Генератор случайных чисел

 

Союз Соеетскик

Соцналистнческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 05.06.78 (21) 2630409/18 — 24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5%) М. Кд .

G 06 F 1/02

6 07 С 15/00

ГВЩДВрст44ннъ41 aeaenrr

СССР

ВВ Двлам нз46РВт4444

w Вткр4»тВЙ

Опубликовано 15.11.79, Бюллетень .РЙ» 4 -

Дата опубликования описания 20.11.79 (53) УДК, 681.325 (088.8) (?2) Авторы изобретения

С. В. Исупов и А. И. Невольниченко (7l ) Заявнтель (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в цифровых вычислительных системах, а также системах контроля и моделирования.

Известен генератор случайных чисел, пр»»нцип действия которого основан на использова5 нии случайных состояний схемы после подачи на нее возмущения (E).

Однако схема этого генератора достаточно сложна ввиду необходимости симметрирования .»о плеч триггеров и имеет низкое быстродействие, Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор случайных чисел (ГСЧ), содержащий генератор шума, ключ, блок формирования, триггер. Сигнал с генератора шума через ключ поступает на пороговый блок формирования спускового типа. Случайные импульсы пересчитываются триггером со счетным входом 12).

Этот генератор имеет низкое быстродействие по счетным входам, устранение которого приводит к усложнению схемы ГСЧ.

11елью изобретения является повышение быстродействия генератора. й»я достижения поставленной цели в генератор случайных. чисел, содержаший триггер, выходы которого являются выходами генератора, генератор шума, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого является входом генератора, введены анализатор знака и блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом ключа, а выход блока - дифференцирования соединен со входом анализатора знака, выходы которого соединены со входами триттера соответственно.

На фиг. 1 изображена структурная схема пред лагаемого генератора; на фиг. 2 — диаграммы сигналов на входе и выходе дифференцирующего устройства.

Генератор случайных чисел содержит генератор шума 1, ключ 2, блок дифференцирования 3, анализатор знака 4, триггер с установочными входами 5., Генератор шума 1 через ключ 2 подключен ко входу блока дифференцирования 3, выход которого подключен ко входу анализатора знака 4, а выходы ачалиэатора знака подключены

697990

Заказ 6929/34

1одписное

Фиг 2

<рие 1 к соответствующим установочным входам триггера 5.

С выхода генератора шума 1 напряжение широкополосных. шумов, при отсутствии сигнала считывается (С), через ключ 2 поступает на вход блока дифференцирования 3. Выходной сигнал, имеет значительно больше в единицу времени переходов через нуль, т.е. смен знака, по сравнению с входным сигналом. Анализатор знака. поочередно формирует сигналы на двух

Ьыходах, причем на первом выходе сигнал соответствует положительному знаку входного сигнала, на втором выходе — отрицательному знаку. Первый выходной сигнал анализатора знака поступает на 8-вход триггера, второй— на R-вход, устанавливая случайным образом триггер в состояние "1" или "0".

При поступлении сигнала считывания (С) ! ключ закрывается, триггер фиксируется в состоянии ".1" или "0", и происходит его onpoc.

После снятия сигнала С (появление С) ключ открывается, и процесс повторяется.

Таким образом, значительно повышается быстродействие, а при заданном быстродействии — равномерность распределения случайных чисел, при одновременном упрощении устройства.

Упрощение достигается за счет того, что блок дифференцирования с анализатором знака значительно проще схемы формирования, используемой в прототипе.

Равномерность распределения случайных чисел повышается благодаря тому, что блок диф ференцирования приводит медиану функции распределения входного сигнала к нулевому значению и увеличивает число смен знака вход ного сигнала в единицу времени. При этом .выравниваются вероятности появления "0 или

"1" на выходе генератора случайных чисел в произвольный момент времени.

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий триггер, выходы которого являются выходами генератора, генератор шума, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого является входом генератора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия генератора, он содержит анализатор знака и блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом ключа, а выход блока дифференцирования соединен со входом анализатора знака, выходы которого

25 соединены со входами триггера соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент ЧССР N 104631, кл. 42 m,14, 1961.

2. Бобнев М. П. Генерирование случайных сигналов, M., "Энергия", 1971, с. 146 (прототип) .

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4