Генератор импульсов со случайной длительностью

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам формирования импульсов, значения длительности которых случайны и распределены по закону Эрланга второго порядка. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет получения распределения Эрланга второго порядка. Генератор содержит два элемента задержки, два триггера, два генератора импульсов , два счетчика, элементы И, делитель частбты, регистр сдвига. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А2 (51146 06 F.7 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1073772 (21) 3920153/24 — 24 (22) 18.04.85 (46) 30.11.86. Вюл. № 44 (72) А.И. Галькевич и А.А. Калабашкин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1073772, кл. G 06 F 7/58, 1982. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ СО СЛУЧАЙНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам формирования импульсов, значения длительности которых случайны и распределены по закону Эрланга второго порядка. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет получения распределения Эрланга второго порядка. Генератор содержит два элемента задержки, два триггера, два генератора импульсов, два счетчика, элементы И, делитель частбты, регистр сдвига. 2 ил.

1273924

20

55

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам формирования импульсов, значения длительности которых случайны и распределены по закону Эрланга второго порядка, и является усовершенствованием изобретения по авт. св.

У 1073772.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет получения распределения Эрланга второго порядка.

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

Генератор содержит элементы 1 и

2 задержки, триггеры 3 и 4, высокочастотный генератор 5 импульсов, низкочастотный генератор 6 импульсов, делитель 7 частоты, счетчики

8 и 9, группу элементов И 10, ре— гистр 11 сдвига. Счетчики (импульсов) выполняют функции формирователей равновероятных кодов.

За случайный интервал времени между двумя запускающими сигналами на вход счетчиков поступает серия импульсов с выхода высокочастотного генератора: на первый счетчик непосредственно, а на второй счетчик— через делитель частоты. В момент поступления очередного запускающего сигнала подсчет этих импульсов в счетчиках прекращается и код Кс, значение которого определяется состояниями счетчиков в момент прекращения счета, переписывается в

К-старших разрядов q ðàçðÿäíîãî (ц=К+1) регистра сдвига. Затем на его синхронизирующий вход с периодом

Тн поступают импульсы с выхода низкочастотного генератора. Каждый из этих импульсов сдвигает содержимое регистра на один разряд, причем поступление сдвиговых импульсов прекращается, как только в старшем разряде регистра сдвига записана единица.

Таким образом, число импульсов, поступающих на вход регистра сдвига после запуска устройства, а следовательно, и длительность временного интервала, в .течение которого они вырабатываются низкочастотным генератором, зависит от количества нулей, записанных подряд в старших разрядах регистра сдвига от двух счетчиков.

Ввиду того, что значения кода К в каждом счетчике равновероятны, вероятность того, что в старших разрядах до (q m>-го записаны подряд нули, равна

1 1 1 (†) =(†)+(†) 2 2 2

Показатели е и и определяются коли-. чеством 0 на выходе счетчика

8 и "1" — на выходе счетчика 9

Следовательно, значения длительности временных интервалов с момента прихода запускающего импульса до момента прекращения поступления сдвиговых импульсов случайны и соответствуют количеству нулей, записанных одновременно в старших разрядах регистра сдвига. Вероятность того, что в m разрядах полное время (что эквивалентно количеству m нулей кода) для последовательности поступлений равна

1 1 1

1 () +(— ) что эквивалентно закону распределе— ния Эрланга второго порядка.

Для того, чтобы исключить возможность "заклинивания" работы регистра при записи нулей во все его разряды (К =O), необходимо после заверше— ния формирования очередного временного интервала устанавливать К=q-1 старших разрядов в 0", а в первый разряд регистра принудительно записывать "1", для чего введена связь выхода регистра сдвига с его входом гашения (начальной установки). Чис— ло разрядов счетчиков 8 и 9 и элементов 10 И группы равно К, а число разрядов регистра 11 сдвига равно

q=K+1. Первый 1 и второй 2 элементы задержки, в качестве которых могут быть использованы одновибраторы или линии задержки, обеспечивают время задержки импульсов с, и ь соответственно, причем 63 а 732

Генератор работает следующим образом.

При поступлении запускающего сигнала (фиг. 2а) триггер 3 устанавли50 вается в единичное состояние. В этот момент импульсы с выхода высокочастотного генератора 5 (фиг. 26) прекращают поступать на вход счетчика 8 (импульсов). Одновременно импульсы с высокочастотного генератора 5 поступают через делитель 7 частоты на вход второго счетчика 9 (импульсов) (фиг. 2д). Коэффициент де1273924

3 ления делителя 7 ча< тоты выбирается и з c o o T H QU p. í . ÿ

fi 9, =2 2 2

Запускающий сигнал, задержанный первым элементом 1 задержки на время

7.„Д,,необходимое для завершения переходных процессов в счетчиках 8 и

9, поступает на объединенные входы элементов И 1О группы, При этом со†)О держимое разрядов счетчиков 8 и 9 с 1-го по К-й переписывается в соответствующие разряды регистра 1) сдвига со 2-го по q-й.

Содержимое разрядов второго счет- )5

1 чика в предлагаемом генераторе поступает на инверсные входы группы элементов И 10 для обеспечения вы— полнения условия суммирования вероятностей записи нулей от обоих счет- 20 чиков в разряды регистра сдвига. Запускающий сигнал, задержанный вторым элементом 2 задержки на время, необходимое для завершения переходных процессов в регистре 1) сдвига, ус- 25 танавливает триггер 3 в нулевое состояние, при этом счетчики 8 и 9 продолжают подсчитывать импульсы, фор— мируемые высокочастотным генератором, начиная с того значения кода

К, которое было зафиксировано в момент поступления запускающего сигнала. Одновременно сигнал с выхода второго элемента 2 задержки устанавливает триггер 4 в нулевое состояние (фиг. 2в), при этом импульсы с выхода низкочастотного генератора

6 (фиг. 2г) начинают поступать на синхронизируюший вход регистра 11 сдвига, осуществляя сдвиг кода, за- 40 писанного в нем, в сторону старших разрядов. Если при поступлении очередного сдвигового импульса оказывается, что в старшем разряде записана "1", то сигнал с выхода регистра 11 сдвига устанавливает второй триггер 4 в единичное состояние, отключая тем самым низкочастотный генератор 6 от регистра 1) сдвига.

Одновременно этим же сигналом все разряды регистра 11 сдвига, кроме первого, устанавливаются в нулевое состояние, а в первый разряд записывается "1 — осуществляется подготовка записи очередного значения кода K

Время, в течение которого второй триггер 4 находится в нулевом состоянин g, зависит от значения кода

К, и может быть вычислено по формуле

7,Д =T„(M+)), где M — число старших разрядов регистра 11 сдвига, в которых подряд записаны нули.

Как было указано, при равновероятностных значениях К, закон распределения значений с„ — Эрланга 2 — го порядка. Таким образом, на нулевом выходе второго триггера 4, являющемся первым выходом генератора, формируются импульсы со случайной длительностью Т . Одновременно на выхон де низкочастотного генератора 6, являющимся вторым выходом устройства, формируется пачка импульсов, число которых также случайно и распределено по закону Эрланга 2-ro порядка. Обеспечение равновероятных значений кода К достигается выбором соотношения частоты запускающих сигналов f и частоты высокочастотного генератора f из условия f z /f >» к

Значение частоты низкочастотного генератора f> выбирается из требуемого диапазона значений случайной длительности импульсов .ц . При этом термин

"низкочастотный для данного генератора имеет условный характер, так как заимствован из прототипа. По выполняемым функциям — это генератор тактовых импульсов и частота fö может быть как больше, так и меньше

Для предотвращения повторного запуска генератора во время формирования очередного импульса со случайной длительностью необходимо частоту запускающих сигналов выби н рать из условия с

Формула изобретения

Генератор импульсов со случайной длительностью по авт. св. У 1073772, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет получения распределения Эрланга второго порядка, он содержит второй счетчик и делитель частоты, вход которого подключен к выходу высокочастотного генератора импульсов, а выход делителя частоты соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого соединены с инверсными входами соответствующих элементов И группы.

)273924

Составитель А. Карасов

Редактор С. Лисина Техред Д.Сердокова Корректор А. Тяско

Заказ 6478/47 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4