Генератор случайного потока импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности изменения закона распределения формируемого потока импульсов, которая достигается "подмешиванием" к импульсам основного потока импульсов двух вспомогательных потоков, формируемых за счет введения в устройство четвертых датчика 11 случайных чисел и блока 13 сравнения, третьих цифроаналогового преобразователя 12, датчика 15 экспоненциального напряжения, элемента И 18 и формирователя 14 импульсов, формирователя 20 кодов, пятого блока 23 сравнения и второго D-триггера 26, а также образования новых функциональных связей. На чертеже также показаны: датчики 1, 2 и 21 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2, 7, блоки 3, 8 и 22 сравнения, формирователь 4 и 9 импульсов, датчики 5 и 10 экспоненциального напряжения, элементы И 16 и 17, элемент ИЛИ 19, D-триггер 25 и элемент задержки 24. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (51)5 Н 03 К 3/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --— а1

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1487155 (21) 4425388/24 — 21 (22) 16.05.88 (46) 23.03.90. Бюл. 11 (72) В.У.Торбин, А.Н.Сазанович и Э.В.Борисов (53) 621.374.2(088.8

) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1487155, кл. Н 03 К 3/84, 1987.

2 (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем обеспечения возможности изменения закона распределения формируемого потока импульсов, которая достигается подмешиванием к импульсам основного потока импульсов двух

1552362

10

45 вспомогательных потоков, формируемых за счет введения в устройство четвертых датчика 11 случайных чисел и блока 13 сравнения, третьих цифроаналогового преобразователя 12, датчика 15 экспоненциального напряжения, элемента И 18 и формирователя

14 импульсов, формирователя 20 кодов, пятого блока 23 сравнения и второго D-триггера 26, а также обИзобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в вычислительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Ф 1487155.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности изменения закона распределения формируемого потока импульсов.

На фиг. 1 представлена структур- ная электрическая схема генератора случайного потока импульсов; на фиг. 2— структурная электрическая схема примера р ализации формирователя кодов.

Генератор случайного потока импульсов (фиг.1) содержит последовательно соединенные первый датчик 1 случайных чисел, первый цифроана- 35 логовый преобразователь 2, первый блок 3 сравнения и первый формирователь 4 импульсов, первый датчик 5 экспоненциального напряжения, последовательно соединенные второй дат- 40 чик 6 случайных чисел, второй цифроаналоговый преобразователь 7,. второй блок 8 сравнения и второй формирователь 9 импульсов, второй датчик 10 экспоненциального напряжения, последовательно соединенные четвертый датчик 11 случайных чисел, третий цифроаналоговый преобразователь 12, четвертый блок 13 сравнения и третий формирователь 14 импульсов, третий датчик 15 экспоненциального напряжения, первый элемент И 16, второй элемент И 17, первый вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И 18, выход 55

I которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ 19 и с первым входом формирователя 20 кодов, третий датчик разования новых функциональных связей. На чертеже также показаны датчики 1, 2 и 21 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2, 7, блоки 3, 8 и 22 сравнения, формирователи 4 и 9 импульсов, датчики и 10 экспоненциального напряжения, элементы И 16 и t7, элемент ИЛИ 19, D-триггер 25 и элемент задержки.24.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

21 случайных чисел, выходы которого соединены с первой группой входов третьего блока 22 сравнения и с второй группой входов пятого блока 23 сравнения, элемент 24 задержки, выход которого соединен с первым входом первого D-триггера 25 и с вторым входом второго D-триггера 26, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом второго элемента И 17 и с вторым входом третьего элемента И 18.

Выход второго элемента И 17 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 19 и с вторым входом формирователя 20 кодов, третий вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 19 и с выходом первого элемента И 16, второй и первый входы которого соединены соответственно с выходом первого формирователя 4 импульсов и с первым выходом первого D-триггера 25, второй вход которого соединен с выходом третьего блока 22 сравнения, вторая группа входов которого соединена с второй группой выходов формирователя

20 кодов, первая группа выходов которого соединена с первой группой входов пятого блока 23 сравнения, выход которого соединен с первым входом второго D-триггера 26. Второй выход первого В-триггера 25 соединен с третьим входом третьего элемента И

18, первый вход которого соединен с выходом третьего формирователя 14 импульсов. Выходы первого, второго и третьего датчиков 5, 10 и 15 экспоненциального напряжения соединены с вторыми входами соответственно первого, второго и четвертого блоков 3, 8 и 13 сравнения. Выход второго формирователя 9 импульсов соединен с вторым входом второго элемента И 17.

Выход элемента ИЛИ 19 соединен с вхо1552362 дами датчиков 1, 6, 21 и 11 случайных чисел, датчиков 5, 10 и 15 экспоненциального напряжения и с входом элемента 24 задержки.

5 и

Формирователь 20 кодов (фиг. 2) со- и держит с первого по шестой блоки 27—

32 элементов И, первый 33 и второй 34 л блоки элементов ИЛИ, выходы которого 2 являются первой группой выходов фор- 10 р мирователя 20 кодов, второй группой выходов которого являются выходы второго блока 33 элементов ИЛИ, первая, вторая и третья группы входов к котоРого соединены соответственно с 15 и выходами первого, третьего и пятого с блоков 27, 29 и 31 элементов И, вхо- ю ды синхронизации которых являются со- л ответственно третьим, вторым и первым выходами формирователя 20 кодов 2р т ,и соединены с входами синхронизации л соответственно второго, четвертого в и шестого блоков 28, 30 и 32 элемен- и тов И, выходы которых соединены соч ответственно с первой, второй и тре- 25 и тьей группами входов второго блока ч

34 элементов ИЛИ. На группах входов

P всех блоков 27-32 элементов И устас навливаются необходимые коды. в

Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.

Перед началом работы на кодовых шинах (групйах входов блоков 27-32 элементов И) формирователя 20 кодов устанавливак1тся коды взаимных условных вероятностей генерации очередного импульса потока, принадлежащего основному, первому или второму вспомогательным (модулирующему основной) потокам при различных условиях: предыдущий импульс генератора принадлежал основному потоку; предыдущий импульс генератора принадлежал первому вспомогательному. потоку; предыдущий импульс генератора..принадлежал второму вспомогательному потоку.

Если ввести обозначения для вероятностей наступления событий, связанных с генерацией очередного импульса потока устройства, при указанных условиях в виде

P(01 Î), Р(0 j 1Ь), Р(012Ь);

Р(1Ъ(0), Р(1b! 1Ь), Р(1Ь 2b)

Р(2Ь | 0), Р(2Ь! 1Ь), Р(2Ь f 2Ь), де Р(1Ь,О) — вероятность генераии импульса, принадлежащего первоу вспомогательному (модулирующему) отоку, при условии, что предыдущий мпульс устройства был импульсом осовного потока, то эначенчя, устанавиваемые на группах входов блоков

7-32 элементов И, есть величины, авные Р(01 О), Р(010) + Р(1Ь10), Р(0! 1b), P(011Ь) +Р(1Ь 1Ь),P(0j 2b), P(0(2b) + P(1bl2b) соответственно.

Первый, второй м четвертый датчии 1, 6 и 11 случайных чисел при одаче на их вход (опроса) импульса выхода элемента ИЛИ 19 вырабатыват независимые равномерно распредеенные случайные .числа.

На выходах первого, второго и треьего цифроаналоговых преобразоватеей 2, 7 и 12 формируются аналогоые сигналы, амплитуды которых проорциональны сформированным случайным ислам. Синхронно с первым, вторым четвертым датчиками 1, 6 и 11 слуайных чисел включаются первый, втоой и третий датчики 5, 1О и 15 экпоненциального напряжения, амплитуды

ыходных сигналов которых возраста30 ют по экспоненциальным законам. Выбор экспоненциальных законов определяется в соответствии с требуемыми параметрами формируемого устройством случайного потока импульсов. При этом

35 первый датчик 5 экспоненциального напряжения вырабатывает напряжение, отвечающее параметрам распределения основного (пуассоновского) потока им- . пульсов.Второй и третий датчики 10 и 15 экспоненциального напряжения вырабатывают напряжения, которые используются для выработки пуассоновских потоков импульсов, изменяющих (модулирующих) закон распределения

45 основного потока импульсов. Сигналы с выходов первого, второго и третьего датчиков 5, 10 и 15 экспоненциального напряжения, а также с цифроаналоговых преобразователей 2, 7 и 12

50 поступают на первый„ второй и четвертый блоки 3, 8 и 13 сравнения соответственно.

В моменты равенства напряжений, поступающих на первые и вторые входы

55 названных блоков сравнения, каждый из этих блоков вырабатывает сигнал, поступающий затем соответственно на первьж, второй и третий формирователи 4, 9 и 14 импульсов.

1552362

Прохождение импульса, выработанного формирователем 4, 9 или 14 импульсов, на выход устройства организуется в соответствии с требуемым законом смешения (модуляции) основного и модулирующих основной пуассоновских потоков импульсов.

Реализация требуемого закона смешения (модуляции) .производится сле- 10 дующим образом.

Очередным выходным импульсом устройства запускается третий датчик 21 случайных чисел, с выхода которого двоичное равномерно распределенное 15 число oL поступает на. группы входов третьего и пятого блоков 22 и 23 сравнения. На другие группы входов блоков 22 и 23 сравнения с выходов формирователя 20 кодов поступает одна из 20 пар кодов вероятностей (Р(0!О), P(0t 0) + Р(1Ь! 0)7, LÐ(011b), Р (01 1Ь) + Р (I b 1Ь Я или(Р (01 2Ь), Р(О I 2Ь) + Р(1Ь 2Ь) ). Ьлок 22 сравнения вырабатывает сигнал, если величина Х.

25 меньше первого элемента кода сформированной на выходе формирователя 20 кодов пары вероятностей. Блок 23 сравнения вырабатывает сигнал при условии, что величина о меньше вели- 30 чины второго элемента кода пары вероятностей ° Сформированные блоками .22 и 23 сравнения сигналы подаются на D†- входы D-триггеров 25 и 26, обеспечивая установление их в соответ- 35 ствующие состояния, которые управляют открытием и закрытием элементов

И 16-18 для сигналов, поступающих на них с формирователей 4, 3 и 14 импульсов. Синхронизация работы D-триг- 40 герон 25 и 26 организуетоя при помощи подачи на их входы синхронизации задержанных элементом 24 задержки стробирующих импульсов выходного потока устройства. 45

Г

На выход устройства через элемент

HJIH 19 поступает сигнал с того формирователя 4, 3 или 14 импульсов, которому соответствует открытый элемент И 16, 17 или 18. Одновременно с поступлением сигнала с выхода одного из элементов И 16- 18 через элемент ИЛИ 19 на выход устройства, этот сигнал поступает также на один

55 из входов формирователя 20 кодов, что и обуславливает формирование на выходах формирователя 20 кодов соотнетстнующей пары вероятностей, onределяющей долю смещения основного и вспомогательных потоков. Выбор указанной пары вероятностей производится путем открытия (входным сигналом на одном из входов формирователя

20 кодов) блоков 27 и 28, 29 и 30 или 31 и 32 элементов И и передачей соответствующих кодов, установленных на группах входов последних, через блоки 33 и 34 элементов ИЛИ на группы выходов формирователя 20 кодов.

Таким образом„ предлагаемый генератор позволяет формировать потоки импульсов, в которых модуляция обусловлена одновременным воздействием двух модулирующих потоков.

Ф ормула и з обре т е н и я

1,. Генератор случайного потока импульсов по авт.св. М - 1487!55, о тл и ч а ю шийся тем, что„ с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности изменения закона распределения формируемого потока импульсов, в него дополнительно введены третий датчик экспоненциального напряжения, последовательно соеДиненные четвертый датчик случайных чисел, третий цифроаналоговый преобразователь, четвертый блок сравнения, третий формирователь импульсов, третий элемент И, формирователь кодов, пятый блок сравнения и второй D-триггер, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом второго элемента И и с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с вторым выходом первого

D-триггера, первый вход которого соединен с вторым входом второго Dтриггера, второй вход четвертого блока сравнения соединен с выходом третьего датчика экспоненциального напряжения, вход которого соединен с входом четвертого датчика случайных чисел и с выходом элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с первым входом формирователя кодов, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым и перным входами элемента ИЛИ, вторая группа выходов формирователя кодов соединена с второй группой входов третьего блока сравнения, первая е группа входов которого соединена с

Составитель Ю.Бурмистров

Редактор А.Мотыль Техред А,Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 340 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский- комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

9 155236 второй группой входов пятого блока сравнения.

2. Генератор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что формирователь, кодов содержит шесть блоков элементов И, первый блок элементов

ИЛИ и второй блок элементов ИЛИ, первая, вторая и третья группы входов которого соединены с соответствующими выходами соответственно второго, четвертого и шестого блоков элементов И, входы синхронизации которых являются соответственно третьим, вторым и первым входами формирователя кодов и соединены с входами синхронизации соответственно первого, третьего и пятого блоков элементов И, выходы которых соединены соответственно с первой, второй и третьей группами входов первого бло» ка элементов ИЛИ, выходы которого являются второй группой выходов формирователя кодов, первой группой выходов которого являются выходы второго блока элементов ИЛИ.