Генератор случайных величин

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЩБЛИН (19) (11) G 06 Г 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4703771/24 (22) 09.06.89 (46) 07. 06. 91. Бюп. И 21 (7! ) Минский радиотехнический институт (72) Э.А. Баканович, А.И. Волковец, Н.А. Волорова и Т.М, Кривоносова

{53) 681,3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 345487, кл. С 06 Г 7/58, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 1062696, кл. С 06 P 7/58, 1982. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использо2 вано при создании аппаратуры для формирования многомерных случайных величин с требуемыми корреляционными свойствами. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет формирования многомерных случайных величин с управляемыми корреляционными свойствами. Генератор содержит узел 1 задания временных интервалов, группу схем 2-1-2-N сравнения, группу дешифраторов 3-1-3-Ы, группу реверсивных счетчиков 4-1-4-И, группу регистров

5-1-5-N группу дешифраторов 6-1-6-N, группу коммутаторов 7-1-7-N, группу блоков 8-1-8-N элементов ИЛИ, счетчики 9 и 10, датчик 11 случайных импульсов, генератор 12 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 13. 1 ил.

1б 54819

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании аппаратуры для формирования многомерных случайных вели5 чин с требуемыми корреляционными свойствами, при исследовании сложных си"тем с учетом влияния на них взаимосвязанных случайных внешних воздействии, при построении стохастических вы"ip числительных и моделирующих устройств, а также при создании автоматизированных комплексов управления испытаниями.

Цель изîбретения — расширение функциональных возможностей за счет формирования многомерных случайных величин с управляемыми корреляционными свойствами.

На чертеже приведена функциональная . схема генератора случайных величин. 2р

Генератор содержит узел 1 задания временных интервалов, выполненный в виде блоков постоянной памяти, группу схсм 2-1-2-11 сравнения, группу дешифраторов 3-1-3-1Ч, группу реверсив- 25 ных счетчиков 4-1-4-N, группу регистров 5-1-5-N, группу дешифраторов

6-1-6-И, группу коммутаторов 7-1-7-И, группу блоков 8-1-8-N элементов ИЛИ, счетчики 9 и 10, датчик 11 случайных 30 импульсов, генератор 12 тактовых импульсов и элемент ИЛИ 13.

Генератор случайных величин работает следующим образом.

В блоки 1-1-1-N узла i перед нача.пом работы заносятся коды, определяющие длительности стробов, формируемых на выходах схем 2-1-2-N сравнения группы, которые рассчитываются с учетом требуемых корреляционных связей

40 между составлянлцими многомерного случайного вектора, формируемого генератором, и снабжаются информационным разрядом, определяющим знак вводимой корреляционной связи.

При формировании первой составляющей после поступления сигнала начальной установки производится считывание информации из ячеек блоков 1-1-1-N памяти с адресами 00...00 (счетчик 9

50 установлен в нулевое состояние сигналом начальной установки). На первые разрядные входы схем 2-1-2-N сравнения группы поступают коды, определяющие длительности стробов для каждого из каналов при формировании первой составляющей многомерного случайного вектора с указанием знака вводимой корреляционной связи (импульсы от датчика 11 случайных импульсов поступают на суммирующие или вычитающие входы реверсивных счетчиков 4-1-4-N группы.

Сигналы с выхода генератора 12 тактовых импульсов поступают на счетный вход счетчика 10, в результате чего на информационном выходе второго счетчика 10 формируется последовательность чисел, соответствующих текущему значению длительностей формируемых стробов, а разрядность счетчика 10 и частота работы генератора 12 тактовых импульсов определяют максимально возможную длительность строба. Код текущего значения формируемых стробов поступает на вторые разрядные входы схем

2-1-2-11 сравнения группы. При превышении кодом текущего значения стробов кода, поступившего на первые входы схем 2-1-2-N сравнения группы из соответствующего блока памяти узла 1, заканчивается формирование строба в данном канале и прекращается поступление в соответствующий реверсивный счетчик группы от датчика 11 случайных импульсов.

При формировании первой составляющей, длительность строба в первом кайале выбирается максимально возможной, что обеспечивает перекрытие строба пер. вого канала со стробами всех последующих каналов. Поэтому после завершения формирования первой составляющей в реверсивном счетчике 4-1 группы фиксиг обуется чис.по сигналов датчика11 случайных импульсов, поступивших на второй информационный вход дешифратор а

3-1 группы в течение времени действия строба первого канала на первом информационном входе этого дешифратора. Во всех последующих реверсивных счетчиках 4-2-4-H фиксируются коды, корреляционно связанные с кодом первой составляющей и также представляющие собой .число сигналов, поступивших от датчика 11 случайных импульсов в течение времени действия стробов в соответствующих каналах. Коды, зафиксированные в реверсивных счетчиках 4-2-4-H учтены при формировании второй и всех последующих составляющих многомерного случайного вектора.

После завершения формирования первой составляющей и появления сигнала переполнения счетчика 10 содержимое счетчика 9 увеличивается на единицу, в результате чего осуществляется считывание кодов длительностей стробов

1654819 чаиного вектора. из ячеек с адресами 00...01 блоков

1-2-1-11 памяти. В результате этого начинается формирование второй составляющей, счетчик 10 вновь начинает от5 счет текущего значения длительностей стробов в каналах с 2-го по N-й. Далее описанный процесс повторяется.

0cобенностью формирования второй составляющей является то, что строб в первом канале уже не формируется, но при формировании второй составляющей используется код, зафиксированный в реверсивном счетчике 4-2 группы при формировании первой составляющей.

Этот код алгебраически суммируется с числом сигналов, поступивших на вход реверсивного счетчика 4-2 при формировании второй составляющей многомерного случайного вектора. Эта сумма 20 представляет собой окончательное значение кода второй составляющей данной реализации многомернои случайной величины.

При формировании третьей составля- 25 ющей стробы в первом и втором каналах не формируются, а значение третьей составляющей представляет собой алгебраическую сумму числа сигналов, поступивших в реверсивный счетчик 4-3 от 30 датчика 11 случайных импульсов при формировании первой, второй и третьей составляющих многомерной случайной величины.

Окончательное значение i-й состав35 ляющей оказывается .равным

Я = +Я. +Я +...+Я. +Я, .2

1 где Я вЂ” окончательное значение оче- 40

1 редной реализации i-и составляющей многомерного случайного вектора;

S ° †. количество сигналов, посту1 пивших от датчика 11 слу- 45 чайных импульсов на суммирующие или вычитающие входы реверсивного счетчика 4-i группы 4 при формировании составляющей с номером

После завершения формирования йоследней N-й составляющей формируется сигнал переполнения счетчика 9. По этому сигналу информация из реверсивных счетчиков 4-1-4-N группы передает55 ся в регистры 5-1-5-11 группы и через элемент ИЛИ 13 устанавливает реверсивные счетчики в исходное (нулевое) состояние.

Случайные коды составляющих многомерной случайной величины, зафиксированные в регистрах 5-1-5-N группы, подчиняются известным функциям распределения вероятностей, определяемым, в частности, характером потока случайных импульсных сигналов, формируемого датчиком 11 случайных импульсов. С помощью дешифраторов 6-1-6-11 группы, коммутаторов 7-1-7-11 группы и блоков

8 элементов 8-1-8-11 ИЛИ группы известные щункции распределения вероятностей кодов,.хранимых в регистрах

5-1-5-N группы, преобразуются в требуемые функции распределения вероятностей составляющих многомерного слуФ о р м у л а и з о б р е т е н и я

Генератор случайных величин, содержащий первый и второй счетчики, датчик случайных импульсов, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования многомерных случайных величин с управляемыми корреляционными свойствами, в него введены узел задания временных интервалов, выполненный в виде группы блоков постоянной памяти, груп=па схем сравнения, две группы дешифраторов, группа реверсивных счетчиков, группа регистров, группа коммутаторов, группа блоков элементов ИЛИ и элемент ИЛИ, причем информационный выход первого счетчика соединен с адресными входами блоков постоянной памяти группы, младшие разрядные выходы которых соединены, с первыми разрядными входами одноименных схем сравнения группы, вторые разрядные входы которых соединены с информационным выходом второго счетчика, выход переполнения которого соединен со счетным входом первого счетчика, вход оонуления которого соединен с входом обнуления второго счетчика, первым входом элемента ИЛИ и является входом начальной установки генератора, выход переполнения первого счетчика соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами обнуления реверсивных счетчиков группы, выходы

"ьольше" схем сранвения группы подключены к первым информационным входам

1654819

Составитель И. Столяров

Техред Л.Олийнык Корректор H. Ревская

Редактор И. Головач

Заказ 1952 Тираж 402 Подписное

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 одноименных дешифраторов первой группы, вторые информационные входы которых объединены и подключены к выходу датчика случайных импульсов, третьи .информационные входы дешифраторов первой группы соединены со старшими разрядными выходами одноименных блоков постоянной памяти группы, первый и второй информационные выходы дешиф- 10 раторов первой группы соединены соответственно с суммирующими и вычитающими входами одноименных реверсивных счетчиков группы, выходы реверсивных счетчиков группы подключены соответственно к информационным входам одноименных регистров группы, входы синхронизации которых подключены к выходу переполнения первого счетчика, выходы регистров группы через дешифраторы второй группы соединены с информационными входами одноименных коммутаторов группы, управляющие входы которых являются входами задания за.— конов распределения составляющих многомерной случайной величины, формируемой генератором, разрядные выходы коммутаторов группы соединены с,разрядными входами одноименных блоков элементов ИЛИ группы, выходы которых являются разрядными выходами генератора.