Многоканальный формирователь случайных сигналов

 

< Of| " о" ® лиотар,,-а +, 399850

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 19.Х.1970 (№ 1484337/18-24) с присоединением заявки №

П.риоритет

Опубликовано 03.Х.1973. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 11.11.1974

М. Кл. G 06f 1/02

G 06f Ы/36

Государственный комитет

Совета Министров гСср

II0 делам изааретений н открытий

УДК 681.325.36 (088.8) Автор изобретения

А. Е. Богатых

Заявитель

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ СЛУЧАЙНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области генерирования случайных сигналов. Оно может быть использовано при машинном вычислении интегралов, решении систем управлений, статистическом моделировании процессов, исследовании точности, устойчивости, помехозащищенности и надежности различных систем, а также в других цел ях.

Известны формирователи, в основу работы которых положен способ многоканального формирования электрических сигналов-аналогов позиционного кода случайных чисел.

Эти формирователи состоят из генератора хаотических импульсных помех (ХИП), соединен ного с соответствующим входом выходных ключей, генератора импульсов, выход которого через счетчик, наборное поле, регистр сдвига подключен ко входам выходных ключей, выходы которого через схему «ИЛИ» подключены к шинам «сброса» регистра сдвига и счетчика.

Требования высокой точности задания вероятностей появления выходных сигналов и их изменения в широких пределах приводят к необходимости в генераторе использовать в качестве элемента отсчета временных интервалов счетчик стабилизированных по частот импульсов. Если формирователь имеет и каналов, то счетчик должен выдавать и — 1 сигналов в моменты времени t>, t2,... t„>. Эти сигналы поступают на регистр сдвига, формирующий и отпирающих потенциалов длительностью ть те, ... t ь оо, последовательно подаваемых н а выходные ключи, Ошибка зада5 пия любого временного интервала т; определяется выражением

Ь/ "-1, (1)

10 где Л вЂ” емкость счетчика.

При этом следует считать, что ошибка, обусловленная нестабильностью частоты, отсутствует.

Ошибка At может быть уменьшена прн оп15 ределенном времени 1„1 только путем увеличения емкости счетчика Л (при этом очевидно необходимо увеличить частоту стабилизированных импульсов, что не представляет технических трудностей) .

С увеличением и интервалы т, естественно будут уменьшаться по сравнению с t„ i, а значит будет увеличиваться относительная временная погрешность на интервале т;.

М

Я вЂ”

Это обстоятельство приводит соответственно к погрешностям задания вероятностей появле30 ния сигналов на выходах формирователя, при399850

60 чем погрешности увеличиваются с увеличением числа каналов.

Целью предлагаемого многоканального формирователя является увеличение точности задания требуемых вероятностей появления выходных сигналов без увеличения емкости счетчика.

Это возможно при подаче сигнала «Сброс» на генератор не только в моменты прихода импульсов ХИП, но и в моменты окончания интервалов. В этом случае емкость счетчика должна выбираться не в соответствии с суммой временных интервалов п — 1

;), ть а лишь для обеспечения наибольшеC-1 го т;„,„, из совокупности и†1 интервалов.

Ошибка задания любого временного интервала при этом будет равна М"= "" . (2)

Учитывая, что всегда справедливо неравенство т;„„, (1„ на основании выражений (1) и (2) при одинаковой емкости счетчиков имеем At"(At, т. е. при предлагаемом управлении сбросом счетчика получается выигрыш в точности задания временных интервалов, а значит и вероятностей появления случайных сигн алов на выходах многоканального формирователя.

С этой целью формирователь содержит вторую и третью схемы «ИЛИ», при этом разрядные выходы регистра сдвига подключены соответственно ко входам второй схемы

«ИЛИ», выход которой подключен ко входу третьей схемы «ИЛИ», другой вход которой соединен с выходом первой схемы «ИЛИ», а выход — с шиной «Сброс» счетчика.

Отличие предлагаемого многоканального формировател я заключается в том, что в моменты времени 11, 1,... окончания интервалов ть т ... с выхода генератора импульсов подаются сигналы через сумматор на сброс только счетчика, а в моменты появления выходны сигналов формирователя, как через сумматор на сброс счетчика, так и минуя его на сбро= регистра сдвига, который обеспечивает запоминание порядкового номера временного интервала в генераторе импульсов.

На чертеже изображена блок-схема многоканального формирователя. Она содержит счетчик 1, на вход которого подаются высокочастотные стабилизированные импульсы, наборное поле 2, которое подключает выходы счетчика, соответствующие моментам времени

11, 4,... и триггерам регистра сдвига 3, выходные ключи 4, на которые последовательно в течение интервалов ть т2, ... подаются отпирающие потенциалы с регистра сдвига и схем «ИЛИ» 5, 6, 7 для формирования сигналов сброса счетчика и регистра сдвига. Счетчик, наборное поле и регистр сдвига образуют

15 г0 г5

Зо

35 генератор электрических сигналов регулируемой длительности.

Работа предлагаемого многоканального формирователя заключается в следующем. В случайный момент времени от геньратора хаотических импульсных помех 8 (ХИП) поступает импульс. Он подается на все выходные ключи

Кь К2,... К . Пусть в этот момент на ключ

К; с триггера Т; регистра сдвига поступает отпирающий,потенциал. Следовательно, на соответствующем выходе блока выходных ключей появится сигнал, который через схему

«ИЛИ» 5 подается на схему 7 и на сброс регистра сдвига. Регистр сдвига сбрасывается в исходное состояние (триггер Т, в состоянии

«1» остальные — в «0»). При этом отпирающий потенциал подается с триггера Т> на ключ К, а остальные ключи закрыты. Со схемы 7 сигнал поступает на сброс счетчика 1.

После сброса счетчик н ачинает считать высокочастотные стабилизированные импульсы.

Если следующий импульс с ХИП поступит позже, чем закончится временной интервал ть то в момент,4 от счетчика через наборное поле 2 подается сигнал на триггер Т, и перебросит его в состояние «0». При этом с ключа

К снимается отпирающий потенциал, триггер

Т2 примет состояние «1» и подается отпирающий потенциал уже на ключ К2. В моменг перехода триггера Ti в состояние «0» с его выхода подается сигнал так же и на схему

«ИЛИ» 6. С выхода схемы «ИЛИ» 6 сигнал через схему «ИЛИ» 7 поступает на сброс счетчика. Счетчик сбрасывается, а затем снова начинает счет импульсов. Если случайный импульс не поступит и на интервал т2, то аналогичным образом отпирающий потенциал будет подан на ключ Кз и т. д.

Прсдмет изобретения

Многоканальный формирователь случайных сигналов, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, разрядные выходы которого через наборное поле, регистр сдвига, выходные ключи соединены с выходами формирователя и с входами первой схемы «ИЛИ», выход которой соединен с шиной сброса регистра сдвига, генератор хаотических импульсных:помех, подключенный к выходным ключам, отличающийся тем, что, с цел ью повышения точности задания требуемых вероятностей появления выходных сигналов, он дополнительно содержит вторую и третью схемы «ИЛИ», при этом разрядные выходы регистра сдвига подключены соответственно ко входам второй схемы «ИЛИ», выход которой подключен к первому входу третьей схемы «ИЛИ», второй вход которой соединен с выходом первой схемы «ИЛИ», а выход — с шиной «сброса» счетчиков.

399850

Вых0 Ъ

Составитель Э. Сечина

Техред Jl, Грачева

Редактор Е. Гончар

Корректор Л. Чуркина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 202/10 Изд. Ко 72 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5