Управляемый генератор потоков случайных событий

 

УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ, содержащий многоканальный источник пуассоновских потоков импульсов, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам многоканального источника детерминированных интервалов времени, вход которого является входом задания статистических свойств генератора, элемент ИЛИ, выход которого соединен с инверсными входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами шифратора, выходы которого соединены с входами соответствующих разрядов первого регистра памяти, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, генератор импульсов , первый счетчик, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора путем задания требуемого .. коэффициента корреляции между событиями , он содержит второй регистр памяти , второй счетчик, делитель частоты , два мультиплексора, триггер и элемент И, выход которого является выходом генератора и соединен с входами Сброс первого регистра памяти и второго счетчика и с нулевым входом триггера, нулевой и единичный выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выход генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого соединены с первой группой информационных входов первого мультиплексора соответственно , выходы разрядов первого (Л регистра памяти соединены с второй группой информационных входов первого мультиплексора соответственно, труппа выходов которого соединена с входами разрядов первого счетчика соответственно, выход переполнения которого соединен со своим входом Запись информации, с первым входом ;О СО элемента И и с единичным входом триггера , единичный выход которого соеОд динен с вторым входом элемента И, вход задания корреляционных свойств со . генератора образует входы разрядов второго регистра памяти, прямые выходы разрядов которого соединены с первой группой информационных входов второго мультиплексора соответственно , инверсные выходы разрядов второго регистра памяти соединены с второй группой информационных входов второго мультиплексора соответственно, выход которого соединен с входом задания коэффициента деления делителя частоты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5ц 4 G 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3745748/24-24 (22) 29.05.84 (46) 23.11.85.Бюл. 9 43 (71) Минский радиотехнический институт (72) Э.А.Баканович и А.И.Волковец (33) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 997035, кл. G 06 F 7/58, 1981.

Четвериков В.Н. и др. Вычислительная техника для статистического моделирования. M.: Советское радио, 1978, с.183. (54)(57) УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ,СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ, содержащий многоканальный источник пуассоновских потоков импульсов, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам многоканального источника детерминированных интервалов времени, вход которого является входом задания статистических- свойств генератора, элемент ИЛИ, выход которого соединен с инверсными входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами шифратора, выходы которого соединены с входами соответствующих разрядов первого регистра памяти, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, генератор импульсов, первый счетчик, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора путем задания требуемого коэффициента корреляции между событиями, он содержит второй регистр памяти, второй счетчик, делитель частоты, два мультиплексора, триггер и элемент И, выход которого является выходом генератора и соединен с входами "Сброс" первого регистра памяти и второго счетчика и с нулевым входом триггера, нулевой и единичный выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выход генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого соединены с первой группой информационных вхедов первого мультиплексора сост- и ветственно, выходы разрядов первого .е регистра памяти соединены с второй группой информационных входов перЪ вого мультиплексора соответственно, группа выходов которого соединена с входами разрядов первого счетчика соответственно, выход переполнения которого соединен со своим входом а

"Запись информации", с первым входом элемента И и с единичным входом триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента И, вход задания корреляционных свойств .генератора образует входы разрядов второго регистра памяти, прямые выходы разрядов котсрого соединены с первой группой информационных входов второго мультиплексора соответственно, инверсные выходы разрядов второго регистра памяти соединены с второй группой информационных входов второго мультиплексора соответствен.но, выход которого соединен с входом задания коэффициента деления делителя частоты.

673 где Т вЂ” период следования импульсов о на входе счетчика 6.импульсов, когда триггер 14 находится в нулевом состоянии;

Т вЂ” период следования импульсов на выходе генератора 8 импульсов;

1 1193

Изобретение относится к вычисли- . тельной технике и может быть использовано при вероятностном моделировании структурно сложных систем, при построении автоматизированных испыта- 5 тельных комплексов, стохастических вычислителей и моделей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей управляемого генератора потоков случайных событий путем обеспечения возможности формирования потоков с требуемыми коэффициентами корреляции.

На фиг. 1 .приведена функциональная схема предлагаемого генератора; иа фиг. 2 — временная диаграмма, иллюстрирующая работу генератора.

Генератор содержит многоканальный источник 1 пуассоновских потоков импульсов, многоканальный источник 2 20 детектированных интервалов времени, группу элементов И 3, дешифратор 4, первый регистр 5 памяти, первый счетчик 6, элемент ИЛИ 7, генератор. 8 импульсов, второй счетчик 9, первый мультиплексор 10, второй регистр 11 памяти, второй мультиплексор 12, делитель 13 частоты, триггер 14, элемент И 15.

Случайный интервал между выходны- ЗО ми сигналами формируется на основе двух подынтервалов, длительность первого из которых определяется кодом, пропорциональным длительности предыдущегo случайного интервала между выходными сигналами. Длительность второго подынтервала пропорциональна величине очередного случайного кода, полученного в результате проведения случайного испытания, 40 причем степень влияния величины каждого из этих кодов на длительность формируемого интервала определяется управляющим кодом, в результате этого между случайными интервалами вы- .45 ходных сигналов возникает корреляционная связь, величина которой зависит от управляющего кода. Изменяя управляющий код, можно управлять долей первого подынтервала, пропорцио 50 нального длительности предыдущего выходного интервала, в формируемом текущем интервале и тем самым управлять величиной коэффициента корреляции между соседними интервалами. 55

Рассмотрим работу генератора, начиная с момента времени, когда на выходе счетчика 6 импульсов появляется сигнал переполнения и триггер ,14 находится в единичном состоянии (фиг.2 ). По переднему фронту сигнала переполнения осуществляется занесение кода с выхода счетчика 9 через мультиплексор 10 в счетчик 6.

Сигнал переполнения проходит через открытый элемент И 15 (т.е. триггер

14 находится в единичном состоянии ) на выход и входы установки в "0" регистра 5 памяти, счетчика 9 и триггера 14. Сброс счетчика 9 и триггера

14 осуществляется по заднему фронту этого сигнала, что необходимо для надежного занесения информации из счетчика 9 через мультиплексор 10 в счетчик 6 и для обеспечения прохождения сигнала переполнения через элемент И 15. Нулевое значение регистра 5 памяти обусловливает срабатывание элемента ИЛИ 7, который открывает элементы И 3 и тем самым разрешает проведение очередного случайного испытания, в результата которого формируется случайный код в регистре 5 памяти. В счетчике 9, со- держимое которого переписано в счетчик 6 передним фронтом выходного импульса, после его обнуления начинается формирование нового кода, пропорционального длительности текущего интервала между импульсами выходного потока. Триггер .14 задним фронтом выходного сигнала сбрасывается в "0", что приводит к закрытию элемента. И 15 и переключению мультиплексоров 10 и 12: мультиплексор 10 пропускает на:вход счетчика 6 код с выхода регистра 5 памяти, а мультиплексор 12 подает на управляющие входы делителя 13 частоты прямой код с выхода регистра 11 памяти. Вследствие этого в течение времени,,когда триггер 14 находится в нулевом состоянии, период следования импульсов То на выходе делителя. 13 частоты„ а следовательно, и на счетном входе счетчика б импульсов равен

T T (1) J з. 119

m — разрядность регистра 11 памяти;

К вЂ” управляющий код, хранящийся в регистре 11 памяти.

Счетчик 6 является вычитающим счет-5 чиком, и сигнал переполнения вырабатывается, когда содержимое счетчикаравно нулю. Следоват льно, очередной сигнал переполнения после занесеi-1 ния кода К, из счетчика 9 появляет- !О ся через время h f равное где Кр — код, переписанный в счетчик

6 из счетчика 9 импульсов; величина К, пропорциональна 15 длительности предыдущего

1 -1 -го интервала между импульсами выходного потока;

Т вЂ” период следования импульсов на счетном входе счетчика 61 20 когда триггер 14 находится в нулевом состоянии; — интервал времени между сигналами переполнения счетчика 6, когда триггер 14 на- 25 ходился в нулевом состоянии.

По переднему фронту этого сигнала переполнения случайный код, полученный в очередном испытании, из регистра 5 памяти переписывается через 30 мультиплексор 10 в счетчик 6. По заднему фронту этого сигнала переполнения триггер 14 переходит в единичное состояние, что приводит к открыванию элемента И 15 и переключению мульти35 плексоров 10 и !2: мультиплексор 10 пропускает на вход счетчика 6 код с выхода счетчика 9, а мультиплексор

12 подает на управляющие входы делителя 13 частоты инверсный код с вы- 40 хода регистра ll памяти. Вследствие этого в течение времени, когда триггер 14 находится в единичном состоянии, период следования импульсов T на входе счетчика 6 равен . T — ° Т (3 1

2 — К

Следовательно, сигнал переполне-ния счетчика 6 после занесения в него кода К„ из регистра 5 памяти по-. является через время d.t,, равное

Ь, = К„Т„ (4)

По переднему фронту этого сигнала переполнения в счетчик 6 заносится код с выхода счетчика 9. Разрядность счетчика 9 равна сумме 3+ ш, -. де 3 — разрядность счетчика 6 им3673 4 пульсов, ш — разрядность регистра 11 памяти, и на вход мультиплексора !О заведены только P старших разрядов.

Таким образом, код, формируемьпЪ в старших разрядах счетчика 9 за время между двумя импульсами выходного потока, равен

t 1-1

" = г- где t, — время между (i -11-м и (I -2 1-м импульсами выходного потока;

Т вЂ” период следования импульсов генератора 8 импульсов; ш — разрядность регистра 11 памяти.

Данный сигнал переполнения про- . ходит через открытый элемент И 15, и на выходе появляется очередной

1-й импульс, который сбрасывает в

"0" регистр 5 памяти, счетчик 9 и триггер 14, затем начинается формирование следующего (1+1)-го импульса. Таким образом, время между любыми двумя соседними импульсами выходного потока равно сумме

11, .! Т2 K„

le

t„= % +Ь„=,.„" (,6)

К " 2 -(K„1I

Первое слагаемое в данной сумме зависит от длительности предыдущего (l-1) -го интервала, что приводит к корреляционной зависимости между соседними интервалами. Доля этого слагаемого в данной сумме зависит от величины управляющего кода в регистре 11 памяти. Чем меньше код, тем больше Зависит длительность текущего интервала от предыдущего и наоборот. Коэффициент корреляции

Rg между соседними интервалами равен

К +1 ° (7)

Из выражения (7 следует, что путем изменения управляющего кода

К от 0 до (2 — 1) можно получить любое значение коэффициента корреляции в диапазоне от 1/2 до 1.

Формируемые корреляционно зависимые величины в предлагаемом устройстве представлены как в виде случайных интервалов между импульсами выходного потока, так и в виде кодов

Na выходе счетчика 9.

l 1 93673

Фиа!

Фиг.2

Составитель А.Карасов

Редактор С.Саенко Техред И.Асталош Корректор M.Максимишинец

Заказ 7316/52 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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