Генератор случайного процесса

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для формирования потока импульсов произвольной формы со случайными параметрами для решения задач оптимизации структуры систем. Целью изобретения является повьшение быстродействия . Поставленная цель достигается тем, что в генераторе на одном такте работы происходит формирование одного случайного числа и однократное обращение к блокам памяти. Генератор содержит датчик I случайных чисел, блоки 2 и 14 памяти, генератор 3 импульсов , счетчик 4, преобразователь 5 код - напряжение, регистр 6, элементы И 7, 8, RS-триггеры 9, 10, D- триггер II, элемент ИЛИ 12, сумматор 13. 1 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4110969/24 — 24 (22) 1 8. 08. 86 (46) 15. 04. 88. Бюл. М- 14 (71) Минский радиотехнический институт (72) А.С. Кобайло и IO.Â.Êîðæåíåâè÷ (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 312253, кл. G 06 F 1/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

9 517018, кл. G 06 F 1/02, 1974. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для формирования потока импульсов

„„SU„„1388858 А 1 произвольной формы со случайными параметрами для решения задач оптимизации структуры систем. Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в генераторе на одном такте работы происходит формирование одного случайного числа и однократное обращение к блокам памяти. Генератор содержит датчик 1 случайных чисел, блоки 2 и 14 памяти, генератор 3 импульсов, счетчик 4, преобразователь

5 код — напряжение, регистр 6, элементы И 7, 8, RS-триггеры 9, 10, Dтриггер 11, элемент ИЛИ 12, сумматор

13. 1 ил.

138885

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, предназначено для формирования потока импульсов произвольной формы со случайными параметрами и может быть использовано при построении имитационно-моделирующей аппаратуры для решения задач оптимизации структуры систем, испытаний изделий на ударные, электрические и другие виды ноздействий.

Цель изобретения — повьппение быст-. родействия.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Генератор случайного процесса содержит датчик 1 случайных чисел, блок 2 памяти, генератор 3 импульсов, счетчик 4, преобразователь 5.код— .напряжение, регистр 6, элементы И 7 и 8, RS-триггеры 9 и 10, D-триггер

ll, элемент ИЛИ 12., сумматор 13, накапливающий блок 14 памяти.

Генератор работает следующим образом. 25

Цикл генерации начинается с установки нулевого состояния счетчика. 4.

В результате RS-триггер 9 устанавли.вается в единичное состояние. Высокий потенциал с выхода RS-,òðèããåðà 9 разрешает через элемент ИЛИ 12 генерацию случайного числа на выходе датчика 1 случайных чисел, производит считывание по сформированному случай ному адресу из первой области блока

2 памяти кода длительности периода следования на М-м цикле устройства

Т и запись этого кода в счетчик 4, и а также производит установку случаиного равновероятного состояния D 40 триггера 11, определяя тем самым полярность Я-го импупьса выходной последовательности, и устанавливает в единичное состояние RS-триггер 10.

Следующий тактовый импульс генери 45 руемый генератором 3 импульсов, проходит через элемент И 8, при этом происходит установка нулевого состоя ния RS-триггера 9, чтение кода R Ä записанного по нуленому адресу блока

14 памяти, запись этого кода в регистр 6. Через элемент ИЛИ 12 производится опрос датчика 1 случайных чисел. По сформированному случайному адресу п, происходит считывание кода шага 8 выборки и накапливающим сум"

55 матором 13 происходит суммирование этого кода с содержимым сумматора (в данном случае нулевым кодом),, фор"

8 г мируя следующий адрес блока 14 паияти. Кроме того, на первом такте N — ro цикла работы устройства происходит вычитание единицы из счетчика 4. Преобразователь 5 код — напряжение формирует на выходе устройства уровень, абсолютное значение которого пропорционально считанному по нулевому адресу блока !4 памяти коду. Полярность напряжения определяется состоянием

D-триггера 11, так как это состояние, установленное на время N-го цикла, дублируется старшим (знаковым) разрядом регистра 6 в течение времени формирования выходного импульса. По сле,дующему второму тактовому импульсу

N-го цикла происходит считывание из блока 14 памяти кода по случайному адресу Р,, сформированному на первом цикле, формирование в сумматоре -14 адреса следующего кода из массива чисел $Rj, записанного в блок 2 памяти, как сумму P, + P и уменьшение содержимого счетчика 4 на единицу. Далее последовательность операций повторяется. При этом происходит последовательное вычитание единиц из счетчика

4, увеличение содержимого накапливающего сумматора 13 на каждом такте на случайную величину и считывание по возрастающим со случайным шагом адресам чисел из массива fRy. На некотором К-м такте работы устройства результат суммирования накопленной в сумматоре 13 суммы случайных чисел

1, + P + ... +P „, со случайным числом „превьппает разрядную сетку сумматора. При этом сигналом переноса с выхода старшего разряда сумматора

13 происходит установка нулевого состояния триггера 10. На выходе устройства формируется напряжение, соответ.ствующее коду R адрес которого определяется как P, + P, + ... + P

Нулевое состояние второго RS-триггера 10 обуславливает установку нулевого состояния накапливающего сумматора 13 и регистра 6. На выходе устройства до конца формирования N-ro интервала следования ныходных импульсов устанавливается нулевой уровень.

Вычитание единиц из счетчика 4 происходит до тех пор, пока он не достигнет нулевого состояния, после чего процесс формирования (И+1)-ro импульса выходной случайной последовательности циклически повторяется.

1388858

Составитель А.Столяров

Редактор Е.Копча Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Заказ 1580/49. Тираж 704 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

Выходной импульс формируется путем аппроксимации кодов, выбираемых со случайным шагом из исходного массива чисел (R}, поэтому форма импульса на выходе устройства является слу5 чайной. Амплитуда импульса на выходе устройства вследствие случайности выборки членов, формирующих этот импульс, также является случайной и подчиняется неравенству А А где A „ — значение амплитуды, соответствующей максимальному коду R„ „ из массива чисел g Rj.

Формула изобретения 15

Генератор случайного процесса, содержащий датчик случайных чисел, первый блок памяти, генератор импульсов, счетчик, преобразователь кода в нап- 20 ряжение, вход которого соединен с выходом регистра, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два элемента И, два Rs-триггера, D- 25 триггер, элемент ИЛИ, накапливающий сумматор, второй блок памяти, причем, выход датчика случайных чисел соединен с адресным входом первого блока памяти, первый вход "Чтение" которо- 30

ro соединен с выходом первого RSтриггера, первым входом элемента ИЛИ, с тактовым входом D-триггера,с входом разрешения занесения счетчика и Sвходом второго RS-триггера, второй вход "Чтение" первого блока памяти соединен с выходом первого элемента

И, с входом синхронизации накапливающего сумматора, с вторым входом элемента ИЛИ, с входом синхронизации регистра, с R-входом первого RS-триггера и входом управления считыванием второго блока памяти, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами младших разрядов регистра, вход старшего разряда которого соединен с выходом D-триггера, выход элемента ИЛИ соединен с входом "Опрос" датчика случайных чисел, выход младшего разряда которого соединен с

D-входом D — триггера, разрядные выходы счетчика подключены к соответствующим входам второго элемента И, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера, вход установки в "0" регистра соединен с входом обнуления накапливающего сумматора и подключен к инверсному выходу второго RS-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и со счетным входом счетчика, R-вход второго RS-триггера соединен с выходом переноса накапливающего сумматора, информационный выход которого подключен к адресному входу второго блока памяти, суммирующий вход накапливающего сумматора соединен с первым информационным выходом первого блока памяти, второй информационный выход которого соединен с входом начальной установки счетчика, выход преобразователя кода в напряжение является выходом генератора.