Датчик случайных чисел

 

О П И С А Н И Е !»465628

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.02.74 (2! ) 1999870 18-24

51) M.Iy f. 6 OGE 1 02 с присоединением заявки №вЂ”! осуаврствеииый комитет

Совета Миииотров СССР оа делам !5зобретеиий и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 30.03.75 Бюллстсш. М 12

Дата опубликования описания 21.11.75 (53) УДК 681,3(088.8) (72) Авторы изобретения

Ш. Ю. Исмаилов, O. А. Комн?илов, А. Д, Кондаков, H. Ф. Сысоев и К. В. Т?оле?!ев

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И, Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СЛУЧАИ ИЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к ооласти вычислительноЙ TcxIIHKH и можст испол ьзовятh>ñÿ при моделировании случайных процессов.

Известно устронство для генерирования многоразрядных равномерно распределенных случайных чисел, содержащее источник случянных импульсов, сдвигающий регистр и Icнератор тактовых импульсов, выход которого подключен к сдвигающему входу сдвигяющсго регистра.

Однако в таком устройстве затруднено по7учсние высокого кячсства случайных чисел при большой скорости генерирования их (под качеством чисел понимаем нх некоррелированность и равновероятность), так как необходим достаточно шнрокополостный источник

C3>, H »ЙНЫХ H)IH>)> Il>COB.

Цель изоорстения — создание устройств»

ГBflcPHPQB»I! Н51 в ь!соl Ока чсствсп !1!>1х о 7110Р !3Р51ДПЫХ СЛУЧсlЙНЫХ ЧИСС.7 HPH BBICOKOff CKOPOCTH ВЫДЯ ЧИ И:> . И HCBhfCOKHX TPC()OB»IIH51 X НСТОЧИ?!КУ СЛУЧсlЙ flhlY Hf>I!1K> 7ЬСОВ.

Это достигается тем, чтО,датчик содержит элемент «ИЛИ вЂ” IIE», вход которого подключен к выходу источника случашп.!х импульсов, первый и второй э,тсмснты «И», первые входы которых соединены соответственно с прямым н инверсных| выходами элемента

«ИЛИ вЂ” — IE», а выходы — с установочными входами первого и Второго разрядоь сдвигающсго регистра, триггер, вход которого подКЛIОЧС!! K ВЫХОДУ ГBIICPIITOPсl Тс!КТОВЬI Наlпульсов, а выход — к сдвигяющему входу последнего не охваченного обратнон связ?по

P3ЗРЯДЯ СДВИГс?ЮIЦСГО РСГНС Рс?, П ДСЛИТС 7Ь

1??стоты, вход которого соединен с выходом триггер», а выход — с вгорыми вход»ми элементов «И».

Блок-схема устройства приведен» ня чср10 тежс.

Устройство содержит источник 1 случайных импульсов. Выход источника случянны: импульсов соединен с входом элемент»

«ИЛИ вЂ” 1-1?» 2, прямой Выход элсмс1Г1;!

«ИЛИ вЂ” IIE» — с первым входом элемент»

«И» 3, я инверсный — - с первы;l входом элемента «И» 4. Выход элемента «И» 3 подключеll к установочному входу второго разряд», » Вь?ход эл смен гя «И» 4 — — к > ст!?ИОВО>н10)1 5

Входу flcpB010 разряда сдвнгяющего регистра 5 псевдослучайной последов» гсл1п!ости

М сlКСИ»I »Л ЬНОЙ ДЛИНI>I. ВЫХОД ГCI1CPЗТОРсl 6

T;!KTOB l>1Х Н 11ПУ .7ЬСОВ СВЯЗс! Н С ПIИНО! СДВИГс! регистра и с входом триггера 7, выход которого соединен со сдвигающим входом пос le.f?ffcro, не охваченного обратной связью, разряда регистра 5 и с входом делителя 8 частоты. Выход делителя подсоединен к вторым входам элементов «И» 3 и 4. С выхода последнего зо разряда регистра снимаются случайныс бинарные числа.

465628

Предмет изобретения

Составитель А. Карасев

Текред T. Миронова

Редактор И. Грузова

Корректор Н. Аук

Заказ 4900 Изд. No 1328 Тираж 679 Подписное

ЦНИ1!ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушскаи паб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал о

Устройство работает следующим ооразом.

Источник 1 случайных импульсов вырабатывает случайные по моментам появления импульсы постоянной амплитуды, которые поступают на вход элемента «ИЛИ вЂ” НЕ» 2, где образуются прямые и инверсные случайные импульсы. С выходов элемента «ИЛИ вЂ” IE» импульсы проходят на первые входы элементов «И» 3 и 4. Основной частью устройства является регистр 5, генерирующий псевдослучайную последовательность максимальной длины с частотой, равной частоте сдвигающих импульсов, поступающих от генератора 6 тактовых импульсов. Последний разряд регистра, не охваченный обратной связью, сдвигается частотой вдвое меньшей, чем частота генератора тактовых импульсов, для чего,он подключается к генератору тактовых импульсов через триггер 7. Это делается для уменьшения корреляции выходных чисел, связанной с вводом в регистр одновременно «0» и «1» в соседние разряды. В регистр 5 периодически вводятся случайные импульсы от элементов «И»

3 и 4, Для этого на вторые входы элементов

«И» подаются короткие импульсы с делителя

8 частоты. -Iастота этих импульсов значительно ниже частоты сдвигающих импульсов, Таким образом, качество генерируемых чисел и скорость их выдачи определяется в основном регистром, генерирующим псевдослучайную последовательность. При этом выходные бинарные числа оказываются случайными н соответственно исключается их периодичность.

Опасность установки всех разрядов регистра в нуль ликвидируется, после чего он начинал

4 генерировать постоянное число. Снижаются требования к источнику случайных импульсов, так как ввод их в регистр проводится редко (по сравнению с тактовой частотой).

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность генераторов случайных процессов, состоящих из датчика случайных бинарных чисел и фильтра, формирующего заданную корреляционную функцию

)0 выходного сигналс1.

Датчик случайных чисел, содержащий ис15 точник случайных импульсов, сдвигающий регистр, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к сдвигающему входу сдвнгающего регистра, схемы «И», отлича1ои1ийся тем, что, с целью повышения быстро20 действия датчика, он содержит элемент

«ИЛИ вЂ” IE», вход которого подключен к выходу источника случайных импульсов, первый и второй элементы «И», первые входы которых соединены соответстве1гно с прямым и инверсным выходами элемента «ИЛИ вЂ” НЕ», а выходы — соответственно с установочными входами первого и второго разрядов сдвигающего регистра, триггер, вход которого подключен к выходу генератора тактовых им30 пульсов, а выход — к сдвигающему входу последнего не охваченного обратной связью разряда сдвигающсго регистра, и делитсль частоты, вход которого соединен с выходом триггера, а выход — с вторымн входами элементов «И».