Цифровой генератор случайных процессов с заданными статистическими характеристиками

 

;г

ОПИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

САН (и) 420096

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.03.72 (21) 1761223/26-9 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.08.74 (51) М. Кл. Н 03k 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и аткро1тий (53) УДК 621.374.32 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. Н. Панов, В. Н. Долгополов, В. П. Гондарев, С. В. Басманов, В. Г. Косторниченко, P А. Бош, Л. Т. Тотаев, В. К, Фоменко, Ю. И. Кульбацкий и О. А. Бовкуненко

Таганрогский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

С ЗАДАННЫМИ СТАТИСТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и технической кибернетики и может быть использовано для вероятностных исследований разнообразных устройств.

Известен цифровой генератор случайных процессов с заданными статистическими характеристиками, содержащий генератор равномерно распределенных чисел, управляемый распределителем импульсов и подключенный ко входам запоминающего устройства, выходы которого через буферный регистр соединены со входами двух компараторов, а выходы этих компараторов подключены через первую схему «ИЛИ» ко входу сумматора; ко второму входу одного из компараторов подсоединен выход устройства сравнения, входы которого соединены с генератором равномерно распределенных чисел и распределителем импульсов, выход сумматора соединен со входом цепочки, состоящей из трех задерживающих регистров, причем выход каждого регистра через схемы совпадения соединен со схемой

«ИЛИ», выход которой соединен со вторым входом другого из компараторов.

С целью повышения быстродействия и обеспечения автоматического контроля за режимом работы в предлагаемом генераторе использован вспомогательный сумматор, ко входу которого через схему «ИЛИ» подключены выходы трех дополнительно введенных компараторов, причем первый вход одного из них соединен с сумматором, а первые входы остальных — с выходом запоминающего устройства, вторые входы компараторов соединены соответственно с распределителем импульсов, схемой совпадения, один из входов которой подключен к регистру множимого, а другой — к распределителю импульсов, и выходом второй схемы «ИЛИ»; кроме того, вы10 ход вспомогательного сумматора подсоединен через буферный каскад к выходу устройства, а через схему совпадения, другой вход которой соединен с выходом сумматора, подключен ко входу схемы подсчета и индикации си15 стематических сбоев, выход которой соединен со входом распределителя импульсов.

На чертеже приведена схема предлагаемого цифрового генератора.

Предлагаемое устройство содержит генера20 тор 1 равномерно распределенных чисел, управляемый распределителем 2 импульсов.

Выход генератора 1 подключен ко входу запоминающего устройства 3, выходы которого через буферный регистр 4 соединены со вхо25 дами компараторов 5 и 6. Выходы последних подключены через схему «ИЛИ» 7 ко входу сумматора 8. Ко второму входу компаратора

6 подсоединен выход устройства 9 сравнения.

Один из выходов сумматора 8 соединен со

30 входом цепочки, состоящей из задерживаю4200096

15 щих регистров 10 — 12, выходы которых через схемы 13 — 15 совпадения соответственно соединены со входами схемы «ИЛИ» 16, выход которой подключен ко второму входу компаратора 5.

Vо входу вспомогательного сумматора 17 через схему «ИЛИ» 18 подключены выходы компараторов 19 — 21. Один из входов компаратора 19 соединен с сумматором 8, Первые входы компараторов 20 и 21 соединены с выходом запоминающего устройства 3 через регистр 4. Вторые входы компараторов 19 — 21 соединены соответственно с распределителем

2 импульсов, схемой 22 совпадения и схемой

«ИЛИ» 16. Входы схемы 22 совпадения соединены с регистром 23 множимого и распределителем 2 импульсов.

Выход сумматора 17 подсоединен через буферньш каскад 24 к выходу 25 цифрового генератора, а через схему совпадения 26, второй вход которой соединен с выходом сумматора 8, — ко в оду схемы 27 подсчета и индикации систематических сбоев, выход которой соединен со входом раснрсделителя 2 импульсов.

Генератор работает следующим образом.

Равномерно распределенное случайное число, выработанное генератором 1, по импульсу управления от распредслигсля 2 переписывается в запоминающее устройство 3 (старшие разряды) и в регистр 23 множимого (младшие разряды), одновременно запускается генератор 1 для выработки нового числа.

В устройстве 3»о старшим разрядам формируется адрес, IIQ которому необходимо выбрать из него тангенс угла наклона и координату узловой точки кривой нелинейного IIpeобразования равномерно распределенных случайных чисел в пекоррелированные случайные числа с нормальным законом распределения, так как реализация кривой нелинейного преобразования осуществляется по методу кусочно-линейной аппроксимации на каждом участке разбиения, число которых определяется необходимой точностью аппроксимации, решается алгоритм

U =- U„+ И„ЛУ, где tgqI; — тангенс угла наклона;

VI„— координата узловой точки;

V — равномерно распределенное число;

Л1 — его младшие разряды.

Затем производится умножение содержимого регистра 23 на содержимое регистра 4, а к результату умножения по импульсам управления от распределителя 2 прибавляется значение опорной точки кривой.

Полученное некоррелированное нормальное случайное число переписывается параллельным кодом в регистр 12 и подается в регистр

11 (если необходимо выдавать некоррелиро20

60 ванное нормальное случайное число), Регистры

10 — 12 осуществляют операцию задержки случайных чисел на соответствующее число тактов, коэффициенты, число и значения которых определяются соответствующим видом функции корреляции, хранятся в устройстве

3 и выбор их при реализации алгоритмов осуществляется с помощью распределителя 2.

Применение двух сумматоров 8 и 17 позволяет значительно повысить быстродействие генератора.

Применение схемы 27 дает возможность производить автоматический контроль работы генератора и, в случае необходимости, прекратить его работу воздействием на распределитель 2.

Предмет изобретения

Цифровой генератор случайных процессов с заданными статистическими характеристиками, содержащий генератор равномерно распределенных чисел, управляемый распределителем импульсов и подключенный ко входам запоминающего устройства, выходы которого через буферный регистр соединены со входами двух компараторов, а выходы этих компараторов подключены через первую схему «ИЛИ» ко входу сумматора; ко второму входу одного из компараторов подсоединен выход устройства сравнения, входы которого соединены с генератором равномерно распределенных чисел и распределителем импульсов, выход сумматора соединен со входом цепочки, состоящей из трех задерживающих регистров, причем выход каждого регистра через схемы совпадения соединен со схемой

«ИЛИ», выход которой соединен со вторым входом другого из компараторов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения автоматического контроля за режимом работы генератора, в нем использован вспомогательный сумматор, ко входу которого через схему «ИЛИ» подключены выходы трех дополнительно введенных компараторов, причем первый вход одного из них соединен с сумматором, а первые входы остальных соединены с выходом запоминающего устройства, а вторые входы компараторов соединены соответственно с распределителем импульсов, схемой совпадения, один из входов которой подключен к регистру множимого, а другой — к распределителю импульсов, и выходом второй схемы «ИЛИ», кроме того, выход вспомогательного сумматора подсоединен через буферный каскад к выходу устройства, а через схему совпадения, другой вход которой соединен с выходом сумматора, подключен к входу схемы подсчета и индикации систематических сбоев, выход которой соединен со входом распределителя и м пул ьс о в.

4200096

Составитель Ю. Еркин

Редактор Т. Морозова

Техред Л. Богданова

Корректор И. Познвковская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1910/10 Изд. № 1389 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5