Генератор случайных сигналов

 

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ , содержащий генератор шума, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент регулируемой задержки и элемент И, а также выходной В-триггер, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности формирования случайных сигналов с заданным распределением вероятностей, в него введены последовательно соединенные запоминающий блок, вход которого подключен к выходу генератора шума, компаратор и первый RS-триггер, выход которого подключен к другому входу элемента И, последовательно соеданенные элемент постоянной задержки и второй RS-триггер, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, а выход - кЪ-входу выходногоD-триггера, а также введен генератор линейно изменяюш;егося напряжения , выход которого подкдюче,н к другому входу компаратора, при этом входы генератора линейно изменяющегося напряжения, элемента постоянной задержки, счетный вход первого RS -триггера и вход синхронизации выходного 1) -триггера объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ и

РЕСПУБЛИК

O9} (ff}

g(g) Н 03 В 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3540766/18-09 (22) 12.01.83 (46) 30.09.84. Бюл. Ф 36 (72) .С.Н.Хлевной и В.Б.Колесников (53) 621.373.43 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Ф 369673, кл. Н 03 В 29/00, 1971.

2. Бобнев М.П. Генерирование случайных сигналов. M. "Энергия", 1971, с. 180 (прототип). (54) (57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий генератор шума, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент регулируемой задержки и элемент И, а также. выходной Ъ -триггер, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности формирования случайных сигналов с заданным распределением вероятностей, в него введены последовательно соединенные запоминающий блок, вход которого подключен к выходу генератора шума, компаратор и первый КЗ-триггер, выход которого подключен к другому входу элемента И, последовательно соединенные элемент постоянной задержки и второй RS-триггер, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, а выход — к 5-входу выходного 2 -триггера, а также введен генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к другому входу компаратора, при этом входы генератора линейно изменяющегося напряжения, элемента постоянной задержки, счетный вход первого -триггера и вход синхронизации выходного 2 -триггера объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов.

1116524

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно: к вычислительным устройствам, моделирующим случайные процессы, и может быть использовано в статистическом моде- 5 лировании.

Известен генератор шума, содержащий последовательно соединенные источник шума, видеоусилитель, ключ с элементом запоминания и перестраи- 10 ваемый генератор линейно-изменяющегося напряжения, выход которого подключен к входу выходнбго усилителя мощности и через формирователь импульсов — к управляющему входу ключа с 15 элементом запоминания L1).

Однако известный генератор шума не позволяет генерировать случайную последовательность импульсов с импульсами, стоящими на регулярных 20 временных позициях и не позволяет изменять вероятностные параметры генерируемого случайного процесса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гене-25 ратор случайных сигналов, содержащий генератор шума, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент регулируемой задержки, элемент И и выходной Э-триггер, 30 а также сумматор, один вход которого подключен к выходу генератора шума, другой вход — к выходу источника управляющего напряжения, а выход — к управляющему входу элемента регулируемой задержки, выход которого подключен также к одному входу элемента НЕ, выход которого подключен к другому входу выходного Э -триггера, при этом другие входы элемента 40

И и элемента НЕ объединены и подключены к выходу генератора тактовых имп ул ьс ов 2 ) .

Однако, в данном генераторе случайных сигналов вероятность собьггия может задаваться с ограниченной точностью

Цель изобретения — повышение точности формирования случайных сигналов с заданным распределением вероят- 0 ностей

Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайных сигна-. лов, содержащий генератор шума, последовательно соединенные гене- 55 ратор тактовых импульсов, элемент регулируемой задержки и элемент И, а также выходной Э-триггер, введень последовательно соединенные запоминающий блок, вход которого подключен к выходу генератора шума, компаратор и первый RS-триггер, выход которого подключен к другому входу элемента И, последовательно соединенные элемент постоянной задержки и второй RS-триггер, счетный вход которого подключен к выходу элеменга И, а выход — к Э-входу выходного

1)-триггера, а также введен генератор линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к другому входу компаратора, при этом входы генератора линейно изменяющегося напряжения, элемента постоянной задержки счетный вход первого RS -триг- гера и вход синхронизации выходного Р -триггера объединены и подключены к выходу генератора тактовьгх импульсов.

11а фиг. I представлена структурная электрическая схема предлагаемого генератора случайных сигналов, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Генератор случайных сигналов со > держит генератор шума 1, запоминающий блок 2, компаратор 3, генератор

4 тактовых импульсов, генератор 5 линейно изменяющегося напряжения, первый 6 RS †тригг, элемент И 7, элемент регулируемой задержки 8, элемент постоянной задержки 9, второй

RS триггер 10 и выходной D-триггер 11.

Генератор случайных сигналов работает следующим образом.

В момент времени появления импульса на выходе генератора 4 тактовых импульсов (фиг.2 8), в запоминающем блоке 2 запоминается значение напряжения (фиг.21.), соответствующее в этот момент времени мгновенному значению напряжения на выходе генератора шума 1 (фиг.2 a ). Одновременно запускается генератор 5 линейно изменяющегося напряжения и устанавливается в единичное состояние первый

6 "S -триггер. В момент равенства напряжений на выходе генератора 5 линейно изменяющегося напряжения (фиг.2 ) и запоминающего блока 2 (фиг 2 1. ) сработает компаратор 3 (фиг.2 6 ) и первый 6 kS -триггер установится в нулевое состояние, одновременно в исходное состояние

3 1 .устанавливается генератор 5 линейно изменяющегося напряжения .

Таким образом, на выходе первого

6 R5 -триггера будет появляться импульс (фиг.2+ ), длительность которого является случайной величиной равномерно распределенной в интервале времени (С-Т), так как выборка из реализации случайного процесса генератора шума 1 равномерно распределяется в некотором интервале напряжений.

Если импульс, задержанный элементом регулируемой задержки 8 (фиг.2 Ь ), появится раньше чем (первый 6 R5 -триггер установится в нулевое состояние, то через элемент И 7 (фиг . 2 ) ) второй 10 R5 -триггер ус тановится в единичное состояние.

В момент появления импульса на выходе генератора 4 тактовых импульсов (фиг.2 о ) по переднему фронту этого импульса в выходной Э-триггер

11 заносится содержимое второго 10

RS -триггера (фиг.2 к ), которое че!

16524 4 рез время, необходимое для записи в . выходной Ъ-триггер 11 тем же импульсом через элемент постоянной задержки 9 (фиг.2 и ) установится в нулевое состояние. г 1

Таким образом, в моменты появления импульсов на выходе генератора 4 тактовых импульс.ов на выходе

1п выходного 9 триггера 11 будут появляться логические "0" и "1" (фиг.2Л), имеющие длительность Т и вероятности появления, определяемые соотношениями между периодом Т-генерации импульсов генератором 4 тактовых импульсов и временем задержки at элемента регулируемой задержки 8.

Технико-экономический эффект заключается в повышении точности форщ мирования случайных сигналов с заданным распределением вероятностей и возможности регулирования параметров случайного процесса (вероятности появления логических "0" и "1")

25 простыми спос обами.

1116524 л

Патеат, r. Уагофод,ул.Ироектаа», 4

° °

Заваэ 6944/43 Т аа 861. Во саов

Фаик аз