Генератор случайного потока чисел

 

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА ЧИСЕЛ по авт.ев № 1053106, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения ортогональности формируемых потоков чисел, он содержит второй сумматор по модулю два, элемент НЕ, второй элемент И, второй элемент ИЛИ и второй реверсивный счетчик, вход управления направлением счета которого подключен к выходу k/2-го разряда регистра сдвига (К - число разрядов регистра сдвига ( и соединен с первым входом второго сумматора по модулю два, второй вход которого объединен с первым входом первого сумматора по модулю два, выход которого через элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу второго сумматора по модулю два и выходу генератора тактовых импульсов, выход дешифратора соединен со входом управления записью второго реверсивного счетчика , информационный вход которого является входом задания параметров второго потока чисел генератора, выход второго элемента-И соединен с первым входом второго элемента (Л ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго реверсивного счетчика, выход которого является выходом второго потока чисел генератора. оо 4 0д а

(19) (И1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ к ввтасснавт свтдвтвааствт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1053106 (21) 3620041/24-24 (22) 12.07.83 (46) 30;01.85. Бюл. !1- 4 (72) В.ФвКим и А.А.Петрушин (53) 681. 325(088.8} (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1053106 по заявке У 3456067/!8-24, кл. С 06 F 7/58, 1982 (прототип). (54) (57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА

ЧИСЕЛ по авт.свс Ф 1053106, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет обеспечения ортогональности формируемых потоков чисел, он содержит второй сумматор по модулю два, элемент НЕ, второй элемент И, второй элемент ИЛИ и второй реверсивный счетчик, вход управления направлением счета которого подключен к выходу I:/2-ro разряда . регистра сдвига (K — число разрядов регистра сдвига и соединен с первым входом второго сумматора по модулю два, второй вход которого объединен с первым входом первого сумматора по модулю два, выход которого через элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу второго сумматора по модулю два и выходу генератора тактовых импульсов, выход дешифратора соединен со входом управления записью второго реверсивного счетчика, информационный вход которого является входом задания параметров . второго потока чисел генератора, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента

ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго реверсивного счетчика, выход которого является выходом второго потока чисел генератора.

1 113746

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в устройствах, осуществляющих аппаратурный синтез моделей узкополосных случайных процессов

5 с законом распределения амплитуд близким к нормальному.

По основному авт.св. М !137466 известен генератор случайного потока чисел, содержащий генератор !0 тактовых импульсов, вход которого подключен к входу датчика первичного потока случайных чисел, к стробирующему входу регистра сдвига и к стробирующему входу реверсивного счетчика через элемент И, регистр сдвига, входом подключенный к выходу датчика первичного потока случайных чисел, к входу реверсирования реверсивного счетчика, к первому входу сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к К -выходу регистра сдвига, а выход к второму входу элемента И через элемент ИЛИ и к первому входу дешифратора, остальные входы которого подключены .к 1. ..К-1 выходам регистра сдвига, а выход — к входу управления реверсивного счетчика и к второму входу элемента ИЛИ Pl !.

Недостатком известного генератора является наличие только одного потока чисел.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет получения второго потока чисел и обеспечения ортогональности формируемых потоков чисел.

Поставленная цель достигается тем, что генератор дополнительно содержит 4 второй суиатор по модулю два, элемент НЕ, второй элемент И, второй элемент ИЛИ .и второй реверсивный счетчик, вход управления направлением счета которого подключен к выходу

К/2ro, разряда регистра сдвига (k " число разрядов регистра сдвига) и соединен с первым входои второго сумматора по модулю два, второй вход которого объединен с первым входом первого сумматора по модулю два, 50 выход которого через элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента И-, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу второго сумматора по модулю два 55 и выходу генератора тактовых импульсов, выход дешифратора соединен со входои управления записью второго

6 2 реверсивного счетчика, информационный вход которого является входом зада-: ния параметров второго потока чисел генератора, выход второго элемента

И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента

ИЛИ, а выход второго элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго реверсивного счетчика, выход которого является выходом второго потока чисел генератора.

На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 — диаграмма работы генератора.

Генератор содержит регистр 1 сдвига, датчик 2 первичного потока случайных чисел, сумматоры 3 и 4 по модулю два, реверсивные счетчики

5 и 6, дешифратор 7, элемент 8 HJIH элемент 9 НЕ, элемент 10 И, генератор ll тактовых импульсов, триггер

12, элемент 13 ИЛИ, элемент 14 И, выходы 15 и 16.

Генератор работает следующим образом.

Генератор 11 формирует последовательность импульсов с периодом следования, равным С/2. Триггер 12 делит частоту следования импульсов с генератора 11 пополам. Датчик первичного потока случайных чисел формирует синхронно с импульсами на выходе триггера 12.случайный поток x(nt) принимающий в дискретные моменты времени, кратные ., значения О и 1.

Синхронно с датчиком 2 работает К разрядный регистр 1 сдвига, осуществляющий сдвиг потока на интервал где i =0 1, ° ° ° K- порядко-вый номер выхода регистра.

В момент действия нуля на выходе реверсирования счетчика 5 (6)и при наличии счетного импульса на его стробирующем входе состояние счетчика уменьшается на единицу, а при действии единицы — увеличивается на единицу. Если же на входе управления счетчиком 5 (6J действует единица, то он переходит в режим переписи двоичного числа с входов установкипо стробирующему импульсу.

В случае, когда на выходе сумматора 3 нулевой потенциал, свидетельствующий о сохранении суммы в счетчик, блокируется элемент И 14 для прохождения импульсов с триггера 12 и на счетчики 5 и 6 не поступает счетный импульс. При определенном

1 l 37

3 состоянии регистра 1 открывается элемент И 10, так как выход элемента

9 НЕ и сумматора 4 соответствует единице(см. фиг. 2)и на вход счетчика

6 поступают импульсы с удвоенной час- > тотой, при этом эа время Й состояние счетчика изменяется на две единицы

Для установки первоначальной суммы используется дешифратор 7. Когда состояние О 1...,К-! выходов регистра соответствует настройке дешифратора 7, то .с выхода дешифратора 7 на входы управления счетчиков 5 и 6 поступает единица, переключающая их в режим переписи и синхронно с импульсом, пришедшим с триггера 12 через элементы И 14 и ИЛИ 13 записывается состояние на выходах 15 и 16, которое адекватно сумме всех значений выходов регистра. В простейшем случае дешифратором может быть К входовой логический элемент И, тогда на выходах 15 должно быть установлено число k/2, а на входах 16 — нулевое.

Таким образом, на выходе счетчика

5 формируется случайный поток чисел

466 4 с четной симметрией U(n+), а на выходе счетчика 6 с нечетной симметрией спектра V(nt ), т.е. предлагаемый генератор случайного потока чисел, обеспечивая нормальный закон распределения, формирует два случайных ортогональных потока чисел.

Используемый в аппаратуре контроля генератор, основанный на принципе фильтрации шума аналоговыми ортогональными фильтрами и являющийся базовым объектом, обеспечивает на выходе случайные процессы с нормальным распределением, но имеет сильную зависимость статистических характеристик процесса от воздействия дестабилизирующих факторов, что ограничи-вает его область применения.

По сравнению с базовым объектом предлагаемый генератор позволит синтезировать случайные ортогональные процессы с устойчивыми статистическими характеристиками, не зависящими от дестабилизирующих факторов. Установка предлагаемог генератора в контрольно-проверочной аппаратуре обеспечивает более достоверный и точный контроль выпускаемых изделий.

1137466

Г7И

СceS

C.C47

Составитель А. Карасов

Редактор А.Долинич Техред Т,Дубинчак Корректор О.Луговая

Заказ 10525/36 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раунская наб., д. 4/5

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