Генератор квазипуассоновского импульсного потока

 

. ГЕНЕРАТОР КВАЗИПУАССОНОВСКОГО ИМПУЛЬСНОГО ПОТОКА, содержащий генератор импульсов, генератор псевдослучайных равномерно распределенных чисел, первая группа .выходов которого соединена с адресными входами запоминающего устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет генерирования пуассоновского импульсного потока с заданными интенсивностью и амплитудным распределением импульсов , он содержит схему сравнения, первый.и второй цифроаналоговые преобразователи, элемент И-НЕ, одновибратор , управляемый ключ, преобразователь напряжение-частота, элемент задержки, реверсивный счетчик , выходы которого соединены с входами второго цифрорналогового преобразователя, выход которого через преобразователь напряжение частота соединен с элементом задержки и генерато ром псевдослучайных равномерно распределенных чисел, вторая группа выходов которого соединена с первой группой входов схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом элемента И-НЕ, группа входов которого соединена с третьей группой выходов генератора псевдослучайных равномерно распределенных чисел, первая группа выi ходов которого соединена с входами . первого цифроаналогового преобразо (П вателя, выход которого соединен с первым входом управляемого ключа, второй вход которого соединен с выходом одовибратора, вход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика и выходом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен со с выходом элемента задержки, выход О1 генератора импульсов соединен с втоi4ib рым входом реверсивного счетчика, оо 1C выходы запоминающего устройства соединены с второй группой входов схемы сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5в Н 03 К 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

Q3

4h

ФФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3746908/24-21 (22) 04.06.84 (46) 30.11.85. Бюл. № 44 (71) Физико-механический институт им. Г.В. Карпенко (72) О.П. Бухало и P.Ô. Федорив (53) 671.374.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 769715, кл. Н 03 К 3/84, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 777733661122, кл. G 06 P 1/02, 1980.

54) (57). ГЕНЕРАТОР КВАЗИПУАССОНОВСКОГО ИМПУЛЬСНОГО ПОТОКА, содержащий генератор импульсов, генератор псевдослучайных равномерно распределенных чисел, первая группа выходов которого соединена с адресными входами запоминающего устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет генерирования пуассоновского импульсного потока с заданными интенсивностью и амплитудным распределением импульсов, он содержит схему сравнения, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, элемент И-НЕ, одновибратор, управляемый ключ, преобразователь напряжение-частота, элемент задержки, реверсивный счет„„SU„„1195432 A чик, выходы которого соединены с входами второго цифроаналогового преобразователя, выход которого через преобразователь напряжение— частота соединен с элементом задержки и генератором псевдослучайных равномерно распределенных чисел, вторая группа выходов которого соединена с первой группой входов схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом элемента И-НЕ, группа входов которого соединена с третьей группой выходов генератора псевдослучайных равномерно распределенных чисел, первая группа выходов которого соединена с входами первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом управляемого ключа, второй вход которого соединен с выходом одовибратора, вход которого соединен с первым входом реверсивното счетчика и выходом элемента

-HE, второй вход которого соединенс выходом элемента задержки, выход генератора импульсов соединен с вторым входом реверсивного счетчика, выходы запоминающего устройства соединены с второй группой входов схемы сравнения.

1195432 2

Изобретение относится к импульсной технике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования пуассоновского потока с заданными ин" тенсивностью и амплитудным распределением импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема генератора квазипуассоновского импульсного потока; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы; на фиг. 3 — функциональная схема генератора псевдослучайных равномерно распределенных чисел; на фиг. 4 — то же, преобразователя напряжение-частота.

Генератор квазипуассоновского импульсного потока (фиг. 1) содержит последовательно соединенные генератор 1 псевдослучайных равномерно распределенных чисел, запоминающее устройство 2 и схему 3 сравнения, первый цифроаналоговый преобразователь 4, элемент И-НЕ 5, соединенный с входом одновибратора б, выход которого соединен.с входом управляемого ключа 7, преобразователь 8 напряжение-частота, выход которого соединен с входом генератора 1 псевдослучайных равномерно распределенных чисел и входом элемента 9 задержки, и генератор 10 импульсов, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика 11. Выходы счетчика 11 подключены к входам второго цифроаналогового преобразователя 12, выход которого соединен с входом преобразователя 8 напряжение-частота.

Группа выходов блока 1 подключена к входам первого цифроаналогового преобразователя 4, выход которого соединен с управляемым ключом 7. Две другие группы выходов блока l подключены к соответствующим группам входов элемента И-HE 5 и схемы 3 сравнения, выход которой соединен с соответствующим входом элемента

И-НЕ 5, другой вход которог6 подключен к выходу элемента 9 задержки, выход элемента И-НЕ 5 соединен с соответствующим входом реверсивного счетчика 11.

Генератор 1 псевдослучайных равномерно распределенных чисел (фиг.3) содержит два генератора M-последовательностей (регистр 13 сдвига с элементом ИЛИ-HF 14, сумматором 15

30 по модулю два и элементом ИЛИ 16 в цепи обратной связи и регистр 17 сдвига с элементом ИЛИ-НЕ 18, сумматором 19 по модулю два и элементом

ИЛИ 20 в цепи обратной связи), сигналы с соответствующих выходов которых объединяются на сумматорах 21 по модулю два °

Преобразователь 8 напряжение-частота (фиг. 4) содержит последовательно соединенные токозадающий резистор 22, операционный усилитель

23 с интегрирующим конденсатором 24 и управляемым ключом 25 в цепи обратной связи, компаратор 26, одновибраторы 27 и 28, выход первого из которых соединен с входом управляемого ключа 25. Второй вход компаратора соединен с выходом источника 29 опорного напряжения.

Генератор квазипуассоновского импульсного потока (фиг. 1) работает следующим образом.

Импульс с выхода преобразователя

8 напряжение-частота (фиг. 2 a ) осуществляет переключение генератора

1 псевдослучайных равномерно распределенных чисел в очередное состояние. На выходах генератора 1 появляется новое число, определяющее адрес запоминающего устройства 2, по которому из него считывается очередное число. Это число поступает на схему 3 сравнения, на другие входы которой подается число с другой группы выходов генератора 1.

Если число с выхода запоминающего устройства 2 больше числа с выходов генератора 1, то на выходе схемы 3 сравнения появляется потенциал логической единицы (фиг. 2 g). Ука. занное число одновременно показывает входы запоминающего устройства 2 и на входы первого цифроаналогового преобразователя 4.

Задержанный элементом 9 задержки (на время окончания переходных процессов в схеме 3 сравнения и цифроаналоговом преобразователе 4) им- пульс с выхода преобразователя 8 напряжение-частота поступает на вход элемента И-НЕ 5 (фиг. 2 6). Если на выходах генератора 1, соединенных с элементом И-НЕ 5, в это время присутствует потенциал логической единицы (интервалы времени, в течение которых последнее событие осуществляется, на диаграмме фиг. 2 условно заштрихованы), а на выходе

1195432 схемы 3 сравнения-потенциал логи\ ческой единицы, то на выходе элемен-, та И-HE 5 возникает отрицательный импульс, который запускает одновибратор 6, Последний генерирует импульс требуемой длительности и переключает на это время ключ 7. В результате на выходе устройства возникает импульс с соответствующей амплитудой, определяемой цифроаналоговым преобразователем 4 (фиг. 2 д 1

Вероятность появления на выходе .устройства импульса с соответствующей амплитудой в очередном такте определяется как р p„p> р>

-М где р 2 — вероятность появления

1 адреса А на выходе генератора 1, р =С(A) 2 — вероятность события, что число на выходах генератора 1 меньше числа на выходах запоминающего устройства 2; p> - 2 з — вероятность одновременного появления единиц на выходах 1+8+1... к+Ы+5 генератора 1, соединенных с элементом

И-НЕ 5.

Тогда ,=2 .С А) т.е. амплитудное распределение генерируемых импульсов с точностью до постоянного множителя пропорционально записанному в запоминающем устройстве 2 распределению чисел С по адресам

Интенсивность и следования импульсов На выходе устройства определяется произведением n =f где — частота следования выходных импульсов преобразователя 8 напряжение-частота, а д- — вероятность появления в очередном такте на выходе устройства импульса .соответствующей амплитуды.

Можно показать, что

М

„. >, т " ".> с(м, А 0 А"-О откуда

2-(%+t+S) С< ) -(б,)

1Î о 1 где C — среднее значение чисел, записанных в запоминающее устройство.

Поскольку максимальное значение

1S величин С(Д) „=2 1, то

В

2 "1 -S

2 «2»

20 т.е.соответствующим выборам значения можно задать максимальную степень отличия генерируемого потока от пуассоновского.

Генератор 1О.импульсов, реверсив2S ный счетчик 11, второй цифроаналоговый преобразователь 12 и преобразователь 8 напряжение — частота обеспечивают требуемую интенсивность по» тока импульсов на выходе устройства.

Реверсивный счетчик 11 осуществляет сравнение интенсивности выходного импульсного потока устройства с частотой генератора 10 импульсов. Двоичное число на выходах реверсивного счетчика 11 преобразуется вторым цифроаналоговым преобразователям 12 в напряжение, которое управляет частотой следования

;выходных импульсов преобразователя 8 напряжение-частота.

1195432

ФИГ2

1195432

1195432

Тираж 871. Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Заказ 7422/57

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

Составитель Ю.Бурмистров

Редактор А.Лежнина Техред О.Неце Корректор М. Демчик