Г. A. Велигурский, A. И. Гуринович, Э. В. Орловский, Э. A. Баканович„М. А. Орлов и C. ф. Костюк, 1 (72) Авторы изобретения (ННс THTóò проблем надежности и долговечности машин

71) Заявители AH Белорусской ССр и Минский радиотехнический институт (54) ГЕПЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании стохастичес-ких вычислительных машин и моделей, генераторов случайных чисел, при моделировании случайных процессов, Известен генератор случайного потока импульсов, содержащий источник шума, элементы И, ИЛИ, счетчики (lj. )Q

Однако наличие счетчиков в этом устройстве обуславливает сложность генератора.

Наиболее близким и технической сущности к предложенному является re- > нератор случайного потока импульсов, содержащий генератор импульсов, и датчиков равномерных двоичных случайных чисел, и элементов И, выходы которых соединены с первой группой

20 входов элемента ИЛИ, выход которого является выходом генератора случайного потока импульсов, цифровой генератор функций, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выходы цифрового генератора функций подключены к первым входам и элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, третьи входы и зпемептов И соединены с едини-ейными выходами п датчиков равномерных двоичных случайных чисел соответственно, инверсные выходы которых подключены к j -и входам и элементов И соответственно (2), Однако увеличение точнссти в этом генераторе приводит к неоправданному его усложнению., Цель изобретения вЂ” повышение точности генератора случайного потока импульсов, без существенного усложне ни я er o схемы.

Это достигается тем, что генератоР содержи комм татор m датчиков равно мерных дв оичньх случай ных чис ел, m элементов И, выходы которых соединены со второй группой входов элемента

ИЛИ, выход которого соединен со входом коммутатора, первый выход которого соединен c i-ми входами и элементов И. Первые входы щ элементов H соединены с первыми m выходами цифрового генератора функций соответственно. Вторые входы m элементов И соединены с выходом генератора импульсов.

Третьи входы m элементов И соединены с прямыми выходами m датчиков равномер. ных двоичных случайных чис ел соответ!

< 05 1(4 „ 1 с .

ГЕН(-.(ЗВТСЗ)аа С)3, -- =И Н<,Г <; Г. ОТО)< В (((5НУЛ.(,-.(Е(i-,g Я К Сс;)55: 53 т а Т ОР а .

ЛУЛ) "О1- С - i(1" т 1)З Г:- НГ:оа -;,(-са Н.

)(УЗ!(с(СОВ, (,t+ „ ",1 j it -, „i t!:13; QB,2 ра-;-Qi (50 p,- r!», дв<5ИЧНЫХ СЛУЧа ij(35= З< ЧИС < I 5 1 )-Гс! . ("5)ОГ С- с!

В 3<О 5-.QB ЫХ =" 1 г .,(Е(! 5 ОВ - jrЗЗI .r"., .:e !ñ(Ç-В

) jjj)!, 1. 5",.Фрон (Зг Q г .Il;-,13;з тора к 0%5(утс(т Ора (3 . )с сзз(м;; тес. 3 013 ц (с фк)зС г 1 53т (.5 вЂ”. г =-? =0.1тСQ 7 Зс=.т" УЗГ )5-.(сс=:

" с!

М Н О 3 ОП О 3 l l Н i. О ) i О Г О П "-:, <((< 3 (5 = 1 Г сел (, тр((г-: ера 3 j

ЧЕН дЛЯ (!)1ор(.)3)рОВа((!I-.:!r(!!,i.;. 5 QB B:=..3<Си((ОГОО СЛУЧса(1(l) ОГ Î 0.53 0(< i ДЛ Я ФО -с! (j " 0,5 С

3.", и 51 ., Ол",гц(г; 351((r t! 3 гсо t 3;;,- : =;;; а нi;:-..I д13 ОН с ((ЬК (314r -I; I (511< Ч((с. "; ((5!0(.=.-дна -. З3 (3 1 - 33(-!

Д)(Я ФQP;;(ИРС:асс jiЯ 1ЗЯ((с. ВЕРQЯТНOQ ТЕ(i

Р Р

3 "(, П0 Я"!Q(I В.".:".Од 5. " 3 Q ..(ат !(а

С ОЕдНН e:i С Q СОТ(3 ; 5 СТI) у(С(3И((т В З(01З С(.

5, ":5 ,11 (3. + 1) ГО gQ (Г).+.5È) ГО, 1Т(Е(5(Е )75=3 3 ! --сдами злемен-.а - . I:: И(. (3(В(с3((з;::à;,5c:.! BB.

ИЛ И Я В л Я е f с: и Вь(.х О 15 Омс ус тс (з ОНО 3 B B

1(г(фровОГ(Генератор 3 йун <ци : r)реди;.:" з З

TpIE -<ран: вЂ” ri 5),; Сдсв . С Псз(СЗ(((...;

КО !QQ(!X Г" с и-" От(З(<(ФОРМr!QQBBI)lj ТГЗ,-=буемых Веооятностей появления имг(ульп(» пнфг, -,В <3() - в(затор r qñó..:,(1((("; вЂ”.". =ив (5ОГЛ< 3:и - ji . R3

3 И таким 03б(зазо(с(„ч О гсервы.-" 11! В":" ход». В {с. .. c(52!r)((е )за 3 .35(, ((:. с с- О ел (е li!!

С CООТВЕТ<ЗТВУ((3(Ц()5М(3(В «ОДаМИ Г(Е(ЗБЫ1> . (51.

5 н последн-:(х::. злементQE 3 И,; с.:.Ст, .-,5(от ;Я!.1) - ГQ до и-го соеди, О -,-Вет,гв„тд)(ми Входами злесн-r. 3 И c 353 (к(») ) -ГО д0 п-ГО°, Ком

Qp l! 0Q3дна зс(а ч !! д))я фср((ирОБ ания

-. .-:..-.,-.:Вала ВР5- .Е(сн с В .. ЕЧЕНИЕ КстОРОГО, а;,:3 (3< р(з()ядQB (.:.Ф-. ОВ=-го Генерас

СОЕсСМ..!I-.)Н С ВЫ, .ОДОМ УСТРО()СТВа o P.P3- j.rr(QA

--!.:. -(031:< Ос((=(УТ ат ОРа б СОЕДИН ЕН С С ООт()ЕТС:. ;.: .r(:ЯНМН ВХОДВМИ Г(Е(ЗВИХ !";r ЗЛЕМЕН-ГОН 3 ..., а "j)rBrnC!)Û(, BI 3(од1 вЂ” c» Содт333<ола(,)() ПССЗ(ЕД()BХ св ЗЛЕ., 51)Г вЂ”.=, Я СГГ;-.. Г Г(Ер,. - Ооа 3!1,rvgrr,â€”

;;. 3 ..Ока и:; г(у,(; -. вЂ”:.B заклкг-(ается в ... (3 1(-.-.

:,-.И(.- ЕЛ <з(i-,;.-,(1=,(З"iiт ПОТQ(< ji сИМС:)3. B (((с!мн В егЗО -5"1 ИОСТ Я((и пОЯБ

° Д((- - ; ) Н Рс(,(3) -- ВЕРОЯтносТИ г(ОЯВн О соответственно

„а г).;з.(зд:=. -ГQ.::a .. .(-ика 2 . (),атчик 2 ! «:1<;О 1!ус(а 1 ., ееi- .:-.=. его.примом .:.:: ..C li,.iiСс3ТСтВ; ЕТ --,.(СОК-)И ПОтЕНЦИЯ.:-.. а .:.НЬЕРСНОМ -с(с) .С ЗДЕ (з(ЗИСУТСтВУ;,",;5(й 10-(::-)И(3;:.51 1(;„-Q(30pQr, дат? 3 .jap-.!ру;=.: . если на его . .;-3 1: вЂ”,:.: .::,- . (.ОТ НЦ11аЛ „а

5, (сс = <10 (!,t вЂ” Н -,, -., „„. БЕ(ЗОНТ НОСТЬ

-с вЂ”,„<-, -,;!.; Н.(;-.:О вЂ”,.вЂ”,="-ЯВИ((Я . 1" На тЕХ

В-::.", - К . -ГО З.ij! ;-. i 3 И с K КОТОРЬМ

5. r с. 5 . (,! .. 1" ..-, . -- .:, -з г, ) -);j((1 (вЂ” с.;5(го) - ()

<ЗН, нос.т::-, ), (-,ри (":(зменении г(t(0 К вЂ”. =.; 5:у(зт двоичнь((1 ояд .-,/

2,,;, вЂ” 2 ", ро"..е того„веронтности (с (-: З(а,1 -Ус 1",-(53r)!i,"Д 5-;55с)П)У НЕСOP» с

I(, ".15! .;"., ; ". 5 : ((((З Вс i 1 В 1, 3,-!"Н(„1. -(.:Са(;":;с:-..:.- .35(3 ((3)()(-:::.-.. ; . ==. ; цифр ОНОГО (1

p=С! 2 -:.О(2 (ас "=E(3(g (Z)

Гяе .".- вЂ” .-)нсло разря",îâ циФрового геН,:,;З З -5 I-, (З а -3 (jirr - ... j< (3 (; . 1 а r (О, 1 3

O r-i = 3B 3 533, -1 n, «-; .I. Q В Е Ро Й т H OC r B

ВЕ5-;НЯ ИМПУЛЬСQBr С ВЫХОДа ГЕНЕРатОРа . ;.! ез зле(е.;- .: 4 ИЛИ на выход устро (.-.Тг)а,, сг(ре,.вЂ”.;-.: вЂ”:ляется сформироваинор

J (=( i B!<,il,I QI" З.1 (,::!, ."(5B(i!".rt !< OB(jp(33(.;!pv?(((T(rj ; o", ) r::à В"-:.,<Î.r ;:: ЦНФРОВСЗГО ГЕНЕРатОРа 5 я ".-. .::;: г(<з О.н)е-: ел"=". .íîìó закону ьи :.Зуд. ": получе(ть слу -)айнглн ЛОток им .1 ;3Л ЬС ОВ С ТО Е(З 5: Е!5(В!31 (((Па(ЗаМЕТОаМИ о ДЛЯ

ПОЛУ:. ННЯ (=ЛУ а)(НОГО ПОт С)К а ИМПУЛЬсов .: Яу)(<ньм за((сном распределения (pe I.<=p3(а31с> )j (() необх(„3дц

)за эбить 55 б96511

--ю !

КоторЫ:- форМПрушт ".<т .-:-..; ., IIV

А . зноль- вероятности р, .,-,, П<. -- -" - -, р . манде триггер 1 бвЂ” т! инверсном н -:.: де т т l, пОдключа я т e. \ ce я i . - ... . . !й °; ..; 03 (т !. на выходе 1?!<<Рснона гвнератооа 5 функций -то сн?!ДетельсTsyeT об oi

ПО 05РаТНОН СНЯai! В ИСХОД?тOe С =СТОЯНИЕ

ii процесс повто яе:ся оао ià. Есл?! им.и!в пульс с выхода генерaTopa 1 н прог ХОДИТ На НЫ:ОД тсттРО!<СТНа На 1!ЕРВЫХ (5)

r<НТЕРН аЛак т О ПОСЛЕ r, ГD i! i! ТЕРН с Ia коммутатор б переход!.т н ед !?! и-;ое

ОВ СОСТОЯ Н КЕ ПОДКЛЮЧстЯ T P;,! С сн . т?!" ПсР с

Вые m разрядов цифрового генератора

5 функций к формирова-iÿþ старших вероятностей (Tai< как они после интер.ап) т-.. т f р .- т < ) (6) Вала c5 T вЂ” 1 Й дОлжны В с ту II?aò ь ?3 работу ), При прохожден??и импульса

С ГЕнepaТОра 1::й В?тт Oq уСТройСТВа ер.. ых на интервале 1- !- к, цифровой гене.вЂ” ляет

З0 -aTop 5 функций и коммутатор б, воз-!

:ст вращаются н исходное состоян ?е (цифрОВОй генератор 5 функц ?й вЂ” . < перВОадресу коммутатор 6 вЂ” в нулено тя МУ / я состояние) и процесс повторяется с ь эти 35 снова.

Использование I=.oâûõ элементов . ыно Отличает предложенный генераусттор случайного потока импульсон от

ВЫхо- прототипа тем, что загрузка m

HA к сЩ стар" щ тарших разрядов цифрового генератора ф кций сначала для формирования матвет- Функ

ых веооятностей„ а затем после опревЂ” произ= ные нного интервала ? =1 для формирования больших вероятностей, для которых в

В Ы П ОЛ и Я Е Т С Я у С Л 0 Н И Е (6 ) ° ?т О.з В O! ri т. повысить точность воспропзнед.,я

+ случайнor О по";îêà с требуемыми пйраМЕТрамн бЕ3 ув Е??ит! ЕНИЯ Обвema Па! !»?ТИ цифрового гечератора фу??к ь,?т. с! . формула изобретения на К ран нкх интервалов длител -iioс

6t = t . вЂ” -.. и для каждо -o J(=- 1 2 ...К) интернала вычислит

3 вероятности Р (»1-.) того, что прои но выбранный В потоке -peèoííoé и тернал Ч (t) будет дли-,.ельностью (вЂ” 1) at a I.? (t) < p ь - :

Р (at) = F,, (1: ) вЂ” I,, (. }

ПО ВЫЧИСЛЕННЫМ " (с=-} НЕОбХОди

ОПРЕДЕЛИТЬ УСЛОВНЫЕ:-.:::О?!Т:т?ОСТИ F того, что Временной и i Tepнал ? (,.; окончится в j -ом т<нтерэ=-..:=-, при вии, что он не Око;-: вЂ”.-...,.O?I ни н одн из (! вЂ” 1) интерналон; р (Лс)

Р (ТЦ =â€”

= ос Jle эт Ог О О,.в ед<-:; я;.Вт Я к Оэфф

ЦЯ НТЫ 3 ат", O: т; ПЕт?;.!ВаЮЩvie фОР тт" т, р О В а Н ?! T p t i б у e : ò-;, < 1 c - C. )

V (" )= О 2

По Вычнсле ..=:м коэффициентам о ределяются -испо ш старших разряz кодов а? ) и номер интервал= ?

i J для которых: а =О для Все: = I,2,...m при (m

= 1 "... (. при ((< д Х

Так как в устройстве имеются г! дополнительных датчиков 2 равном двоичных случайн:-..-: чисел с номер (n+1) ДО НОМЕРа (П+П!)т Чта ПОЗВО

-й",1} получать в ероят н ости от 2,до тс 1-?я вели:ения. точиo= воспроизведения е, (ti;;a (первы

Tервалах, для которых ныполняетс равенство (б), можно iiсполъзонат коэффциеинты для фс;-..;тирснания ма вероятностей,. что н предложенном ройстве осуществляет коммутатор

Коммутатор б подключает ш первых дов цифрового генератора 5 функц дополнительным элементам 3 И соо ственно на начальном участке вос веДениЯ Длительности тt ° 1. Услов вероятности Р (at) для интервало

). Й P. Определяется -.îãäà по фор

-,и+<) - -(iI+2}, -(п+<л Р(!.?.)-а -2 + ? g-., + ,+ т ф (<71+?) и

? +а Z :„.Ià

?тн я

Вычисленные коэффициенты а

BBO дятся в память цифрового генератора 5 функций таким Образо?л, что ) а ввов»- а

-й дрес Настройка коммутатора б заключается В T oì, что с помощью геНЕРатОРа 7 РЕГУЛЯРНЬтх И??ПУЛЬСОВ,. СЧСТчика 8, дешифратора 9 ii переключателяя 10 задается инт ерв йл =- ремен,.

6, Т =Д ?т (ГДЕ вЂ” ЧИСЛО УЧаСТКОВ разбиения F., (t), где не -;..спользуются вероятности 2, 2 - ... Z ), после

?<0TOPOÃ0 пРОИЗОйДЕт ПОДКЛЮс<Е??ИЕ К фОР

"- ? мирован???в .ВерОЯтнОстей 2 4

2, П?о Опреде??е??ной кoк?анде на выходе цифрового генератора 5 функций в Определен алые момента времени

Генератор случаиного потока HMпульсов, сод ржащий генератор импульсов, и датчия<ов равномерных двоичных случайных чисел, .п элементов И

Выходы которых соединены с перной группой входов элемента ИЛИ, Выход которого является ныхсдом генератора случайного потока импульсов, цифровой генератор функ ций, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а вы-yoäû цифрового генератора функций подключены к первым входам и элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с выходом генератора

696511 импульсов, третьи входы и элементов

И соединены с единичными выходами и датчиков равномерных двоичных случайных чисел соответственно, инверсные выходы которых подключены к -м входам и элементов И соответственно, 5 отличающийс ятем,что,с целью повышения точности генератора случайного потока импульсов, он содержит коммутатор, m датчиков равномерных двоичных случайных чисел, m элементов И, выходы которых соединены со второй группой входов элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом коммутатора, первый выход которого соединен с 1-ми входами и элементов И, первые входы m элементов

И соединены с первыми m выходами цифрового генератора функции соответственно, вторые входы m элементов И соединены с выходом генератора импульсов, третьи входы m элементов И соединены с прямыми выходами m датчиков равномерных двоичных случайных чисел соответственно, инверсные выходы (m-1) датчиков равномерных двоичных случайных чисел подключены к -м входам (m-1) элементов И соответственно

1-ые входы которых соединены со вторым выходом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 504196, кл. G 06 F 1/02, 1975.

2. Заявка М 2144629/18-24, кл. G 07 С 15/00, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

696511

Г !

1 (l

1 ! !

l !

Составитель А. Карасов

Редактор A . Виноградов Текред M. Келемещ КоРРектоР В . Бутяга