Генератор случайного процесса

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при цифровом моделировании искусственных случайных процессов , имитации стохастических сигналов . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения независимого управления значениями математического ожидания, дисперсии и интервала корреляции генерируемого процесса . Генератор случайного процесса содержит генератор тактовых импульсов , датчик равномерно распределенных случайных чисел, четыре схемы сравнения, три регистра, два элемента И и реверсивный счетчик. Цель изобретения достигается введением второго и третьего регистров, третьей и четвертой схем сравнения с соответствуюпими связями. 1 ил. с в (Л

ае а>

4 А1 рц G 06 F 7/58

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДФ1РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

1 (21) 4668699/24 (22) 28.03, 89 (46) 30.04.91. Бюп. Ф 16 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф.М.А.БончБру евич а (72) А.Г.Брусенцов, А.Н.Волков и В.В.Лаюшка (53) 681. 3(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1164703, кл. G 06 F 7/58, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1520514, кл. G 06 F 7/58, 1988, (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к н»числительной технике и может быть использовано при цифровом моделироваИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при цифровом моделировании искусственных случайн»х процессов, и»итации стохастических сигналов, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения нез аж симо го управпения значениями математического ожидания, дисперсии и ингервапа корреляции генерируемого процесса, На чертеже представлена функционапьная схема генератора случайного. процесса.

Генератор случайного процесса содержит датчик 1 равномерного распределения случайных чисел, первую 2, 2 н»и искусственных случайн»х процессов, имитации стохастических сигналов. Целью изобретения является расширение функционапьних возможностей за счет обеспечения независимого управления значениями математического ожидания, дислерсии и интервала корреляции генерируемого процесса. Генератор случайного процесса содержит генератор тактовых иьгпульсов, датчик равномерно распределенных случайных чисел, четыре схемы сравнения, три регистра, два элемента И и реверсивный счетчик.

Цель изобретения достигается введением вторс-и и третьего регистров, третьей и четвертой схем сравнения с соответствувпфюми свяэяи». l ил. вторую 3, третью 4, четвертую 5 схемы сравнения, перый 6 и второй 7 элементы И, реверсивной счетчик 8, генератор 9 тактонюх импульсов, элемент 10 задержки, пераай 11, второй

12 и третий 13 регистры.

Генератор случайного процесса работает следуюшим обо азом.

Перед началом работы генератора в перна» 4, второй 12 и третий 13 регистры записываются константы С, М1 и М2 ° с помощью которых устанавливаюг требуете значения интервала корреляции генерируемого процесса, математического ожидания и дисперсэ»и.

В реверсивном счетчике 8 устанавпивается некоторое произвольное начальное значение.

1645954

15. Пусть на и-м такте работы генератора случайного процесса в реверсивном счетчике находится значение х и

При приходе тактового импульса от генератора 9 тактонах импульсов осуществляется запуск датчика равномерно распределенных спучайных чисел 1, срабатывающий случайные числа g„< и ч соответственно на выходах

n+1 старших и мпадпих разрядов датчика.

Значение g П+< сравнивается со значениями х, (на первой схеме 2 сравнения), Ml (на третьей схеме 4 сравнения) и М2 (на четвертой схеме 5 сравнения), значение v + сравнивается со значением с на второй схеме сравнения. Еспи g 1 .,1 (х,, то íà аахо де "Ме ныне" пер вой схемы 2 ср авнения вырабатывается сигнал, поступающий на второй вход первого элемента

И 6, еспи g n+> p х, то этот сигнал вырабатывается на находе "Больше" первой схемы 2 сравнения и поступает на второй вход второго элемента 25

И 7, При выполиежи условия v++, c c на выходе "Меньше" второй схемы сравнения 3 возникает сигнал, поступающий на третьи входы первого 6 и второго 7 элементов И. Аналогично при иапапнении условия g > Ml на шаходе "Больше" третьей схеиа 4 сравнения появляется сигнал, поступакщий на четвертые входы первого 6 и второго 7 элементов И, при выполнении усповня я „+, (Мд на находе Меньше четвертой схемы 5 сравнения — сигнал ° поступающий на пятые входы этик же элементов. На первые входы элементов

И поступает через элемент 1 О задержки 4р тактовый импульс от генератора 9 тактовых импульсов. В результате на выходе первого 6 элемента И возникает импульс, .если наполняются следукщие условия: Ев сxn, Ml c gt (М2; 45 ч 1,+, (с. Этот импульс поступает иа вачитающий вход реверсивного счетчика 8, уменыпая его содериимое на единицу °

Если же наполнены условия 36+1 5С

II

Ml с Вм,аМ2; чв+1 <с, то импульс возникает на выходе второго 7 элевинта И, этот импульс воздействует на сумжруяций вход реверсивного счетчи. ка 8, увеличивая его содержимое на единицу.

Если же gz+ х„, или v„+< Ь с, Н 8в+,а Мl, nm 8ямЪ М2, оба элемента И оказываются закрытыми и содержите реверсивного счетчика 8 не изменяется.

Таким образом, осуществляется формирование очередного случайного числа хп+ и данный (и+1)-й такт его работы завершается, все другие такты работы генератора аналогичны описанному.

Генератор случайного процесса формирует íà а»ходе реверсивного счетчика 8 последовательность случайнах импульсов с одномерным распределением, близким к нормальному, со следующими параметрами: математическим ожиданием

Ml + M2 ш

" дисперсией ,-- 2 M2 — M l — 2 х 4 нормированной корреляционной фу нкцией

p(i) = p (i=О,),2,...), 2С где = 1 (М+1) (И+1)

М вЂ” разрядность чисел g, v»

С вЂ” разрядность числа С; — интервалом корреляции

+Р (!

2Г(1-P) где F — тактовая частота генератора 9.

Задаваясь требуемыми значежяьи

m» Qx и интервала корреляции к ° г л можно при фиксированных значениях

Р, М и N определить необходииае величины констант Мl, М2, С, гарантирующие получение случайного процесса с нужыаэи характеристикаиа.

Формул а изобр ете ния

Генератор случайного процесса, содержащий генератор тактошах импульсов, элемент задержки, первую и вторую схеиа сравиежя, пернай и второй элементы И, регистр, реверсивный счетчик и датчик равномерно распределенных случайных чисел, жход старших разрядов которого соединен с первым входом первой схема сравнения, выход младших разрядов - с первым входом второй схема сравнения, а вход запуска — с иаходом генератора так4 6 возможностей эа счет обеспечения

8xud.

Составитель Г.Филаретов

Техред 11.Äèäûê Корректор Н.Король

Редактор Л,Пчалинская

Заказ 1350 Тираж 401 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 !64595 товых импульсов и входом элемента задержки, жход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход первого элемента И соединен с находом МеньI

5 ше" первой схемы сравнения, второй вход второго элемента И соединен с выходом Больше" первой схема сравнения, третьи входы первого и второго элементов И соединена с выходом Меньше" второй схемы сравнения, второй вход которого соединен с находом регистра, информационный вход которого является входом з адания 15 интервала корреляции генерируемого процесса, находы первого и второго элементов И соединены соответственно с вычитающим и суммируюшим входаw реверсивного счетчика, информа- 20 ционнай выход которого является находом генератора и соединен с вторым входом первой схемы сравнения, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью расширен,-функциональных независимого управления значениями математического ожидания, ди спер сии и интервала корреляции генерируемого процесса, в него введены третья и четвертая схема сравнения и второй и третий регистры, причем пераае входы третьей и четвертой схем сравнения соединена с находом старших разрядов датчика равномерно раслределеннах случайных чисел, а вторые входы — с информационяаж выходами соответственно второго и третьего регистров, информационкае входы которых являются входами задания значений математического ожидания и дисперсии генерируемого процесса, выход

"Больше" третьей схеж сравнения соецинен с четвертьик входаья первого и второго элементов И, наход "Меньше" четвертой схема сравнения соединен с пятыми входамю первого и второго элементов И.