Генератор случайных сигналов
>
1.. *.,) * б)1 °
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик!
»3 430367 (б1) Зависимое от авт, свидетельства— (22) Заявлено 04.04.73 (21) 1902023/18-24 с присоединением заявки !ив (32) Приоритет—
Опубликовано 30.05.74. Б юл петен ь М 20
Дата опубликования описания 21.01.75 (51) М.К.7. G 06f 1, 02
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДЫ 681.3:519..2 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. В. Яковлев, Г. В, Добрис и А. В. Яковлев (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. H. Образцова (54) ГЕНЕРАТОР СЛУ 1АЙНЫХ СИГНАЛОВ (2) 1
Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться при моделировании случайных процессов.
Известны генераторы случайных сигналов, содери агцис генератор случайной последоватсльlioc7?I Il:Iiliyлl сов, элсмсит задсржки и элсмент «И».
Однако известиыс гснсряторы случайных сигналов обладают относительно невысокой то шостью генерируемых случаш|ых сигналов.
Целью изобретения является повышение точности генерируемых случаш|ых с?1|7?алов и расширение функциоиальш !х возможностей генератора.
Зто достигается тем, что в предлагаемом генераторе случайных сигналов выход генератора случайной последовательности импульсов соединен с первым входом элемента «И» и с входом элемента задер)кки времени, выход которого через первый иивертор соединен с вторым входом элемента «И», а выход элемента «И» соединен с входом второго инвертора.
На черте)ке приведена функциона.7ьная схема ирсдлагаемого генератора случайных сигналов.
Генератор содер)кит генератор 1 случайной последовательности импульсов, соединенный с первым входом элемента «И» 2 и через последовательно соединенные элемент задер)кки 3 и первый ичвертор 4 с вторым входом элемента Зо
«И» 2, выход 5 которого является прямым вь!" ходом генератора. Выход элемента «И» соединен с входом второго инвертора 6, выход 7 которого является инверсньп| выходом геиеря1 ОРЯ.
Д;1,1 i сиср ЯТО )013 CJI) >1;|й и ь!х CIII 112 70в, 1:О!?ЯИИЫХ Ия ИСПОЛЬЗОВЯИИИ и!3М!?ИИЯЦИОИИЫХ .>lOI JI>!ССКИХ C ;0)l, >, I!PI!13. 1?10: II 1>; OCPII>) 7ЛИСВС! ОИ !!ОС.IСДОI?ЯТСЛ1>ИОСТЬЮ ?1МИ) ЛЬСОВ, 1)ЫХОДня я l!ocлсдовятсл!.ность тя! жс имеет бери>> л:! !! 01:C1 i1I ..>:ЯР ??К! 0Р, И вЂ” 1 — — >!) = IIP,, lc (— ), 333 где е --- допустимое отклонение частоты пояьлсиия символа «1» от вероятности| . 1 (ошибка в определении А);
Р,„ — доверительная вероятность; о((— 1 = А(1 1 — средиеквадратичсское
3,)! /
И
Отклонение 1.
Если иа выходе генератора 1 случайной послсдо! ятслшюсти импульсов присутствует бсрнуллиевскяя последовательность символог
Л; = 1 (i — номер врс;Ieililolo такта), то для пе1)с icil li011 II3 выходе О можно 3311?Ic3Tb
Z; =X; ° Х!
7! ?=Х! i ° Л1, 7!+е 1!+2 Л j —,!
430367 в = /(Р ) 1,/А(%
К1„1 = — А .
Составитель В. Карасов
Техред А. Камышникова
1 едактор Е. Караулова
Корректор О. Тюрина
Заказ 5414
Изд. № 1634 Тира>к 624 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
МОТ, Загорский i1ex
Переходя к вероятностям и учитывая независимость появления символов «1» в моменты
i — 1, i, i+1, i+2,..., получаем
P(Z;= 1) = А = P(1 — Р ;, (31 где
p = p(X ) =;Х, ) = P(Х,, ) = ...
Таким образом, по заданной величине стохастичес;ой константы А на выходе генератора можно определить требуемое значение P.
Если бы последовательность на выходе 5 еще подчинялась закону Ьернуллп, то для ошибки е было бы справедливо
Однако из уравнения (2) видно, что пары соседних значений Z;, 21+1, Z;+2, ... и т. д, являются взаимно коррелированными. Поэтому после несложных преобразований значение ошибки в в определении А получаем в виде
А11 — А) + 22К11. в = f(P ) . 1<;, (3) где К н — корреляционный момент между. событиями Z; и Z.
B нашем случае
К ь1-,-! = К1 —;-1, 1+2 = ° ° ° =1 ) — 1,1—
= P(Z;, Z;. 1) — P(Z; = 1) ° P(Z;, 1= 1).
Вероятность P(2; = 1, Z;11 = 1) = О, так как из уравнения (2) имеем
Z; 2;1=Х; Х;,1 Х;1 ° Х;
Следовательно, 4
Подставляя это значение в уравнение (3), получаем е = / (Рд ) $f (): . (4)
Разделив (3) на (4) и подставив А == Р (1 — P), относительное уменьшение ошибки на выходе предлагаемого генератора случайных сигналов получаем в виде
l0 б = — = 111-Р-" (г) е г 1 — ÇP + ЗР
Функция (5) имеет экстремум при P = 0,5, причем тогда 6 = 3, т. е. ошибка уменьшается примерно в 1,7 раза по сравнению с погрешностью, вычисляемой по формуле (1).
Последовательность на выходе i генератора образуется простым инвертированием последовательности на выходе 5. Следовательно, вероятность появления символа «1» на выходе 7 равна 1 — А, а ошибка в определении этой вероятности определяется тем же соотношением (4).
Предмет изобретения
Генератор случайных сигналов, содержащий генератор случайной последовательности импульсов, элемент задержки, элемент «И», отличающийся тем, что, с целью расширения
ЗО функциональных возможностей, он содержит первый и второй инверторы и элемент «И», причем выход генератора случайной последовательности импульсов соединен с первым входом элемента «И» и с входом элемента заÇ5 дер>кки, выход которого через первый инвертор соединен с вторым входом элемента «И», а выход элемента «И» соединен с входом второго инвертора,
