Генератор случайных функций
. .г .
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ о >428374
Своз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 18,09.72 (21) 1828831/18-24 с присоединением заявки чав.(5I) Ч. Кл. (i 06f 1(02
Государственный комитет
Совета Министров СССР (32) Приоритет—
Опубликовано 15.05.74. Бюллетень М 18
Дата опубликования описания 02.06.75 (53) УДК 681.326 (088,8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
В, Г. Косторниченко
Таганрогский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ФУНКЦИ14
Предлагаемый генератор случайных функций относится к области моделирования случайных процессов и предназначен для генерирования случайных функций с равномерным законом распределения вероятностей и заданной функцией корреляции.
Известен генератор случайных чисел, сущность работы которого заключается в следующем. В каждом разряде случайного двоичного числа формируется «единнца», если
«;(/))m.- :и «нуль», если g;(t) Генератор содержит блок источников шума, соединенный со входами блока усилителей, блок пороговых устройств, соединенный с,выходоьм блока хранения математического ожидания и с первыми входами блока вентилей, другие входы которого соединены,с генератором тактовых импульсов, .выходы блока вентилей подкл|очены ко входам блока триггеров соответственно. Указанный генератор позволяет генерировать только независимые случайные числа. 3то является его недостатком. С целью расширешгя класса решаемых задач, т. е. чтобы, иметь возможность генерирования случайных чисел с заданной функцией коррекции, генератор содержит олок форм|.рующнх фильтров, входы которого соединены с выходами блока усилителей, а выходы — ко .вторым входам блока пороговых устройств. 5 Иа чертеже представлена схема re»ератора. Блок источников шума 1 состоит из и источников шума 1 — 1, 1 — 2,..., 1 — и, где n— число разрядов генерируемого случайного 10 числа. К выходам блока 1 подключены входы блока 2 усилителей 2 — 1, 2 — 2, ..., 2 — и, ПоcëåäoâàòåëüHo с блоком усилителей соединен блок 8 формирующих фильтров 3 — 1, 8 — 2,..., 3 — и, выходы которого подключены ко входам ! 5 блока пороговых устройств 4, к другим входам которого подключен выход блока 5 храпения математического Ожидания. К каждому выходу блока пороговых устройств под ключены потенциальные входы блока 5 вен20 тилей 6 — 1,6 — 1 — 2, 6 — 2 — 1, 6 — 2 — 2, ..., 6 — и — 1 и 6 — n — 2. Импульсные входы блока вентилей 6 подключены к генератору тактовых импульсов 7, а входы блока вептнлей— к «едн|пяным» и «пулевым» входам блока 8 25 триггеров 8 — 1, 8 — 2, ..., 8 — n. Случайная числовая .последовательность формируется на выходах 9 — 1, 9 — 2, ..., 9 — и блока триггеров 8. Предлагаемый генератор работает следу|ощнм образом. 428374 На выходах блока усилителей действует случайный процесс, энергетический спектр которого (с .достаточным для практики приближением и при условии необходимой полосы п ропускания усилителей) равняется 1: F .(ж) =-2Np — — const, которому соответствует корреляционная функция l0 B (т) =NII6(т), (2) б (т) — дельта - функция. ! Корреляционные функции на выходе и па входе форм,!рующих фильтров связаны соотношением (1): Л1„!" В,.(-.) = — " ) с (co) cos и-. !Ь, (3) % о c(u) — частотная характеристика формирующего фильт,ра. Пороговые устройства являются нелинейными элементами, характеристику которых можно представить в виде: Зо (4) ) А;,х)0; 9= (х) = I о .- (0 А„— вес i-го разряда. Корреляционная функция на выходе такого элемента имеет в:!д (1): В,() -= —,,— — а гс s i и В,.(=) . (5) а А2 В, (-.) = У 01c sin В,.(-.). (6) ; .12-. Следует отметить, чго выходной процесс Из выражений (3),и (5) следует, что корреляционная функция процесса, образованного 1-ым разрядом числа В;, (т), полностью определяется характеристикой с(!в) формирующего фильтра и весом данного разряда А;. Кор- 45 реляционная функция процесса, образованного сумиой всех разрядов x;(t), i=1,2,... n (корреляционная функция выходного процесса), будет равна в силу независимости процессов, 50 будет иметь ра1вповерояпный закон распределения в силу выполнения условия P(x; (t) ) m,.) = Р(х, (t) (m,., i =-1,2, ..., и, Р(х) —,вероятность сооытия х. Случайный, процесс «(/) с анормальным законом распределения вероятностей п энергетическ1им спектром F= (со) формируется в блоке .источи!иков шума 1 и затем усиливается в блоке усилителей. ! После прохождения через формирующий фильтр корреляционная функция изменяется в соответствии с вырахке нем (3). Блок порогсвых устройств 4 неп!ре ры1вно анализирует п роцеос х(г), пс сту1пающий с,выхода блока формирующих фильтров, и сравнивает с математическим ожиданием, которое находится В олоке храпения математического ожидания 6. B том случае, если x(t) >т,, формируется разрешающий потенциал на входах вентилей 6 — 1 — 1, б — 2 — 1, ...,6 — n — 1, а если х(/) (т,, то разреша1ощпй потенциал появляется на входах ве;!тилей б — l — 2, 6— 2 — 2, ..., б — и — 2. На импульсные входы всех вентилей поступает сигнал с генератора тактовых импульсов 7. С выходом блока вентилей б сигнал поступает па «дипп щые» плн «пулевые» входь! блока тр1!ггеров, если соответственно выполняются условия: x(t) - а1«;r х(1) (mò, Случайная последовательность чисел формируется на выходах 9 — 1, 9 — 2, ..., 9 — n генератора. Предмет изобретения Генератор случайных функций, содерхкащий блок источников шума, выходы которого подключены,ко входам блока усилителей, блок пороговых устройств, первые входы которого соединены с блоком хранения математического ожидания, а выходы подключены к первым входам блока вентилей, .вторые входы которого соединены с генератором тактовых,импульсов, выходы блока .вентилей подключены ко входам блока триггеров соответственно, отлича1ошийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, он содержит блок форм ирующих фильтров, входы которого соединены с выходами блока усилителей, а выходы подк;почень! ко вторым входач блока пороговых устройств. 428374 o е о ° !! Составитель Э. Сечина Техред Т. Курилко Корректор В, Гутман Редактор Л. Цветкова Заказ 63/385 Изд. № 1577 Тираж 624 Полтин нос ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» Г1 l 1 (1! 1 ° !! ° 1 ° (1 а ! 1: 1 . 1 . ! !
