Генератор случайного потока импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора случайного потока импульсов за счет формирования потоков с различными законами распределения. Это достигается введением триггера 11, управляющего прохождением информации на выход элемента ИЛИ 14 с прореживанием или без прореживания через элемент И 12 и делитель 13 частоты или через элемент ЗАПРЕТ 15 соответственно. Кроме того, генератор содержит элементы ИЛИ 1 и 4, датчик 2 случайных чисел, блоки 13 и 17 сравнения, формирователь 5 импульсов, генератор 6 тактовых импульсов, блок 7 задания точности, блок 8 нормирования, блок 9 задания интенсивности, шину 10 управления, счетчики 16 и 20 импульсов, регистры 18 и 25, сумматор 24, блок 26 умножения, блок 21 элементов ИЛИ, группу 22 блоков 22.1-22.N элементов И, дешифратор 19 и группу 23 шин 23.1-23.N установки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАИИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

АЯ

„„ЯЫ„„м80537 (ц)5 Н 03 К 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРИЧНОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1520653 (21) 4478555/24-21 (22) 26.08.88 (46) 23.07.90. Бюл. ¹ 27 (72) П.А.Новиков, Б.Б.Лавренко, Э.В.Борисов и А.Н.Сазанович (53) 621.374.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1520653, кл. Н 03 К 3/84, 1987. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительной технике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора случайного потока импульсов з счет формирования потоков с различными законами распределения..Это достига2 ется введением триггера 11, управпяюдего прохождением информации на выход элемента ИЛИ 14 с прореживанием или без прореживания через элемент

И 12 и делитель 13 частоты или через элемент ЗАПРЕТ 15 соответственно.

Кроме того, генератор содержит элементы ИЛИ 1 и 4, датчик 2 случайных чисел, блэки 13 и 17 сравнения, формирователь 5 импульсов, генератор

6 тактовых импульсов, блок 7 задания точности, блок 8 нормирования, блок 9 задания интенсивности, шпну

10 управления, счетчики 16 и 20 импульсов, регистры 18 и 25, сумматор

24, блок 26 умножения, блок 21 элементов ИЛИ, группу 22 блоков 22.122.п элементов И, дешифратор 19 и группу 23 шин 23.1-23.п установки.

1 ил.

1580537

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в информационно-измерительной технике и является усовершенствованием изоб5 ретения по авт. св. Я 1520653.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования потоков с различными законами распределения. 10 На чертеже йэображена структурная электрическая схема генератора случайного потока импульсов.

Генератор случайного потока импульсов содержит последовательно соединен-15 ные первый элемент ИЛИ t, датчик 2 случайных чисел, первый блок 3 сравнения, второй элемент ИЛИ 4 и формирователь 5 импульсов, генератор 6 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом блока 7 задания точности, блок 8 нормирования, группа входов которого соединена с группой

„выходов блока 9 задания интенсивности, Шину 10 управления, триггер 11, выход 25 которого соединен с первым входом элементами И 12, выход которого соединен с входом делителя 13 частоты, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 14, второй вход которого соединен с выходом элемента 15 ЗАПРЕТ, первый вход которого соединен с вторым входом элемента

И 12, выходом формирователя 5 импульсов, первым входом первого элемента

ИЛИ t входом установки блока 7 зада- 35 ния точности и входом установки блока

8 нормирования, вход управления которого соединен с входом блока 9 задания интенсивности и выходом генератора б тактовых импульсов, вход которо40 го соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ 1 и шиной 10 управления.

Первый и второй выходы блока 9 задания интенсивности соединены соответственно с первым и вторым входами 45 триггера 11, выход которого соединен с вторым входом элемента 15 ЗАПРЕТ.

Выход блока 7 задания точности. соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 4. Вторая группа входов блока

3 сравнения соединена с группой выходов блока 8 нормирования.

Блок 7 задания точности содержит счетчик 16 импульсов, выходы которого соединены с первой группой входов блока 17 сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами регистра 18. Выход блока 17 сравнения

Перед началом работы н регистре

25 блока 8 нормирования устанавливается единичное значение, в регистре 18 блока 7 задания точности устанавливается число m шагов дискретизации экспоненциальной зависимости вида

-Л е- сй

f(t;) = 1 — е

» 1 = 1» ° ° ° »m» где А — интенсивность импульсов случайного потока;

ДТ вЂ” шаг дискретизации экспоненциальной зависимости.

Счетчики 16 и 20 импульсов ус танавлинаются в нулевое состояние. является выходом блока 7 задания точности, вход которого соединен с входом счетчика 16 импульсов, вход установки которого является входом установки блока 7 задания точности.

Блок 9 задания интенсивности содержит дешифратор 19, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика 20 импульсов, блок 21 элементов ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков 22.1-22,п элементов

И, группы входов которых соединены с соответствующими группами 23.1-23.п. шин установки. Выходы дешифратора 19 соединены с входами соответствующих блоков 22.1-22.п элементон И. Соответствующие выходы дешифратора 19 являются первым и вторым выходами блока 9 задания интенсивности, вход которого соединен со счетным входом счетчика 20 импульсов. Выходы блока

21 элементов ИЛИ являются группой выходов блока 9 задания интенсивности.

Блок 8 нормирования содержит сумматор 24, группа входов которого соединена с соответствующими выходами регистра 25 и с первой группой входов блока 26 умножения, вторая группа входов которого является группой нходов блока 8 нормирования, группа выходов которого соединена с соответствующими выходами сумматора 24. Входы установки и управления блока 8 нор ! мирования соединены с первым и вторым входами соответственно регистра

:25, группа входов которого соединена с соответствующими выходами блока 26 умножения.

Генератор работает следующим образом.

5 15805

На группах 23.1-23,п шин устлновки устанавливаются величины

-Л, "л„л г е е е

У

-Л.

Е () = 1 — е

10!

1, ...,m.

Таким образом, на выходе сумматора 24 при выработке генератором 6

35 тактовых импульсов каждого очередного тактового импульса в моменты ig g находится число, соответствующее значению функции экспоненциального зако40 He V«nVe eneH«.

Для обеспечения требуемой точности задания функции дискретного экспоненциального закона распределения константы е J должны удовлетворять

45 условию

-А дТ

1-e (J где 4 0,05.

55 где и определяет количество различных экспоненциальных зависимостей вида в соответствии с которыми вырабатываются случайные потоки импульсов различных интенсивностей.

Последовательность установки значений е 3 4 на группах 23.1-23.п шин установки блока 9 задания интенсивности определяет порядок перехода к каждой последующей интенсивности генерируемого случайного потока импульсов.

Эта последовательность такова, что большему номеру соответствует большая интенсивность Л., т.е. Д 1,, если j ) k, j k = ю ° ° ° ь

При поступлении импульса запуска на шину 10 управления, который одновременно поступает на,генератор 6 тактовых импульсов и через элемент

ИЛИ 1 на датчик 2 случайных чисел, генератор 6 тактовых импульсов начинает вырабатывать импульсы с периодом

CIT, датчик 2 случайных чисел — случайные числа, которые поступают на блок 3 сравнения.

При накоплении в счетчике 16 импчльсов числа, равного тп, срабатывает блок 17 сравнения в силу равенства содержимых счетчика 16 импульсов и регистра 18. Блок 17 сравнения вырабатывает единичный сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 4, поступа ет на формирователь 5 импульсов, который в свою очередь по переднему фронту принятого сигнала вырабатывает единичный импульс. Данный импульс поступает на входы элемента И 12 и элемента 15 ЗАПРЕТ, а также сбрасывает в нуль счетчик 16 импульсов и переводит в единичное состояние регистр 25 блока 8 нормирования.

При помощи счетчика 20 импульсов происходит отслеживание порядка изменения интенсивности генерируемого потока импульсов. В соответствии с увеличивающимся значением содержимого счетчика 20 импульсов происходит

37 б последовательное возбуждение выходных шин дешифратора 19, который подключает через соответствующие блоки

22.1-22.п элементов И и блок 21 элементов ИЛИ к блоку 26 умножения соответствующие группы 23.1-23.п шин установки.

В блоке 26 умножения происходит умножение числа, находящегося в регистре 25, и числа е 1, поступающе-Л.,1т го с выхода блока 21 элементов ИЛИ.

Запись полученного произведения в регистр 25 производится при выработке генератором 6 тактовых импульсов очередного импульса, который разрешает запись в регистр 25 содержимого блока 26 умножения.

Таким образом, и моменты времени

i ..4Т в регистре 25 находятся числа

-Л дт -Л;!т Л. .

А. = П (е ) =е =е

e=<

В сумматоре 24, производится операция вычитания из единицы содержимого регистра 25, т.е на выходе сумматора 24 образуется число

Лэ1

В. = 1 -А. = 1 — е ! 1

Блок 3 сравнения в тот момент, когда содержимое сумматора 24 становится большим случайного числа, сгенерированного датчиком 2 случайных чисел, вырабатывает единичный сигнал. .Этот сигнал, пройдя через элемент

ИЛИ 4 на формирователь 5 импульсов, обеспечивает последним выработку очередного импульса, который посту1580537 сы с выхода формирователя 5 проходят на выход генератора без прореживания.

Новый цикл работы генератора слу" чайного потока импульсов начинается при переполнении содержимого счетчика 20 импульсов, который после этого обнуляется.

Формула изобретения

Составитель Ю. Бурмистров

Техред Л. Сердюкова Корректор Т.Малец

Редактор И.Горная

Заказ 2021

Тираж бб7

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 пает на первые (информационные) входы элемента И 12 и элемента 15 ЗАПРЕТ.

Формирование выходного потока импульсов происходит путем управляе5

Мого пропускания импульсов, сформи- . рованных на входах элемента И 12 и элемента 15 ЗАПРЕТ следующим образом.

Если интенсивность вырабатываемых им пульсов A1, j = 1, и становится значительной, это приводит к частому возбуждению k-й шины дешифратора 19 блока 9 задания интенсивностей и ус тановлению триггера 11 в единичное состояние. Триггер 11 сигналом с еди- 15 типичного выхода открывает элемент И 12 и пропускает через него сформированные импульсы, которые, прореживаясь .в необходимой, заранее установленной пропорции, проходят через элемент

ИЛИ 4 на выход генератора.

Если интенсивность вырабатываемых ,:импульсов мала, то триггер 11 нахо;дится в нулевом состоянии, в котором остается с момента возбуждения первой 25 шины дешифратора 19, подключенной к входу установки триггера 11 в нулевое состояние. Нулевой сигнал с выхода триггера 11 держит закрытым элемент

И 12 и открывает элемент 15 ЗАПРЕТ. 30

Таким образом, в этом случае импульГенератор случайного потока импульсон по авт. св. У 1520653, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования потоков с различными законами распределения, в него дополнительно введены последовательно соединенные триггер, элемент И, делитель частоты и третий элемент ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, первый вход которого соединен с вторым входом элемента И и с выходом формирователя импульсов, первый и второй выходы блока задания интенсивности соединены с первым и вторым входами соответственно триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента

ЗАПРЕТ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ.