Генератор случайного потока импульсов

 

Изобретение может быть использовано в моделируюшях системах и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности формирования равномерного закона распределения временных интерналов формируемоI o потока импульсов. Генератор содержит R; -триггер 3, элементы И 4 и 5, элемент ИЛИ 8, счетчики II и 12 импульсов . В устройство введены генератор 2 случайных импульсов, включающий генератор 15 шума и пороговый элемент 16, элементы И 6, 7, 13 и 14 и элементы ИЛИ 9 и 10. Это позволяет характеристики формируемого потока определять лишь разрядностью счетчиков 11 и 12 и стабильностью частоты тактовых импульсов. При этом изменение в широких П1)еделах средней частоты следования импульсов случайной последовательности Не приводит к искажению закона распред1и1ения временных интервалов между импульсами формируемого потока. 1 ил. (Л Fffl Л/г -i СлЭ Од 00

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! 1) г5!) 4 Н 03 K 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«И .зг! i &IIA

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 4049767/24-21 (22) 03.04.86 (46) 15.09.87, Вюл. !г 34 (72) В.С.ВатрачеHKo (53) 6?1.374.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 718840, кл. G 06 I 1/02, 1978.

Авторское свидетельство (:ССР

II 947948, кл. Н 03 К 3/84, 1979. (54) ГЕНЕРАТОР С11УЧАЙНЮГО IIIiTOKA

ИМПУ! 1Ь СО В (57) ИзобреTt .íèå может быть использовано в моделирующих системах и вычислительной технике. Цепь изобретения — повышение точности формирования равномерного закона распределения временных интервалов формируемого потока импульсов. 1 енератор содержит

Л"-триггер 3, элементы И 4 и 5, элемент ИЛИ 8, счетчики 11 и 12 импульсов. В устройство введены генератор

2 случайных импульсон, включающий генератор 15 шума и порогоный элемент

16, элементы И 6, 7, 13 и 14 и элементы ИНИ 9 и 10. Это позноляет характеристики формируемого потока определять лишь разрядностью счетчикон

11 12 и стабильностью частоты тактовых импульсов. Ilри этом изменение в широких пределах средней частоты следования импульсов случайной последовательности не принодит к искажению закона распределения временных интер- Я ваггон между импульсами формируемоГо г)о тока . I ил

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэовано в моделирующих системах и вычислительной технике.

1(ель изобретения — повышение точности формирования равномерного закона распределения временных интервалон формируемого потока импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема генератора случайного потока импульсов, Генератор случайного потока импульсов содержит шину 1 тактовых импульсов, генератор 2 случайных импульсов, RS-триггер 3, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 элементы И, первый 8, второй 9 и третий

10 элементы ИЛИ, первый ll и второй

12 счетчики импульсов, пятый 13 и шестой 14 элементы И. !!1ина 1 тактовых

50

В момент подачи питающего напряжения RS-триггер 3 и триггеры счетчиков 11 и 12 устанавливаются случайным образом в единичное или нулевое состояние, Предположим, что вначале

RS-триггер 3 установлен в нулевое состояние, а н счетчиках ll и 12 запи аны случайные двоичные коды К и

К> соответственно, Первый счетчик импульсов соединена с первыми входами элементов И 4 и 5, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно элементон ИЛИ 9, 10, выходы ко- 2,, торых соединены с счетными входами соответственно счетчиков 11 и 12, выходы которых соединены соответственно с вторым входом и с первым входом элементов И 13 и 14, выходы которых

30 соединены соответственно с вторым и перным входами элемента ИЛИ 8, первый и второй входы которого соединены соответственно с S- u R-входами

RS-триггера 3, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с перным входом и вторым входом элементов И 13 и 14, а также с вторыми входами соответственно элементов

И 4-7, Выход генератора 2 случайных импульсов соединен с первыми входами элементов И 6 и 7, выходы которых соединены соответственно с перными входами элементов ИЛИ 9 и 10.

Генератор 2 случайных импульсов содержит последовательно соединенные 4" генератор 15 шума и пороговый элемент 16, например, триггер 1!1митта, Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.

19 2

11 производит подсчет импульсон случайной последонательности, поступающих с выхода генератора 2 случайных импульсов через третий элемент И 6 и второй элемент ИЛИ 9. Одновременно второй счетчик 12 производит подсчет тактовых импульсов, поступающих от внешнего генератора по шине 1 тактоных импульсов через второй элемент

И 5 и третий элемент ИЛИ 10. После того, как на вход второго счетчика

12 поступит 2 -К тактовых импульсон, на его выходе появляется сигнал переполнения, который, проходя через шестой элемент И 14, устананливает

RS-триггер 3 в единичное состояние и одновременно, пройдя через перный элемент ИЛИ 8, появляется на выходе устройства. В этот момент н первом счетчике ll записано новое случайное значение кода К,=K,, а во втором счетчике 12 запи а код К2=0. Затем первый счетчик 11 производит подсчет тактовых импульсов, поступающих через первый элемент И 4 и второй элемент

ИЛИ 9, а второй счетчик 12 производит подсчет импульсов случайной последовательности, поступающих через четвертый элемент И 7 и третий элемент

ИЛИ !О. После того, как на вход первок го счетчика 11 поступит 2 -К такто1 ных импульсов, на его выходе появляетсл сигнал переполнения, который, проходя через пятый элемент И 13, устанавливает ;S-триггер 3 в нулевое состояние и одновременно, пройдя через первый элемент ИЛИ 8, появляется «а выходе устройства. В этот момент в первом счетчике 11 записан код „=0 а во втором счетчике 12 записано новое случайное значение коМ да К =К . (алее с помощью счетчиков

ll и 12 на выходе устройства импульсы случайного потока формируются аналогичным образом

Для обеспечения равновероятных значений длительности временных интервалов между импульсами формируемого случайного потока необходимо, чтобы эа время, в течение которого один из счетчиков подсчитывает тактовые импульсы, другой счетчик многократно переполнился, так как при этом гарантируется равнонероятное значение случайного кода К„!Е ), остающегося в счетчике, в момент переключения

RS-триггера 3. Для этого средняя частота,- следования импульсов слу!

3380!9 чайной последовательности с выхода генератора 2 случайных импульсов выбирается иэ соотношения

711 I ти где 11=5-10; частота импульсов по шине тактовых импульсов.

Случайные значения длительности временных интервалов между импульса2 -К ми выходного потока Т . =- — — равГ ти номерно распределены от Т„.= --- до

2"

6 гП к, ти

Число равновероятных значений ве,к личины Т„. равно 2

Математическое ожидание значений длительности временных интервалов между импульсами выходного случайного потока определяется выражением

Pl °

О

Ти

Формула изобретения

Составитель Ю.Бурмистров

Техред М.Дидык Корректор M.ØàÐoøè

РедакторН.Киштулинец

Заказ 4143/54

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Таким образом, характеристики формируемого потока определяются лишь разрядностью счетчиков К и стабильностью частоты тактовых импульсов

Г,„, при этом изменение в широких пределах средней частоты f следования импульсов случайной последовательности не приводит к искажению закона распределения временных интервалов между импульсами формируемого потока.

Генератор случайного потока импульсов, содержащий шину тактовых импульсов, соединенную с первыми входами первого и второго элементов И, первый и второй счетчики, R! -триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ()

И, первый элемент ИЛИ, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности формирования равномерного закона распределения временных

10 интервалов формируемого потока импульсов, в него введены третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, второй и третий элементы ИЛИ, генератор случайных импульсов, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, выход. которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и входом RS-триггера, пря2, мой выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и В-входом RS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом шестого элемента

И и вторым входом третьего элемента

И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, второй вход второго элемента

ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого элемен40 та И, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ.