Многоканальный генератор псевдослучайных чисел

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - улучшение статистических характеристик генерируемых псевдослучайных чисел. Начальная установка осуществляется сигналом по шине 1 начальной установки. Последующие состояния выходов каналов устройства определяются как результат суммирования по модулю два состояний соответствующих триггеров групп 4.1 - 4.N или сигналов (для первого канала) с выходом соответствующих сумматоров по модулю два групп 3.2 - 3.N+1 с состояниями соответствующих триггеров первой группы 4.1. Такой алгоритм генерирования позволяет получать в каждом из каналов устройства независимые псевдослучайные числа с улучшенной равномерностью распределения. 1 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 д111 Н 03 К 3/84

1!./

5 ианал

1 ювао л

2л ими

12 34

1254

Ю с

3 с

Ю с

С

21 с

S с

11 с

3.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4325389/24-21 (22) 31.08.87 (46) 15.05.89. Бюл, Н- 18 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта. им, акад„ В.Н,Образцова (72) Г.В.Добрис (53) 621.374,2(088.8) (56) Федоров P Ф,, Яковлев В.В., Добрис Г.В. Стохастические преобразователи информации, Л.: Машиностроение, 1978, с. 47-56, рис. 22.

Приборостроение ° — Известия вузов СССР, 1980, М 8, с. 45-47, рис. 1. (54) МНОГОКАНЛЛЬНЬП1 ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к импульсÄÄSUÄÄ 1480103 ной технике, Бель изобретения — улучшение статистических характеристик генерируемых псевдослучайных чисел.

Начальная установка осуществляется сигналом по шине 1 начальной установки. Последующие состояния выходов каналов устройства определяются как результат суммирования по модулю два состояний соответствующих триггеров групп 4.1 — 4.п или сигналов (для первого канала) с выходов соответствующих сумматоров по модулю два групп 3.2-3.п+1 с состояниями соответствующих триггеров первой группы

4„1. Такой алгоритм генерирования позволяет получать в каждом из каналов устройства независимые псевдослучайные числа с улучшенной равномерностью распределения. 1 ил.

1480103

И юбретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике.

Целью изобретения является улуч5 шение статистических характеристик генерируемых чисел.

На чертеже представлена схема предлагаемого генератора псевдослучайных чисел, пример реализации. 10

Многоканальный генератор псевдослучайных чисел выполнен со следующими значениями параметров: р = 15, 1 = 4, n = 3, где 1 — число сумматоров по .модулю два в 1-й группе сумма- 15 торов по модулю два, а также число триггеров в -Й группе триггеров (i = 1,2,...,n); р — параметр, величина которого выбирается из соотношения пl (р (n + 1) 1, причем 20 число сумматоров в (n + 1) -й группе сумматоров по модулю два, а также число триггеров в (n + 1)-й группе триггеров равно р-nl;

Многоканальный генератор псевдослучайных чисел содержит шину 1 начальной установки, шину 2 синхронизации, группы 3.1 — 3.4 сумматоров по модулю два, группы 4.1 — 4.4 триггеров (группа 3.4 сумматоров по 30 модулю два и группа 4,4 триггеров являются (n + 1)-ми группами). Шина 1 начальной установки соединена с входами установки триггеров групп

4„1 — 4„4 триггеров, входы синхронизации триггеров которых соединены с шиной 2 синхронизации. Выходы сумматоров по модулю два группы 3.1 соединены с информационными входамй соответствующих триггеров группы 40

4. 1. (i = 1, 2,..., 4) . Выходы триггеров группы 4.k. триггеров соединены с вторыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы .З.k сумматоров по модулю два (k = 2,3,4). 45

Выходы триггеров группы 4.1 триггеров соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два первой группы 3.1 сумматоров по модулю два, вторые входы сумматоров

3.1-1, 3.1-2 и 3.1-3 по модулю два

50 которой соединены с выходами соответствующих сумматоров по модулю два группы 3„4 сумматоров по модулю два. Второй вход сумматора 3.1-4

55 по модулю два группы 3„1 сумматоров по модулю два соединен с выходом сумматора 3.3-1 по модулю два группы 3.3 сумматоров по модулю два.

Выходы триггеров группы 4,j триггеров соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы 3 j+1 сумматоров по модулю два (j = 1,2), Выходы триггеров

4.3-2, 4.3-3 и 4.3-4 группы 4.3 триггеров соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы 3,4 сумматоров по модулю два.

Выходы сумматоров по модулю два группы З.k сумматоров по модулю два образуют выходные шины k-го канала (k = 1,2,3) .

Многоканальный генератор псевдослучайных чисел работает следующим образом.

Сигналом по шине 1 начальной установки осуществляется установка в соответствующие начальные состояния триггеров групп 4.1 — 4.4 триггеров.

Эти состояния определяют начальные состояния выходных шин каналов генератора (после суммирования своих входных сигналов сумматорами по модулю два групп 3.1 — 3.3 сумматоров по модулю два). Импульсами синхронизации, поступающими по шине 2 синхронизации на входы синхронизации всех триггеров групп 4.1 — 4.4 триггеров, сформированные на выходах сумматоров по модулю два групп 3.1—

3.4 сумматоров по модулю два слова записываются в соответствующие триг" геры групп 4.1 — 4.4 триггеров соответственно. Последующее состояние выходов каждого i-го канала (i 2,3) и группы 3 ° 4 сумматоров по модулю два определяется как результат суммирования по модулю два состояний соответствующих триггеров групп . 4.i и 4.i-1 триггеров (i = 2,3,4). Последующее состояние выходов первого канала определяется как результат суммирования по модулю два состояний триггеров группы 4.1 триггеров с сигналами с выходов сумматоров по модулю два четвертой группы 3.4 сумматоров по модулю два и сигналом с выхода сумматора 3.3-1 по модулю два группы 3.3 сумматоров по модулю- два. Если выходы всех триггеров и сумматоров по модулю два рассматривать в совокупности, то работа многоканального генератора псевдослучайных чисел будет соответствовать работе одноканального р-разрядного параллельного генератора псевдослу1480103 с я тем, что, с целью улучшения статистических характеристик генерируемых чисел, в него введены и групп триггеров и группа сумматоров по модулю два, выходы сумматоров по модулю два которой соединены с соответствующими входами первой группы входов первой группы сумматоров по модулю два и информационными входами соответствующих триггеров (п + 1)-Й группы триггеров, выходы триггеров

i-Й группы триггеров соединены с вторыми входами соответствующих суммато15 ров по модулю два i-й группы сумматоров по модулю два, выходы сумматоров по модулю два k-й группы сумматоров по модулю два соединены с информационными входами соответству20 ющих триггеров k-Й группы триггеров (i = 2,3,...,n + 1; k = 2,3,...,n), входы второй группы входов первой группы сумматоров пб модулю два соединены с выходами соответствующих

25 сумматоров по модулю два соответствующих, кроме первой и (n + 1)-Й групп сумматоров по модулю два, входы установки триггеров всех групп триггеров соединены с шиной начальной

3Q установки, первые входы сумматоров по модулю два j-й группы сумматоров по модулю два соединены с выходами соответствуняцих триггеров (j-1)-й группы триггеров (j Зу,4уо ° ° уn+!) а чайных чисел, в котором состояния всех разрядов его р-разрядного регистра сдвига представляют собой непересекающиеся выборки по р символов из М-последовательности периода

2 -1. Последовательности псевдослучайных чисел, получаемые в каждом иэ каналов многоканального генератора псевдослучайных чисел, будут иметь тот же период и не будут повторяться на выборках объемом И (М/р1 чисел, причем все и чисел будут независимыми, так как имеют выборку

nl(p символов М-последовательности, т.е. будут обладать порядком равномерности m = (р/1 ) = n.

Формула. изобретения

Многоканальный генератор псевдослучайных чисел, содержащий первую группу, триггеров, входы синхронизации триггеров которой соединены с шиной синхронизации, и и групп сумматоров по модулю два, выходы сумматоров по модулю два первой из которых соединены с информационными входами соответствующих триггеров первой . группы триггеров, выходы триггеров которой соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два первой и второй групп сумматоров по модулю два, о т л и ч а ю щ и й—

Составитель Ю. Бурмистров

Техред М.Ходанич Корректор Н. Гунько

Редактор А. Лежнина

Заказ 2557/55 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101