Генератор последовательности случайных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при решении задач методом статистических ис2 . пытаний и при цифровом моделировании случайных процессов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения генерации нестационарных последовательностей случайных чисел. Генератор содержит генератор тактовых импульсов, датчик независимых случайных чисел, п блоков умножения (п - интервал корреляции генерируемой последовательности ), п-1 элемент задержки, счетчик с переменным коэффициентом деления m(m n), блок памяти, п накапливающих сумматоров, п дополнительных элементов задержки, п ключей и распределитель импульсов. Цель изобретения достигается соответствующим соединением перечисленных блоков. 1 ил, s Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 F 7/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698364/24 (22) 03.04.89 (46) 07.03.92. Бюл. 3Ф 9 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) Я.М. Ковальчук, К.В. Молчанов и А.В. Шульгин (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 839024, кл. Н 03 К 3/84, 1979.

Быков В. В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. Советское радио, 1971, с. 58, рис. 2.1. (54) ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при решении задач методом статистических исИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при решении задач методом статических испытаний и цифровом моделировании случайн ых и роцессов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения генерации нестационарных последовательностей случайных чисел.

На чертеже изображена блок-схема генератора.

Генератор последовательности случайных чисел содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 независимых случайных чисел, и блоков 3 умножения (n-интервал корреляции генерируемой последовательности), и-элемент 4 задержки, счетчик 5 с переменным коэффициентом деления m (m a c >п), блок 6 памяти, и накап.. Ж 1718218 А1 пытаний и при цифровом моделировании случайных процессов. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей за счет обеспечения генерации нестационарных последовательностей случайных чисел. Генератор содержит генератор тактовых импульсов, датчик независимых случайных чисел, и блоков умножения (и— интервал корреляции генерируемой последовательности), и — 1 элемент задержки, счетчик с переменным коэффициентом деления m(m> n), блок памяти, и накапливающих сумматоров, и дополнительных элементов задержки, и ключей и распределител ь импул ьсов. Цел ь изобретения достигается соответствующим соединением перечисленных блоков. 1 ил, ливающих сумматоров 7, и дополнительных элементов 8 задержки, п ключей 9, распределитель импульсов 10, выход генератора

11.

Генератор последовательности случайных чисел работает следующим образом, Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает импульсы, осуществляющие на каждом такте работы запуск датчика 2 независимых случайных чисел. Эти же импульсы поступают на счетный вход счетчика 5 с переменным коэффициентом деления и тактовый вход распределителя импульсов 10. На разрядных выходах счетчика 5 формируется адрес очередной ячейки блока памяти 6, куда предварительно записываются коэффициенты С, Cz, ..., Cm, определяющие вид корреляционной функции генерируемого процесса. Очередное значение С; считыва1718218

20

Y, = С.Х -l+1

20 ется из блока 6 памяти и поступает на один из входов первого блока 3 умножения, Элементы 4 задержки обеспечивают поступление на аналогичные входы второго, третьего, ..., и-го блоков 3 умножения значений указанных коэффициентов, выбранных из блока памяти соответственно на один, два,..., и-1 такт ранее. Блоки 3 умножения осуществляют перемножение числа, поступающего от датчика 2 случайных чисел с коэффициентами С.

Получившиеся произведения суммируются в соответствующем накапливающем сумматоре 7, причем момент осуществления этой операции фиксируется с помощью импульса, поступающего от генератора 1 тактовых импульсов на синхронизирующие входы сумматоров 7. Импульс от генератора

1 переводит распределитель импульсов в следующее состояние, обеспечивающее прохождение тактового импульса на очередной j-ый выход (1=1 й). В результате открывается j-й ключ 9 и случайное число, сформировавшееся в j-M накапливающем сумматоре 8, поступает на выход 11 генератора, после чего тем же тактовым импульсом, задержанным J-м дополнительным элементом задержки 8 осуществляется сброс j-го накапливающего сумматора в нулевое состояние.

Если общее число коэффициентов Cl равно и (т,е. m=n), то процесс Y на выходе

11 может быть описан следующим уравнением: т.е. он является обычным процессом скользя щего среднего.

Если же m>n, то процесс Y будет состоять из отдельных участков, каждый из которых может описываться уравнением вида (1), но с различными коэффициентами. Так, например, если m=2n, что процесс Y представляет собой чередование участков длиной п, один из которых представляет собой процесс скользящего среднего вида и

g ClX —;+1 (2)

l=1 а другой — процесс скользящего среднего вида

2п

Y1= g CiXt-i+ri+1 (3) !

=n+1

Если коэффициенты С (2) и (3) различны, то процесс Y является нестационарным, При других соотношениях между m и и (m >n) возможно получение нестационарного процесса более сложной структуры.

Формула изобретения

Генератор последовательности случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, датчик независимых случайных чисел, и блоков умножения (п — интервал корреляции генерируемой последовательности), и-1 элементов задержки, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска датчика независимых случайных чисел, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, выход i-ro элемента задержки (i=1, n=2) соединен с входом (1+1)-го элемента задержки и первым входом (i+1)-го блока умножения, выход (п — 1)-ro элемента задержки соединен с первым входом и-го блока умножения,отл и чаю щийсятем,что,c целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения генерации нестационарных последовательностей, в .. него введены счетчик с переменным коэф-, фициентом деления m(mM,K,> п),блок памяти, и накапливающих сумматоров, п дополнительных элементов задержки, и ключей и распределитель импульсов, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а j-й выход (J=1 и) — с входом J-ro дополнительного элемента задержки и с управляющим входом j-го ключа, информационный вход которого соединен с выходом j-го накапливающего сумматора, выходы п ключей через схему монтажного

ИЛИ соединены с выходом генератора, информационный вход j-го накапливающего сумматора соединен с выходом j-ro блока умножения, выход j-го дополнительного элемента задержки соединен с входом

"Сброс" j-ro накапливающего сумматора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами синхронизации накапливающих сумматоров и со счетным входом счетчика с переменным коэффициентом деления m, разрядный выход которого соединен с адресным входом блока памяти, информационный выход которого соединен с входом первого элемента задержки и вторым входом первого блока умножения, вторые входы J-ro блока умножения ()=2, ..., n) соединены с выходом датчика независимых случайных чисел.

1718218

Составитель Г.Филатеров

Редактор И.Ванушкина .Техред M.Ìîðråíòàë Корректор И.Муска

Заказ 882 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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