Генератор импульсов со случайной длительностью

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам формирования импульсов, значения длительности которых случайны и распределены по показательному закону. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем расширения спектра распределений и повышение точности. Генератор содержит элементы задержки , триггеры, генератор импульсов, генератор равномерно распределенных случайных чисел, регистры сдвига, элементы И, дешифратор. Устройство позволяет более точно моделировать показательное .распределение длительностей импульсов. 1 ил. а иа

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (12) (S2) 4 С 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/", К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3740165/24-24 (22) 17.05.84 (46) 30.05.86. Вюп. У 20 (72) А.Н. Мирошниченко (53) 681.325(088,8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР

N - 718840, кл. С 06 F 7/58, 1976 °

Авторское свидетельство СССР

У 1073772, кл. С 06 F 7/58, 1982. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ СО СЛУЧАЙНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам формирования импульсов, значения длительности которых случайны и распределены по показательному закону. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей усч ройства путем расширения спектра распределений и повышение точности.

Генератор содержит элементы задержки, триггеры, генератор импульсов, генератор равномерно распределенных случайных чисел, регистры сдвига, элементы И, дешифратор. Устройство позволяет более точно моделировать показательное, распределение длительностей импульсов. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к вычислительной технике„ в частности к устройствам формирования импульсов, значения длительности котарьй случайны и распределены по показательному закону.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генера— тора путем расширения спектра распределений длительностей импульсов по показательному закону для любых значений вероятности события и повышения точности показательного распределения длительностей импульсов.

На чертеже изображена структурная схема генератора импульсов са случайной длительностью.

Генератор импульсов со случайной длительностью содержит первый 1 и второй 2 элементы задержки, триггеры 3 и 4, генератор 5 импульсов, генератор 6 равномерно распределенных случайных чисел, первый регистр

7 сдвига, группу элементов 8 И, второй регистр 9 сдвига и дешифратор 10.

Число разрядов второго регистра

9 сдвига и элементов И 8 группы равно К, а число разрядов первого регистра 7 сдвига равно К+1, Первый 1 и второй 2 элементы задержки, в качестве которых могут быть использованы одновибраторы или линии задержки, обеспечивают задержки импульсов, причем 7., с,.„, Генератор работает следующим образом.

Да прихода запускающего сигнала "Пуск" триггер 4 установлен в нулевое состояние.

Генератор 6 в момент выработки случайного кода выдает синхронизирующий импульс на вход "Сдвиг" второго регистра 9 сдвига„ Содержимое регистра 9 сдвигается на адин разряд в сторону старших разрядов, С выхода генератора 6 на входы дешифратора

10 поступает некоторый кад. Poñëe дешифрации на выходе дешифратара 10 устанавливается "0" или "1" с всроятностями, зависящими ат настройки дешифратора.

Выходной сигнал дешифратора 10 записывается в младший К-й освободившийся после сдвига разряд регистра

9 сдвига. При поступлении запускающего сигнала триггер 4 устанавливается в единичное состояние. В этот момент генератор 6 прекращает вырастарший разряд регистра 7 сдвига, в котором записана

1, а ему предшествуют нули;

Т„ — период выработки импульсов низкочастотным генератором. где

При значениях кодов, получаемых схемой генератор равномерно распределенных случайных чисел — дешифрара9ар — второй регистр сдвига, закон распределения — показательный с вероятностью события P (под событием понимается запись "1" в разряды второго регистра сдвига). Весь спектр значений P вероятности события от

34 83? 2 батку кодов. Запускающий сигнал, задержанный первым элементом 1 задержки на время, необходимое для завершения переходных процессов в регистре 9 сдвига, поступает на объединенные первые входы элементов 8 И группы. При этом содержимое разрядов регистра 9 сдвига с 1-го па К-й переписывается в соответствующие раз10 ряды регистра 7 сдвига с 1-го по

К-й. Запускающий сигнал, задержанный вторым элементам 2 задержки на время, необходимбе для завершения переходных процессов в регистре 7 сдвига, уста15 навливает триггер 4 в нулевое состояние, при этом генератор 6 продолжает вырабатывать случайные коды.

Одновременно сигнал с выхода второго элемента 2 задержки устанавли20 вает триггер 3 в нулевое состояние, при этом импульсы с выхода низкочастотного генератора 5 начинают поступать на вход "Сдвиг" регистра 7 сдвига, осуществляя сдвиг кода, за25 писанного в нем, в сторону старших разрядов. Если при поступлении очеред=. ного импульса окажется, чта в старшем первом разряде записана "1", та сигнал с выхода регистра 7 сдвига усЗ0 танавливает низкочастотный генератор

5 ат регистра 7 сдвига. Одновременно этим же сигналом все разряды регистра 7 сдвига, кроме (K+1)-ro, устанавливаются в нулевое состояние, а в

35 (К+1)-й записывается "1" — осуществляется подготовка к записи очередного значения кода KP .

Брем С! э в течение ко араго второй триггер 3 находится в нулевом состоянии, зависит от значения кода

Ко и может быть вычислено по формуле 2

1234

)-П

"p" до "1" с дискретностью " (и— разрядность двоичного кода, генерируемого генератором равномерно распределенных случайных чисел) получаем настройкой дешифратора. 5

Таким образом, на нулевом выходе второго триггера 3, являющего первым выходом устройства, получаем непрерывный спектр распределения длительностей импульсов c„ по показа- 10 тельному закону. Одновременно на выходе генератора 5 формируется пачка импульсов, число которых также случайно и распределено по показательному закону с вероятностью P собы- 15 тия.

Преобразуем выражение (1) к виду (2) 3-"" Э вЂ”

20 н с—

3 (3) 3

Формула изобретения50

Генератор импульсов со случайной длительностью, содержащий генератор где f3 — частота запускающих сигналов на входе устройства;

, — частота генератора равномерно распределенных случайных

25 чисел.

При выполнении условия (2) за период времени двумя запускающими сигналами все разряды второго регистра сдвига обновляются, и в момент прихода запускающего сигнала К это некоторый обновленный случайный код, значение которого при выполнении условия (2) не зависит от частоты f . Отсутствие подобной корре5 :: ляции повышает достоверность показа- 35 тельного распределения длительностей ь„ импульсов.

Значение частоты низкочастотного генератора f„ выбирается исходя из требуемого диапазона значений слу- 40

rL чайной длительности импульсов

Для предотвращения повторного запуска устройства во время формирования очередного импульса со случайной длительностью необходимо частоту за- 45 пускающих сигналов выбирать из условия

832 4 импульсов, первый триггер, группу элементов И, первый регистр сдвига, два элемента задержки и второй триггер, нулевой выход которого является выходом случайных интервалов времени генератора импульсов со случайной длительностью и соединен с входом генератора импульсов, выход которого является выходом случайных пачек импульсов генератора импульсов со случайной длительностью и соединен с входом Сдвиг" первого регистра сдвига, выход которого соединен с входом. установка" этого же регистра сдвига и с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого объединен с нулевым входом первого триггера единичный вход которого является входом "Опрос" генератора импульсов со случайной длительностью и соединен с входами первого и второго элементов задержки, выход первого элемента задержки соединен с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с входами соотвеч ствующих разрядов первого регистра сдвига, выход второго элемента задержки соединен с нулевым входом первого триггера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей генератора путем расширения спектра распределений длительностей импульсов по показательному закону и повышения точности генератора, он содержит генератор равномерно распределенных случайных чисел, дешифратор и второй регистр сдвига, выходы разрядов которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы, нулевой выход первого триггера соединен с входом "Пуск" генератора равномерно распределенных случайных чисел, выходы разрядов которого соединены.с соответствующими входами дешифратора, выход которого соединен с входом "Запись" второго регистра сдвига, вход "Сдвиг" которого объединен с входом "Опрос" генератора равномерно распределенных случайных чисел и является тактовым входом генератора импульсов со случайной длительностью, 1234832

Bbl3(. 1 Яр

Составитель А. Карасов

Редактор Е. Копча Техред М.Ходанич Корректор Е.Рошко

Заказ 2986/51 Тираж б71 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводс гвенно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4