Генератор случайных временных интервалов

 

OllH HNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 440бб2

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.02.73 (21) 1884937/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74, Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 05.02.75 (51) М. Кл. G 06f 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР но долам изобретений и открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. В. Батырев, В. А. Маилян, А. А. Сазонов и Е. Л. Слуцкий

Московский институт электронной техники (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для моделирования случайных процессов.

Известны управляемые генераторы случайных интервалов, содержащие датчик случайных чисел, генератор регулярных импульсов, двоичный счетчик, схемы сравнения и устройство ввода заданной функции распределения.

Наличие схем сравнения ограничивает быстродействие генераторов.

Это результат того, что в схемах сравнения имеет место определенная временная задержка, поскольку сравнение происходит по разрядам в определенном порядке после соответствующего разрешающего сигнала по итогу сравнения предыдущего разряда.

Цель изобретения — повышение быстродействия. Для этого разрядные выходы датчика равномерно распределенных случайных чисел через дешифратор, наборное поле и шифратор соединены с первыми входами первого блока элементов И соответственно, вторые входы которого соединены с выходом первого формирователя импульса, а выходы — с разрядными входами счетчика и с выходами второго блока элементов И, первые входы которого соединены с разрядными выходами блока задания начальных условий соответственно, а вторые — с выходом второго формирователя импульсов.

На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 — схема функционального преобразователя.

Блок-схема содержит датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел, функциональный преобразователь 2, первый блок 3 элементов, первый формирователь 4 импульса, триггер 5, выходной формирователь 6 импульса, счетчик 7, второй блок 8 элементов, 10 блок 9 задания начальных условий, второй формирователь 10 импульса, генератор 11 импульсов, дешифратор 12, наборное поле 13 и шифратор 14.

Выходы датчика 1 равномерных и-разряд1S ных двоичных случайных чисел подключены к входам функционального цифрового преобразователя 2, который состоит из двоично-десятичного дешифратора с и входами и 2" выходами, десятично-двоичного шифратора с 2 "

20 входами и m выходами диодной матрицы

2n)(2m с коммутационными точками. 2" шины диодной матрицы подсоединены к 2" выходам дешифратора, а 2" шины — к 2m входам шифратора. С помощью соответствующей комму25 тации диодной матрицы происходит преобразование случайных равномерно-распределенных и-разрядных чисел У; (поступающих на вход дешифратора) в m-разрядные случайные числа Z; (на выходе шифратора) в соответстЗО вии с заданной функцией распределения, 440662

3

Происходит это следующим образом.

Любые l; выходы дешифратора (число

l, определяется по аппроксимированной ступенчатой функции распределения в i-ой точке разбиения) с помощью соответствующих коммутационных точек у диодов соединяют с коммутационной точкой -ой входной шины шифратора. Таким образом, получается, что каждую выходную шину дешифратора соединяют только с одной входной шиной шифратора, а к одной и той же входной шине шифратора подключают l, выходных шин дешифратора, согласно ступенчатой кривой, аппроксимирующей заданную функцию.

Выходы функционального преобразователя соединены с первыми входами элементов И 3 одной группы, к вторым входам которых подключен выход первого формирователя импульса записи 4, вход которого соединен с единичным выходом счетного триггера 5 и с первым входом формирователя выходного импульса 6, выходы элементов И 3 первой группы соединены с m установочными входами двоичного счетчика 7, к которым подключены также выходы элементов И 8 другой группы, с первыми входами которых соединены выходы блока задания начального отрезка функции распределения 9, а к вторым входам элементов И 8 подключен выход второго формирователя импульса записи 10, вход которого соединен с нулевым выходом счетного триггера 5, счетный вход которого подключен к второму входу формирователя выходного импульса 6 и к выходу двоичного счетчика 7, а счетный вход последнего соединен с выходом генератора регулярных импульсов 11.

Работа генератора случайных временных интервалов происходит следующим образом.

Равномерно распределенные и-разрядные двоичные числа У; с датчика 1 поступают на функциональный цифровой преобразователь 2 (представляющий собой шифратор), на выходе которого появляется т-разрядные двоичные числа Z,, причем вероятность появления числа Z равна f (Z ) = и имеет место услоМ вие нормировки = 1, где l; — число

2 случайных двоичных чисел У;, которым поставлено в соответствие число Z„;

М вЂ” число равноотстоящих интервалов времени At, на которые разбита область возможных значений аргумента функции плотности распределения f (t);

f(Z;) — значение ступенчатой функции, соответствующее значению функции плотности распределения f(t) в точках 1, 2... М.

Через элементы И 3 числа Z; поступают на двоичный счетчик 7 и устанавливают его в состояние, соответствующее числу 2" — i, где т — число разрядов двоичного счетчика 7 и удовлетворяет условию т)1орМ, Сигнал переполнения двоичного счетчика 7 появится через время t=i Т (Т вЂ” период генератора ре4 гулярных сигналов 11). Так как числа Z; случайные, то время появления сигнала переполнения счетчика 7 будет величиной случайной, распределенной в соответствии с функцией плотности распределения f (t) с точностью аппроксимации этой функции ступенчатой.

Если начало области определения аргумента t функции f(t) не равно нулю, в блокзадания начального отрезка 9 заносится число

Zq, соответствующее начальному временному отрезку (о, Число Z< через элементы И 8 своими т-разрядами заносится в счетчик 7. При переполнении последнего по сигналам от генератора 11 регулярных импульсов, сигнал переполнения, поступая на счетный вход триггера 5, устанавливает его в единичное состояние. При этом на выходе формирователя 4 появляется сигнал записи, что позволяет установить переполненный по начальному участку

Zq счетчик 7 в состояние, соответствующее числу Z; от функционального цифрового преобразователя 2. После переполнения счетчика 7 по числу Z; на выходе формирователя 6 выходного сигнала появляется импульс, а триггер 5 по сигналу переполнения переходит в нулевое состояние. При этом на выходе формирователя 10 появляется импульс, разрешающий установить счетчик 7 в состояние для счета начального участка Z, т. е. счетчик 7 поочередно переполняется то по начальному участку Zp, то по случайному числу Z;. Поскольку выходные импульсы у формирователя

6 появляются только при наличии сигнала переполнения по отсчету времени 4 и при наличии «I» на единичном выходе триггера 5, то к случайному времени 4 постоянно прибавляется значение начального участка t<.

Предмет изобретения

Генератор случайных временных интервалов, содержащий датчик равномерно распределенных случайных чисел, дешифратор, наборное поле, шифратор, блок задания начальных условий, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход — к первому входу выходного формирователя импульса и к счетному входу триггера, единичный выход которого соединен со вторым входом выходного формирователя импульса и со входом первого формирователя импульса, а нулевой — со входом второго формирователя импульса, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, разрядные выходы датчика равномерно распределенных случайных чисел через дешифратор, наборное поле и шифратор соединены с первыми входами первой группы элементов И соответственно, вторые входы которой соедиHpHû с выходом первого формирователя импульса, а выходы с разрядными входами счетчика и с выходами второй группы элементов

И, первые входы которого соединены с разрядными выходами блока задания начальных условий соответственно, а вторые — с выходом второго формирователя импульсов.