Генератор шума

 

11ЛТЦЯРНя.

1 биб,акитен,и, ця>4

Оп ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДИЮДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1i)518859 (61) Дополнительное к авт. свид-ву N 369673 (22) Заявлено 02.08.74 (21) 2049199/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06,76. Бюллетень № 23 (45) Дата опубликования описания 08.07.76 (51) М. Кл.е

Н 03 В 29/00

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

621.373.432 (088.8) (72) Авторы изобретения E. Я. Бурдаев, Ю. Н. Иртегов, Ю. Г. Кравченко и В. М, Чистяков (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ШУМА

Изобретение относится к специа) изированной вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для вычисления вероятностных характеристик случайных процессов.

Известен генератор шума по авт.св, Р 369673, 5 содержа ций последовательно соединенные источник шума, видеоусилитель и усилитель мощности, к выходу видеоусилителя подключены последовательно соединенные ключ, генератор пилообразного напряже.ния и формирователь импульсов, выход которого 10 подсоединен к управляющему входу ключа, при этом выход генератора пилообразного напряжения через переключатель соединен с входом усилителя мощности.

Однако, хотя генератор позволяет получить слу- 15 чайный сигнал с заданным законом распределения в аналоговой форме, он не обеспечивает получения случайных чисел.

Целью изобретения является получение на выходе случайных чисел с равновероятным законом рас- 20 пределения.

Для этого в него введены генератор стробирующих импульсов, формирователь чисел, формирователь кодов, преобразователь напряжения в частоту, вход которого через первые дополнительные контакты пе- 25 реключателя подключен к выходу ключа, с запоминающим конденсатором, а выход подключен к входу формирователя кодов вспомогательный выход которого подключен через вторые дополнительные контакты переключателя к формирователю импульсов, а основной выход подключен к входу формирователя чисел, управляющий вход которого соединен с генератором стробирующих импульсов, а выход — через третьи дополнительные контакты переключ1теля соединен с входом усилителя мощности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема генератора.

Генератор шума содержит источник шума 1 с видеоусилителем, усилитель мощности 2, ключ 3 с запоминающим конденсатором с входом 4 и управляющим входом 5, генератор 6 пилообразного напряжения. Формирователь импульсов 7, преобразователь напряжения в частоту 8, формирователь чисел 9 с сигнальным входом 10 и ут.равляющим входом 11, формирователь кодов 12 с основным выходом 13 и дополl нительным выходом l4, генератор 15 стробирующих импульсов и переключатель с допотгнительными контактами 16 — 1, 16 — 2, 16 — 3. Выход усилителя мощности 2 является выходом устройства.

518859

Генератор работает следующим образом.

Для получения сигнала типа "белый шум" переключатель устанавливают в положение й, сигнал с выхода источника шума 1, который генерирует шум в очень широком диапазоне частот, подается через дополнительные контакты 16 — 1 переключателя и усилитель мощности 2 на выход устройства.

Для получения случайного сигнала с равновероятным распределением амплитуд переключатель должен стоять в положении б . Сигнал с выхода источника шума 1 подается на вход 4 ключа 3.

В первоначальный момент на выходе ключа 3 имеется некоторый потенциал, передаваемый через дополнительные контакты 16 — 2 переключателя на вход управляемого генератора б пилообразного напряжения, выдает напряжение с наклоном, соответствующим потенциалу на его входе. Это пилообразное напряжение через дополнительные 16 — 3 переключателя поступает на вход формирователя импульсов 7, вырабатывающего импульс в момент обратного хода

"пилы", а через дополнительные контакты 16 — 1 переключателя и усилитель мощности 2 — на выход устройст. ва.

60 Формула изобретения

Генератор шума по авт.св. N 369673, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения на выходе случайных чисел с равновероятным законом рас65 пределения, в него введены генератор стробирующих импульсов, формирователь чисел, формирователь кодов и преобразователь напряжения в частоту, вход которого через первые дополнительные контакты переключателя подключен к выходу ключа с запоминающим

60 конденсатором, а выход подключен к входу формироС выхода формирователя импульсов 7 сигнал поступает на управляющий вход 5 ключа 3. Во время действия этого импульса происходит запоминание значения напряжения, воздействующего в этот момент на вход 4 ключа 3, которое передается на вход генерагора 6 пилообразного напряжения.

Генератор б формирует на выходе сигнал "пилы" с наклоном, соответствующим потенциалу на его входе. Сигнал с выхода генератора 6 проходит на выход устройства и вход формирователя импульсов 7 и т.д.

Для получения случайных чисел с равновероятным законом распределения величин переключатель должен стоять в положении ц, Сигнал с источника шума 1 поступает на вход 4 ключа 3 с запоминающим конденсатором.

В первоначальный момент на запоминающем конденсаторе, следовательно и на выходе ключа 3, имеется некоторый потенциал, передаваемый через дополнительные контакты 16 — 2 переключателя на вход преобразователя напряжения в частоту 8, который выдает последовательность импульсов с частотой, соответствующей потенциалу на его входе. Это последовательность импульсов поступает на вход формирователя кодов 12. Формирователь кодов 12 преобразует последовательность импульсов в код, соответствующий числам О, 1, 2,... N,где М вЂ” любое наперед заданное число, при этом смена кода в формирователе 12 происходит в момент появления на его входе очередного импульса, т.е. с частотой, соответствующей потенциалу на входе преобразователя напряжения в частоту 8.

После набора кода, соответствующего числу N на дополнительном выходе 14 формирователя кодов 12 вырабатывается сигнал, поступающий через дополнительные контакты 16 — 3 переключателя на вход формирователя импульсов 7, который формирует импуль ы, передаваемые иа управляющий вход S ключа 3, а в самом формирователе кодов 12 вырабатывается код, соответствующий числу нуль.

Во время действия импульса на управляющем входе 5, емкость ключа 3 запоминает значение напряжения, воздействующее в этот момент на его вход 4.

С выхода 17 ключа 3, запомненный уровень напряжения передается на вход преобразователя напряжения в частоту импульсов 8.

Преобразователь напряжения в частоту импульсов 8 выдает последовательность импульсов, с частотой, соответствующей запомненному уровню напряжения, из которой формирователь кодов 12 снова формирует коды, соответствующие числам О, 1» 2,...Н.

1S

После набора кода, соответствующего числу Й, вновь вырабатывается сигнал, который через формирователь импульсов 7 перезаряжает емкость ключа 3, и цикл повторяется.

Коды, вырабатываемые формирователем кодов 12 через основной выход 13 передаются на сигнальный вход 10 формирователя чисел 9. На управляющий вход 11 формирователя чисел 9 с генератора 15 стробирующих импульсов поступают импульсы, с появлением которых формирователь чисел 9 выбирает код, имеющийся в этот момент на его сигнальном

З1 входе 10, и преобразует его в число требуемой формы представления.

С выхода формирователя чисел 9 полученное число через дополнительные контакты 16 — 1 перекЗО лючателя и усилитель мощности 2 передается на выход устройства.

Таким образом, формирователь кодов 12 преобразует входные последовательности импульсов в равномерно возрастающие последовательности кодов, 85 соответствующих числам от О до N, а формирователь чисел 9 периодически выдает числа в интервале от

О до Й,выбранные из равномерно возрастающей последовательности кодов.

Скорость изменения кодов в этой последователь40 ности задается напряжением, запомненным на емкости ключа 3, которое,в свою очередь, определяется случайным сигналом типа "белый шум", поэтому числа, выбранные из последовательностей кодов, являются случайными, а поскольку эти случайные числа извле45 каются из равномерно воздействующей последовательности кодов, то имеют равновероятное распределение величин.

518859

Составитель В. Назарова

Редактор А. Зиньковский Техред И. Ковач

Корректор А. Гриценко

Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., n 4/5

Заказ 2422/287

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вателя кодов, вспомогательный выход которого подключен через вторые дополнительные контакты переключателя к формирователю импульсов, а основной выход подключен к входу формирователя чисел, управляющий вход которого соединен с генератором стробирующих импульсов, а выход через третьи дополнительные контакты переключателя соединен с входом усилителя мощности.