Датчик случайных равновероятныхвременных интервалов

 

О П И С А Н И Е п»794627

Ресаеблнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.12.78 (21) 2699857/18-24 с присоединением заявки . Й вЂ”(23) Приоритет— (51) M. Кл

Ст 06 F 1/02

G 07 С 15/00

ocyrapcòââííûé намнтет

СССР по делам изобретений н еткрытнй (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень М 1 (53) УДК 681.325 (088.8) (45) Дата опубликования описания 13.03.81 (72) Авторы изобретения

В. М. Глушань и Л. И. Ш,ербаков (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический инст итут им. В. Д. Калмыкова (54) ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ РАВНОВЕРОЯТНЫХ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для построения стохастических спецвычислителей и моделирующих устройств, используемых, в частности, для моделирования надежности радиоэлектронной аппаратурыы.

Известен генератор случайных импульсов, содержащий последовательно соединенные первичный источник шума, видеоусилитель и спусковое устройство, а также генератор тактовых импульсов и ключ, входом соединенный с выходом генератора тактовых импульсов, а выходом — с одним из входов спускового устройства, другой вход которого соединен с шиной питания, а выход является выходом всего устройства 11).

Однако этот генератор нс позволяет получать импульсы со случайной равновероятной длительностью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для формирования равновероятных временных интервалов, содержащее генератор тактовых импульсов, генератор пуассоновского потока импульсов, элемент И, триггер и блок управления, один вход которого соединен с выходом элемента И, а второй— с выходом генератора пуассоновского потока импульсов. Выход блока управления соединен со входом генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами триггера и элемента И. Второй вход элемента И соединен с выходом триггера, являющимся выходом устройства.

Второй вход триггера является входом устройства, на который подаются имгульсы моментов опроса 121.

i10 Однако ие по каждому импульсу опроса па выходе устройства будут появляться импульсы случайной длительности, т. е. при регулярной последовательности импульсов опроса на входе импульсы случайной длительности на выходе будут появляться нерегулярно. Это происходит нз-за того, что между соседними импульсами опроса с вероятностью Р.„(т) = е =, где т — интервал времени между импульсами опроса, может не появиться ни ouного импульса пуассоновского потока, и тогда же запустится генератор тактовых импульсов и, как следствие, на выходе устройства не появится очередной импульс случайной равномер."5 по распределенной длительности.

Целью изобретения является увеличение быстродействия датчика.

Для достижения поставленной цели в датчик случайных равновероятных времен30 ных интервалов, содержащий первый генератор тактовых импульсов, генератор пуас794627 соновского потока импульсов, первый элемент И, первый триггер и блок синхронизации, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход блока синхронизации соединен с выходом

I åíåðàòîðà пуассоновского потока импульсов, а выход блока синхронизации соединен со входом первого генератора тактовых импульсов, первый вход первого элемента 11 объединен с нулевым входом триггера, единичный вход которого является входом датчика, выход которого подключен и выходу первого триггера и ко второму входу первого элемента И, введены второй элемент И, элемент ИЛИ, второй триггер н второй генератор тактовых импульсов, вход которого объединен с нулевым входом второго триггера и вторым входом блока синхронизации, единичный вход второго триггера объединен с единичным входом первого триггера, а выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора тактовых импульсов, а выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого генератора тактовых импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера.

Сущность изобрегения состоит в следу10щем. Если между двуivIB соседними импульсами опроса случайный импульс с генератора пуассоповского потока не появится и, как следствие, не запустится первый генератор тактовых импульсов, то тогда к триггеру, формирующему импульсы случайной длительности, подключится второй генератор тактовых импульсов, имеющий такую же частоту следования импульсов, что и первый генератор тактовых импульсов, но в отличие от пего, работающий не в «старт-стопном» режиме, а в режиме синхронизации случайными пуассоновскнми импульсами. Этим самым будет предотвращена нерегулярность выдачи импульсов случайной длительности.

На фиг. 1 приведена структурная схема датчика; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Датчик содержит генераторы тактовых импульсов 1 и 2, блок 3 синхронизации, генератор 4 пуассоновского потока импульсов, триггер 5, элементы И 6 и ИЛИ 7, элемент И 8, триггер 9. Выход генератора

4 соединен со входом «Старт» блока синхронизации 3 и входом генератора 2, выход которого соединен с первым входом элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом триггера 5, один вход которого связан с выходом генератора 2, а другой— с одним из входов триггера 9 и входом датчика. Входы элемента ИЛИ 7 соответственно соединены с выходом элемента И 6 и выходом генератора 1, а выход — со

4 входом триггера 9 и первым входом элемента И 8, второй вход которого соединен с выходом триггера 9. Выход элемента И 8 соединен со входом «Стоп» блока синхронизации 3, выход которого соединен со входом генератора 1.

Датчик работает следующим образом.

Первый импульс пуассоновского потока (диаграмма А) запускает оба генератора

10 тактовых импульсов 1 и 2 (диаграммы В и

C) устанавливает триггер 5 в нулевое состояние. Импульс опроса, поступающий па вход датчика (диаграмма D), перебрасывает триггер 9, формируя передний фронт

11б импульса, определяющего начало случайного временного интервала (диаграмма H), а триггер 5 устанавливает в единичное состояние (диаграмма Е). Единичный потенциал с выхода триггера 5 открывает эле20 мент И 6, разрешая прохождение импульсов с генератора 2 íа вход элемента ИЛИ

7, на другой вход которого поступают импульсы с генератора 1. На выход элемента

ИЛИ 7 проходят все импульсы гснерато25 ра 1, а с генератора 2 — только те, которые совпадают по времени с единичным потенциалом триггера 5. Первый же импульс после импульса опроса, появившийся на выходе элемента ИЛИ 7 (диаграмма 6), 30 через открытый элемент И 8 поступает на вход «Стоп» блока 3, прекращая работу генератора 1. Этот же импульс перебрасывает триггер 9, формируя задний фронт импульса, определяющего конец случайно35 го временного интервала (диаграмма H).

На выход элемента ИЛИ 7 импульсы могут проходить либо одновременно с генераторов 1 и 2, либо только с генератора 1, либо с генератора 2. Первый случай будет

40 иметь место тогда, когда между соседними импульсами опроса (между 1-м и 2-м на диаграмме D) появится один или более импульсов пуассоновского потока (импульсы

2 — 4 на диаграмме А). В этом случае

45 элемент И 6 будет еще открыт единичным потенциалом с триггера 5, и оба импульса одновременно с генераторов 1 и 2 пройдут на выход элемента ИЛИ 7 (3-й импульс —— с генератора 1 и 3-й — с генератора 2).

50 Затем элемент И 6 закроется, и на выход

ИЛИ 7 проходят импульсы только с генератора 1 (4 — 7 и импульсы на диаграмме В).

Второй импульс опроса вновь перебросит триггеры 5 и 9, сформирует начало второго временного интервала, а 7-й импульс с генератора 1 сформирует конец этого случайного временного интервала и прервет работу генератора 1. Так как между вторым и третьим импульсами опроса случайный импульс с генератора 4 не появляется, то на выход элемента ИЛИ 7 пройдут

8 — 14-й импульсы с генератора 2 (1 — 7-й импульсы соответственно на диаграмме F), 55 а триггер 9 перебросит в противоположное

794627

5 состояние и сформирует тем самым конец третьего случайного временного интервала (12-й импульс с генератора 2).

Таким образом, в известном устройстве было бы невозможно появление третьего импульса со случайным равновероятным временным интервалом. Этот недостаток в предлагаемом датчике устранен. Причем выигрыш, если его оценивать отношением вероятностей непоявления импульса пуассоновского потока между импульсами опроса при различных соотношениях интенсивностей импульсов пуассоновского потока и частоты слсдования импульсов опроса, составляет величину около 1,75 при f = 2i, и около 2,1 при f = Зл, где f — частота импульсов опроса; Х вЂ” интенсивность импульсов пуассоновского потока.

Формула изобретения

Датчик случайных равновероятных временных интервалов, содержащий первый генератор тактовых импульсов, генератор пуассоновского потока импульсов, первый элемент И, первый триггер и блок синхронизации, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход блока синхронизации соединен с выходом генератора пуассоновского потока импульсов, а выход блока синхронизации соединен со входом первого генератора тактовых имИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

3р _#_327590,,кл. Н 03 К 5/1 56, 1 970.

2. Авторское свидетельство

_#_0 463962, кл. G 06 F 1/02, 1973 тип) .

СССР (прото6 пульсов, псрвый вход первого элемента И объединен с нулевым входом триггера, единичный вход которого является входом датчика, выход которого подключен к выходу первого триггера и ко второму входу первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия датчика, о» содержит второй элемент И, элемент ИЛИ, второй триггер и второй геlO нератор тактовых импульсов, вход которого объединен с нулевым входом второго триггера и вторым входом блока синхронизации, единичный вход второго триггера объединен с единичным входом первого триггера, а выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора тактовых импульсов, а выход второго элемента И соединен с пероо вым входом элемента ИЛИ, второй вход которого сбединен с выходом первого генератора тактовых импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера.

794627

Н Лихад,а 7 254

Il! 2Ж1, 5 6 7

i ШйЦШЦ III g I ill.l Ш,l, 1

) i 1, l I. г — и и-чг:

И .ill !! !!.Й Ш! !. .! 01.Щ !!1Л i!ILШ

;1.Л И п П Г

Юуг 2

Составитель В. Валуев

Техрсд А. Камышникова

Корректоры А. Галахова и А. Степанова

Редактор О. Филиппова

Изд. № 138 Тираж 749

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 863

Подписное

Загорская типография Упрполиграфнздата Мособлисполкома