатора, преобразователь код-частота и счетчик импульсов, а также блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу генератора псевдо-. случайных сигналов, второй выход — к управляющему входу коммутатора, а третий выход — к объединенным управля.ющим входам регистра сдвига и счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона генерируемых случайных сигналов и упрощения генератора случайных сигналов, коммутатор выполнен в виде трехпозиционяого переключателя, дополнительный выход которого подключен к установочному входу счетчика импульсов, один выход которого подключен к другому входу цифрового сумматора, а другой выход — к входу блока управления.

1109863

Изобретение относится к радиоэлек" тронной. технике и может использоваться для моделирования постепенных отказов при испытании радиоэлектронной аппаратуры, а также. может найти применение при моделировании процессов старения, деградации параметров,дрейфа, воздействия внешней среды при испь1тании радиоэлектронной аппаратуры и электромеханизмов и определении 1Л области работоспособности исследуемых объектов.

Известен генератор случайных сигналов, содержащий генератор псевдослучайных сигналов, выполненный в ви- 1g де последовательно соединенных генератора импульсов, первого регистра сдвига и элемента ИСКЛЮЧЛЮЩЕЕ И !И, выход которого подключен к другому входу первого регистра сдвига, а 20 также последовательно соединенные аналоговый сумматор, пороговый блок, блок управления и коммутатор, другой вход которого подключен к выходу первого регистра сдвига, лри этом управляющий вход первого регистра сдвига подключен к одному из выходов блока управления 1g, Однако в известном генераторе случайных сигналов невозможно управлять

30 формированием заданного закона распределения случайных сигналов, что сужает диапазон- генерируемых случайных сигналов.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является генератор случайных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор псевдослучайных сигналов, коммутатор, элемент совпадения, другой вход кото40 рого подключен к выходу блока управления дисперсией, цифровой сумматор и выходной цифроаналоговый лреобразо ватель, последовательно соединенные первый регистр сдвига, сигнальный

45 вход которого объединен с сигнальным входом второго регистра сдвига и подключен к другому выходу коммутатора, преобразователь код-частота и счетчик импульсов, выход которого подключен к другому входу цифроана50 логового преобразователя, а также блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу генератора псевдослучайных сигналов, второй выход — к управляющему входу 55 коммутатора, третий выход к объединенным управляющим входам первого регистра сдвига и счетчика импульсов, а четвертый выход — к управляющему входу второго регистра сдвига, выход которого подключен к другому входу цифрового сумматора, а вход блока управления подк,пючен через пороговый блок к выходу выходного цифроаналогового преобразователя (21.

Однако данный генератор случайных игналов обладает недостаточно широким диапазоном генерируемых случайных сигналов и имеет сложную структурную схему выполнения.

Цель изобретения — расширение диапазона генерируемых случайных сигналов и упрощение генератора случайных сигналов.

Цель достигается тем, что в генераторе случайных сигналов, содержащем последовательно соединенные генератор псевдослучайных сигналов, коммутатор, элемент совпадения, другой вход которого подключен к выходу блока управления дисперсией, цифровой сумматор и выходной цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные регистр сдвига, сигнальный вход которого подключен к другому выходу коммутатора, преобразователь код-частота и счетчик импульсов, а также бпок выправления, первый выход которого подключен к управляющему входу генератора псевдослучайных сигналов, второй выход — к управляющему входу коммутатора, а третий выход — к объединенным управляющим входам регистра сдвига и счетчика импульсов, коммутатор выполнен в виде трехпозиционного переключателя, дополнительный выход которого подключен к установочному входу счетчика имПУЛЬСОВ, ОДИН ВЫХОД KOTOPOrO ПОДКЛЮ чен к другому входу цифрового сумматора, а другой выход — к входу блока управления. !

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема генератора случайных сигналов, на фиг.2 — диаграммы его работы.

Генератор случайных сигналов содержит генератор 1 псевдослучайных сигналов, коммутатор 2, выполненный в виде трехпознционного переключателя, элемент 3 совпадения, регистр 4 сдвига, счетчик 5 импульсов, блок 6 управления дисперсией, цифровой сумматор 7, преобразователь 8 код-частбта, блок 9 управления и выходной цифроаналоговый преобразователь 10. l 109863

Генератор случайных сигналов работает следующим образом.

По сигналу с первого выхода блока

9 управления (фиг.2а) генератор 1 псевдослучайных сигналов вырабатывает последовательность псевдослучайных кодов и„ и и< (фиг.2б), которая поступает на сигнальный вход коммутатора 2. Коммутатор 2, выполненный в виде трехпозиционного переключателя, управляется унитарным кодом с сигна-. лами Yi,Y2,У3 (фиг.2в) со второго выхода блока 9 управления.

Моменты выборки кода И„ определяются появлением сигнала Y1,, а для кода — появлением сигнапа У2В начале работы сигналы У1 и У2 формируются после появления сигнала

"Начальный пуск" (момент времени на фнг.2), который может задаваться оператором или от других устройств.

В процессе работы сигналы У1 и У2 вырабатываются. после сигнала сброса на третьем выходе блока 9 управления (фиг.2з) после окончания генерации одной реализации случайного процесса (момент времени на фиг.2) .

В первом подготовительном такте параллельный псевдослучайный цифровой код 1, с выхода генератора 1 по сигналу У1 блока 9 управления записывается через коммутатор 2 по установочным входам в счетчик 5 импульсов. Этот код р в счетчике 5 импульсов определяет случайное начальное значение процесса.

Во втором подготовительном такте, параллельный псевдослучайный цифровой код h но сигналу У2 блока 9 управления заносится через коммутатор 2 в регистр 4 сдвига и определяет случайное значение скорости изменения линейной составляющей процесса

После этого начинается генерация выходного случайного сигнала. Код t1< (фиг.2г) поступает на вход преобразователя 8 код-частота, на выходе которого появляются импульсы (фиг.2д) с частотой

f=e. n где с — постоянный коэффициент.

Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 5 импульсов и код и ., „д (фиг.2е) в нем изменяется по линейному закону с аддитивной составляющей:

Йщр (чи„д М =11! !1l (2

В то же время случайньк значения цифровОГО хода с выхода гf 5!c р;!Ti)p;! 1 через коммутатор 2, управляемый сигналомм У3 блока 9 управления (фиг. 2в), поступают на вход элемента 3 совпадения. Ьлок 6 управления Дисперсией

10 управляет элементом 3 совпадения так, чтобы обеспечить заданную величину дисперсии случайного кода,, проходящего через элемент 3 совпадения.

Для этого нормируется код, например, путем запрета по старшим раз

15 рядам элемента 3 совпадения 3.

Цифровой сумматор 7 формирует сум: му двух величин:

"4мммо дМ "4четчикд® 1с Иг1,,,t,,(Ð (3) которая поступает на вход выходного цифроаналогового преобразователя 10.

Выходное напряжение выходного цифроаналогового преобразователя 10 (фиг.2и) равно:

0 „,„(+)=PL +< 1г - 1с Ф1, (4) где К вЂ” коэффициент преобразования . выходного цифроаналогового преобразователя 10.

При достижении счетчиком 5 импульсов максимального кода N!!! q на его втором выходе вырабатывается сигнал

З5 переноса (фиг.2ж), который поступает на вход блока 9 управления В результате блок 9 управления вырабатывает сигнал сброса (фиг.2з), устанавливающий регистр 4 сдвига и счетчик 5 им40 пульсов в исходное положение. Затем блок 9 управления начинает управлять новым циклом генерации случайного сигнала.

4 Таким образом, случайный сигнал

Ug „ (È содержит линейную составляющую со случайными начальным значе.нием й„ и скоростью изменения с-л 1, а также случайную составляю- .

gp щую rl (g) с заданной величиной дисперсии и равномерным законом распре,деления.

Линейная составляющая сигнала моделирует процесс постепенного отказа

55 обьекта исследований, случайная составляющая моделирует флуктуационные явления и помехи в процессе.

Технико-экономический эффект заключается в том, что предлагаемый

1109863 генератор случайного сигнала по сравнению с известнык более прост по конструкции за счет исключения из схемы второго регистра сдвига и порогового блока. Управление окончанием 5 процесса генерации осуществляется по сигналу переноса при заполнении счет-. чика 5 импульсов. Это расширяет диапазон генерируейых случайных сигналов.

ВНИКПИ Заказ 6099/40 Тираж 862 Подписное ВЯ"