Генератор случайных чисел

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (бд 4 С 06 Г 7/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

gf .";

Н АВТОРСКОМУ CBNPEl ЕЛЬСТВУ

"МКД (21) 3392796/18-24 (22) 05.02.82 (46) 30.12.86. Бюл. № 48 (72) В.A.Ïåñîøèí, В.Ф.Гусев, И.К.Галеев, О.И.Дапин, Г.И.Кренгель и В.М.Кузнецов (53) 681.325(088.8) (56) 1. Федоров Р,Ф., Яковлев В.В,, Добрис Г.В, Стохастические преобразователи информации. Л.: Машиностроение, 1978, с.47 °

2. Там же, с.29.

3. Авторское свидетельство СССР № 391556, кл. G 06 F 7/58, 1971 ° (54)(57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий датчик случайных импуль„.ЯО„„1280618 A 1 сов и датчик псевдослучайных чисел, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, он содержит генератор импульсов, блок элементов И, элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом датчика псевдослучайных чисел, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом датчика случайных испульсов, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом генератора импульсов и объединен с входом блока элементов И, группа входов которого соединена с соответствующими выходами датчика псевдослучайных чисел, а выходы блока элементов И являются выходами re- Ж нератора.

1280618

В случае, если частота съема информации сравнима (например, равна) со средней частотой сдвиговых импульсов датчика псевдослучайных чисел, достаточно часто будет возникать ситуация, при которой датчик псевдослучайных чисел не изменит своего состояния до момента последующего съема информации, т.е. часто будет возникать ситуация формирования одинаковых чисел подряд, что приведет к ухудшению статистических характеристик выходного случайного процесса.

55

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании в цифровых вычислительных машинах.

Известеп генератор псевдослучайных чисел, содержащий сдвиговый регистр Q сумматором по модулю два в цепи обратной связи l.1j.

Последовательность псевдослучайных чисел, формируемая данным гене- 10 ратором, обладает хорошими статистическими характеристиками, однако период ее ограничен.

Известен также генератор случайных чисел, содержащий генератор шу- 15 ма, пороговый элемент и триггер Х2 J, Указанный генератор формирует непериодическую последовательность случайных чисел, однако статистические характеристики этой последователь- 20 ности недостаточно хороши.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор псевдослучайных чисел, содержащий датчик случайных импульсов, включающий в себя датчик 25 случайного сигнала, формирующее устройство и генератор импульсов сдвига, и датчик псендослучайных чисел, включающий н себя регистр сднига и сумматор по модулю два (33. 30

К недостаткам известного генератора относится то, что период следования сдвиговых импульсов, поступающих с датчика случайных импульсов на датчик псевдослучайных чисел, непрерывно изменяется. Это приводит к тому, что момент съема информации в электронную вычислительную машину (обычно работающую синхронно с собственной постоянной частотой тактовых 40 импульсов) может совпасть с переходными процессами н датчике псевдослучайных чисеп, которые могут привести, к сбою оборудования электронной вычислительной машины.

Целью изобретения является повышение надежности съема информации и качества формирования случайных чисел.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайных чисел, содержащий датчик случайных импульсов и датчик псевдослучайных чисел, введены генератор импульсов, блок элементов И, элемент ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом датчика псевдослучайных чисел, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом датчика случайных импульсов, нторой вход элемента ИЛИ соединен с выходом генератора импульсов и объединен с входом блока элементон И, группы вхо-. дов которого соединены с соответствующими выходами датчика псевдослучайных чисел, а выходы блока элементов И являются выходами генератора.

На фиг. 1 изображен генератор случайных чисел; на фиг.2 — временная диаграмма его работы.

Генератор случайных чисел содержит датчик 1 случайных импульсов, датчик

2 псевдослучайных чисел., элемент ИЛИ

3, генератор 4 импульсов, блок 5 элементов И, выходы б устройства, выход

7 датчика случайных импульсов, выход

8 генератора импульсов, выход 9 элемента ИЛИ, выход 10 датчика псевдослучайных чисел и выход 11 блока элементов И, Датчик 1 случайных импульсов вырабатывает тактовые импульсы, которые осуществляют сдвиг информации и датчике 2 псевдослучайных чисел.

Датчик 2 псевдослучайных чисел формирует M-последовательность и может быть выполнен, например, на основе регистра сдвига с сумматором по модулю дна и цепи обратной связи.

Элемент ИЛИ 3 предназначен для сборки сигналов, поступающих от дат чика 1 случайных импульсов и генератора 4 импульсов.

Генератор 4.импульсов синхронизирует выдачу информации с датчика 2 псевдослучайных чисел и устаняет ситуацию появления на выходах генератора двух одинаковых чисел подряд. блок 5 элементов И представляет собой набор их двухвходовых элементов И, на первые входы которых подается сигнал разрешения выдачи информации, а на вторые входы — сигналы с выходов датчика 2 псевдослучайных чисел.

1280618 вательности.

Изобретение позволяет повысить надежность съема информации и качество формирования случайных чисел

Составитель Л. Карасов

Редактор Л.Лежнина Техред Л.Олейник Корректор М.Максимишинец

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7067/54

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

Генератор работает следующим образом.

Во время присутствия импульса на тактовом входе датчика 2 псевдослучайных чисел информация на его вы5 ходах не изменяется, так как очередное число формируется по фронту та стового импульса (по переднему фронту или по заднему в зависимости от конкретного технического исполнения дат- 10 чика 2 псевдослучайных чисел). .j Так как импульс на выходе 8 г енератора 4 импульсов является тактовым импульсом (фиг ° 2) датчика 2 псевдослучайных чисел, а также и сигналом разрешения съема информации, то во время его действия информация на выходах (например, на выходе 11 блока

5 элементов И) не изменяется. Вместе с тем датчик 2 псевдослучайных чисел за время между съемами информации изменит свое состояние за счет импуль-

3 са с выхода 7 датчика 1 случайных импульсов или за счет импульса с выхода 8 генератора 4 импульсов, т.е. не менее одного раза.

По статистическим характеристикам предлагаемый генератор случайных чисел и генератор-прототип равноценны.

В предлагаемом генераторе случайная последовательность получается путем случайного прореживания псевдо. случайной последовательности, формируемой датчиком псевдослучайных чисел. При этом статистические харак теристики выходной случайной последсцэательности получаются не хуже, чем статистические характеристики .исходной псевдослучайной госледо