Генератор случайных процессов

 

Изобретение относится к вычислительной .технике и может быть использовано при аппаратурном моделирова НИИ двух случайных величин. Задачей, решаемой изобретением, является генерирование случайных процессов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем воспроизведения режима двумерного случайного блуждения по размеченной сетке дискретных состояний. Цель достигается за счет введения новых функциональных связей и блоков. Генератор содержит четыре генератора пуассоновского потока импульсов, блок выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, четьфе преобразователя код - интенсивность, четыре двухадресных узла памяти, два цифроаналоговых преобразователя, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 G 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA н датоеском свидктюьствм (21 ) 3933967/24-24 (22) 23,07.85 (46) 15.01.87. Вюл.¹ 2 (72) А.С.Анишин (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 425181, кл, 6 06 F 7/58, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 484626, кл. 6 06 F 7/58, 1973.

Авторское свидетельство СССР ,№ lllll58, кл, G 06 F 7/58, 1983. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к вычислительной. технике и может быть использовано при аппаратурном моделировании двух случайных величин. Задачей, решаемой изобретением, является гене.рирование случайных процессов, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора путем воспроизведения режима двумерного случайного блуждения по размеченной сетке дискретных состояний. Цель достигается sa счет введения новых функциональных связей и блоков. Генератор содержит четыре генератора пуассоновского потока импульсов, блок выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, четыре преобразователя код — интенсивность, четыре двухадресных узла памяти, два цифроаналоговых преобразователя.

s.ï. ф-лы, 4 ил.

1283758

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном моделировании системы двух случайных величин.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора путем воспроизведения режима двумерного случайного блуждения.

На фиг.l приведена структурная схема генератора; на фиг.2 — структурная схема двухадресного узла памяти; на фиг.3 — схема преобразователя код — интенсивность пуассоновского потока импульсов: на фиг,4 — размеченная сетка (поле) дискретных состояний генератора.

Генератор случайного процесса содержит первый 1,, второй 2, третий 3 и четвертый 4 генераторы пуассоновского потока импульсов, блок 5 выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 преобразователи код — интенсивность случайного потока импульсов, первый 10, второй

11, третий 12 и четвертый 13 двухадресные узлы памяти, первый 14 и второй 15 реверсивные счетчики, первый

16 и второй 17 цифроаналоговые преобразователи.

Двхуадресный узел йамяти содержит группу 18 из И одноадресных блоков памяти и группу 19 иэ е мультиплексоров, Преобразователь код — интенсивность содержит элемент 20 задержки, счетчик 21, дешифратор 22, группу 23 элементов И и элемент ИЛИ 24, Генератор процесса работает следующим образом, С помощью блока пуассоновские потоки импульсов генераторов 1 — 4, имеющие в общем случае различную интенсивность A Ф Ъ A Ay Ф 1 преобразуются в пуассоновские потоки с равной интенсивностью без нарушения их первоначальной взаимной независимости, На синхрониэирующий и счетный входы каждого преобразователя 6 — 9 поступают независимые пуассоновские потоки с одинаковыми интенсивностями

9. При этом поток, который поступает на первый вход, является преобразуемым потоком, а поток, который поступает на второй вход преобразователей

6 — 9 — вспомогательным потоком. С целью сокращения числа случайных потоков импульсов, необходимых для работы четырех преобразователей 6

9, функцию вспомогательного потока выполняет преобразуемый поток смежного преобразователя код — интенсивность °

Предположим, что в начальный момент времени состояния первого 14 и второго 15 реверсивных счетчиков равны соответственно 0 Х, М-I u

0 У 11-1 ° Тогда на выходах первого 6, второго 7, третьего 8.и четвертого 9 преобразователей код — интенствность устанавливаются интенсивности (плотности вероятностей) пуассоновских потоков импульсов

15 (j) (о

Я =Е 11(1 (i) где 0 Z„, < +I — нормированные значения управляющих двоичных кодов, находящихся соответственно в первом

10 (i = 1), втором 11 (i = 2), третьем 12 (i = 3) и четвертом 13 (i = 4) двухадресных узлах памяти по адресу

Х ойдо

С выходов первого 6 и второго 7 преобразователей импульсы пуассоновских потоков воздействуют на суммирующий и вычитающий входы первого реверсивного счетчика 14, изменяя его текущее состояние Х, путем положительного либо отрицательного единичного приращения: Х = Х + 1, Аналогично импульсы с выходов третьего 8 и четвертого 9 преобразователей изменяют текущее состояние Y второго реверсивного счетчика 15:У=У„ +.l.

С каждым новым состоянием первого

l4 или второго 15 реверсивного счетчика на выходах первого 10 и второго 11 или третьего 12 и четвертого 13 двухадресных узлов памяти устанавливаются новые управляющие (1) коды 2„, i=1,4, которые записаны в названных блоках памяти по адресу

Х У, В дальнейшем работа генератора случайного процесса идет с учетом размеченной сетки (поля) двумерного случайного блуждания, приведенной на фиг. 4.

Двухадресный узел (10-13) памяти работает следующим образом.

Каждый двухадресный узел памяти содержит И одноадресных блоков памяти на M двоичных m-разрядных слов

1 2837 Я

Во второй 11 двухадресный узел памяти заносят управляющие коды (2)

Z, =Е„„, которые задают интенсивности потока импульсов переводящих блуждающую точку справа налево.

При этом в первом 18-1 одноадресном блоке памяти узла 11 размещают М (2) управляющих кодов Z, Х=О,M — 1, которые задают интенсивности переходов справа налево по первой строке (У=О) матрицы // Ъ„„ //. Во втором 18-2 одкоадресном блоке памяти размещают M (2) управляющих кодов Z, Х=О;М-1, котои обеспечивает запись и хранение

М "N управляющих кодов Ех,(. При поступлении на первый адресный вход двух адр ес но го узла памяти кода 0

Х М-1 на выходах одноадресных блоков 18-1 — 18-И памяти появляются

N двоичных m-разрядных коров, находящихся в блоках 18-1 — 18-N no адресу Х. В соответс!вии с кодом

О У 1! — 1, поступающим на второй fO адресный вход двухадресных узлов 1013 памяти, на выходы мультиплексоров 18-1 — 18 †группы узлов 10-13 выводится двоичный код, который при— сутствует на выходе У-го одно- f5 адресного блока памяти сооTBåòñòâóющих узлов 10-13.

Настройка генсратора случайного процесса по заданной на фиг. 4 векторной матрице 2О

/l „„P = /I „„ //, Х=О,М-1, У=О,N-1 интенсивностей переходов сводится к следующему, В первый 10 двухадресный узел памяти заносят управляющие кодь1

Z Å„„, которые задают интенсив(q) ностй потока импульсов, переводящих блуждающую точку слева направо (в сторону увеличения координаты Х). 30

При этом в первом 1 8-1 одноадресном блоке памяти узла 10 размещают М управляющих.кодов Е„д, Х=O,M-1, кото(«) рые задают интенсивности переходов слева направо по первой строке (У=О) матрицы // „„ f/, Во втором 18-2 блоке памяти размещают М управляю(11 щих кодов Z „,, X=O, М-1, которые задают интенсивности переходов слева направо по второй строке (У=1) матрицы//%„„ // и т.д. С целью искгпочения переполнений первого реверсивного счетчика 14 по суммирующему входу во все одноадресные блоки памяти группы 18 узла по адресу Х=

=N-1 заносят нули.

i=1,4;

Для обеспечения заданного масштаба моделируемого процесса на временной оси необходимо среднкяо интенсивность % пуассоновских потоков импульсов на выходах блока 5 установить % =Ъ „ Проще всего это достирые задают интенсивности переходов справа налево по второй строке (У=!) матрицы // ) // и т.д.

Для исключения переполнения первого реверсивного счетчика 14 по вычитающему входу во все одноадресные блоки памяти группы 18 узла 11 по адресу X=O заносят нули.

В третий 12 двухадресный узел памяти заносят управляющие коды Е„„.ху,(=, (М чи

=Z которые задают интенсивности потока импульсов, переводящих блуждающую точку снизу-вверх. 1)pH этом в первом 18-1 одноадресном блоке памяти узла 12 размещают М управляющих ()) кодов Z„, Х=О,M-l, которые задают интенсивности переходов из первой (У=О) на вторую (У=1) строку матрицы // h» // . Во втором 18-2 одноадресном блоке памяти у-зла 12 размещают ()1

М управляющих кодов Е„,, Х=О,М-1, которые задают интенсивности переходов из второй (У=1) на третью (У=2 ) строку и т.д. С целью исключения переполнения второго реверсивного счетчика 15 по суммирующему входу в

N-м одноадресном блоке (!8-N) памяти узла 12 по всем адресам Х=О.,М-1 заносят нули.

В четвертый !3 двухадресный узел памяти заносят управляющие коды

„(«)

=Е„ которые задают интенсивности потока импульсов, переводящих блуждающую точку сверху вниз.

При этом в первом 18-1 одноадрес- ном блоке памяти узла 13 по всем адресам Х=0,1"-1 заносятся кули, что исключает переполнение второго реверсивного счетчика 15 IIo вычитающему входу.. Bo втором 18-2 одноадресном блоке памяти узла 13 размещают (<)

М управляющих кодов Е„,, Х=О,М-1, которые задают интенсивности переходов из второй (У=1) на первую (У=О) строку матрицы // 9 „„ /f и т.д.

Численные знач ения управляющих (i) кодов Z „„ совпадают с относительными интенсивностями соответствующих переходов (i) (1) «у Ъ ху

" ху

h

X=O М-1, У=О,N-1

1283758 гается путем стабилизации интенсивности единственного генератора пуассоновского потока импульсов на уровне, =4%„ „, (г Ф4 0) .

Формула изобретения

I . Генератор случайных процессов, содержащий первый и второй генераторы пуассоновских потоков импульсов, первый и второй преобразователи код-интенсивность случайного потока импульсов, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом первого случайного процесса, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей .генератора путем воспроизведения режима двумерных дис кретных случайных блужданий, он содержит третий и четвертый генераторы пуассоновских потоков импульсов, блок выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, третий и четвертый преобразователи код-интенсивность случайного потока импульсов, первый, второй, третий и четвертый двухадресные узлы памяти, второй реверсивный счетчик и второй цифроаналоговый преобразователь,вы— ход которого является выходом второго случайного процесса генератора, при этом выходы ервого, второго, третьего и четвертого генераторов пуассоновских потоков импульсов соединены соответственно с входами задания случайных потоков импульсов блока выравнивания интенсивностей случайных потоков импульсов, i-й (i=1,4) выход случайного потока импульсов которого соединен с синхрониэирующим входом i ãî и счетным входом четвертого (для 1=1) и (-l))-ro (для i=2,4) преобразователей код-интенсивность, выходы третьего и чет— вертого преобразователей код-интен10 сивность соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом, второго цифроаналогового преобразователя и

15 объединенными первыми адресными входами всех четырех двухадресных узлов памяти, вторые адресные входы которых объединены и подключены к выходу первого реверсивного счетчика, информационные выходы четырех двухадресных узлов памяти соединены с входами задания интенсивности соответствующих преобразователей код-интенсивность..

2. Генератор по и. 1, о т л и ч ающийс я тем, что каждый двухадресный узел памяти содержит группу из N блоков памяти, каждый

Зо на М двоичных m-paspsrpzsrx слов, адресные входы которых объединены между собой и являются первым адресным входом узла, и группу из m У-входовых мультиплексоров, адресные входы

З5 которых объединены между собак и являются вторым адресным входом узла, а выходы образуют г-разрядный выход узла, при этом 1-й (1=Г,т) разрядный выход i-ro (i =1,N) блока памяти coe—

4g динен с i — м информационным входом

j-ro мультиплексора группы.

1283758

1283758

Составитель И. Столяров

Техред Л. Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 7442/47 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

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