DE2017693C - Einrichtung zur Erzeugung stochastischer Signale mit vorgegebener statistischer Amplitudenverteilung, insbesondere mit statistisch gleichverteilter Amplitude (stochastischer Generator) - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die vorwiegend mit elektro- statistische Gleichverteilung der Signalamplitude sehr

nischen Mitteln bewerkstelligte Erzeugung von elek- stark an.

Irischen Spannungen oder Strömen oder anderen Demgegenüber erlaubt die erfindungsgemäße Einphysikalischen Größen, die in ihrem zeitlichen Ablauf richtung eine Realisierung von stochfcstischen Signalen nicht determiniert sind, sondern vielmehr zufällige 5 mit hoher Genauigkeit und gut reproduzierbarer, Werte annehmen, deren über lange Zeiträutre ge- kontinuierlicher, statistischer Amplitudetiverteilung, nommene statistische Verteilung in einem vor- insbesondere Gleichverteilung der Signalamplitude gegebenen Amplitudenbereich eine konstante Ver- mit geringerem technischem Aufwand als unter Anleihingsdichte annähert. · wendung der bekannten Methoden. Eine Einrichtung

Derartige stochastisch ablaufende Größen werden io zur Erzeugung stochastischer Signale, enthaltend für verschiedene Zwecke benötigt, wie beispielsweise wenigstens eine Rausch- oder andere Zufallsquelle, zur Nachbildung beobachteter, vorwiegend technischer einen von der Rauschquelle angesteuerten oder von Vorgänge, insbesondere für Systemuntersuchungen, anderen Zufallsquellen gespeisten Generator für oder für stochastisch arbeitende Meßgeräte (vgl. in diskrete, insbesondere statistisch gleich verteil te ZuBetracht gezogene Druckschriften). »5 faüsereignisse, gegebenenfalls einen Speicher, der eine

Zur Erzeugung stochastischer Signale benötigt man bestimmte Anzahl der zuletzt getroffenen diskreten primäre ZufallsqueJhn. Beispiele hierfür sind von der Zufallsereignisse fortlaufend speichert, und gegebenen-Strahlung radioaktiver Elemente abgeleitete elek- falls eine Quelle eines konstanten Signals, von dem trische Impulse oder durch auffallende Schrotkugeln den jeweils gespeicherten Zufallsereignissen enthervorgerufene Schallimpulse. Die statistische Ver- ao sprechende Teilsignale gebildet und summiert werden, teilung der Augenblickswerte dieser Signale ist nur ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, schwer zu beherrschen. daß die summierten Teilsignale mit einem einer

Gewöhnlich wird als Zufallsqnelle ein elek- weiteren Rauschquelle entnommenen Rauschsignal irischer Rauschgenerator, wie Glimmentladungs- genügender Größe zj einem stochastischen Signal strecke, Rauschdiode usw., benutzt, der ein gaußsches 25 zusammengesetzt sind, dessen zeitliche Verteilungselektrisches Rauschsignal liefert, das statistisch normal- dichte der Augenblickswerte in einem vorgegebenen verteilt ist, also eine statistische Verteilungsdichte der Amplitudenbereich einen glatten, vorzugsweise etwa Augenblickswerte besitzt, die in graphischer Darstel- konstanten Verlauf hat.

lung Glockenform hat. Es ist .'war gr -.ndsätzlich mög- Zum leichteren Verständnis des Erfindungsgedan-

lich, durch nichtlineare Verzerrung des Rauschens die 30 kens werden die Verteilungsfunktion und die Wahr-

Form der Verteilungsdichte zu veränd rn, doch ist es scheinlichkeitsdichte der statistischen Amplitudenver-

mit dieser Methode allein schwierig, die Genauigkeit teilung sowie die entsprechenden graphischen Darstel-

der Annäherung an eine Gleichverteilung mit kon- lungen verwendet, insbesondere angewandt auf eine

stanter Verteilungsdichte so weit zu verbessern, daß stochastisch schwankende elektrische Spannung u.

sich das stochastische Signal für Meßzwecke eignet. 35 Die Amplitudenverteilungsl'unktion F(u) gibt an, mit

Eine statistische Gleichverteilung der Augenblicks- welcher Wahrscheinlichkeit zu beliebig herausgegrif-

werte wird auch durch ein ungefähr sägezahnförmiges fenen Zeitpunkten der Augcnblicksv/ert der Spannung

Signal angenähert, das durch abschnittsweise Inte- kleiner angetroffen wird als der Wert u. Bei konti-

gration aus einem stochastischen Vorgang erzeugt nuierlichen Verteilungen is! die Wahrscheinlichkeits-

wird (Swoboda, S. 138), doch ist die Genauigkeit 40 dichte /(u) der Differentialquotient von F(u) und

der Annäherung auf die jedem reinen Analogver- umgekehrt F(u) das Integral von f(u). Bei diskreten

fahren innewohnenden Grenzen beschränkt. Verteilungen, beispielsweise bei einer Spannung, die

Es sind ferner Einrichtungen bekannt, die fort- sprunghaft zufällig irgendeinen Wert aus einer endlaufend eine zufällige Auswahl zwischen diskreten liehen Menge möglicher V/erte annimmt, kann die Ereignissen mit vorgebbaren Wahrscheinlichkeiten 45 hier diskrete statistische Amplitudenverteilung durch treffen. Für höhere Wiederholungsgeschwindigkeiten die Wahrscheinlichkeiten pi beschrieben werden, mit der A uswahl eignen sich vor allem elektronische Mittel. denen die Spannung in beliebigen Zeitpunkten gerade

Zum Teil dienen diese Einrichtungen dazu, in zu- mit dem Wert U₁ angetroffen wird (/ = 1, 2, 3, ...). fälliger Weise verschiedene Schalter zu betätigen F i g. 1 zeigt die graphischen Darstellungen von (B road hurst und H a r m s t ο η), zum Teil 50 Verteilungsfunktion F (u) und Wahrscheinlichkeitserzeugen sie stochastische Signale mit direkter Ampli- dichte/(«) der Amplitude einer gaußschen Rauschtudcnstufung (Korner, Linsbauer, Schaf- spannung;

f e r und W c h r m a η η). Bei der Benutzung dieser F i g. 2 zeigt die entsprechende Darstellung für

Einrichtungen zur Erzeugung stochastischer Signale eine ideale statistische Gleichverteilung. Zwischen

wächst der technische Aufwand sehr stark an, wenn 55 den Spannungswerten U_a und Ub ist die Wahrschein-

die Genauigkeit der Annäherung an die statistische iichkeitsdichte/(1/) konstant;

Cilcichvcrteiliing der Signalamplitude gesteigert werden F i g. 3 zeigt eine diskrete Gleichverteilung äqui-

s(j||. distanter Amplitudenwerte. Als Beispiel sind acht

Es ist schließlich auch üblich, stochastische Signale Amplitudenwerte im Abstand A U mit dem kleinsten

durch l'seudozufallsprozesse anzunähern und zu 60 Spannungswert U_c und dem größten Wert Ud dar-

simulicrcM. Diese sind deterministische Vorgänge von gestellt. Jede Amplitude tritt hier mit der gleichen

künstlicher Komplikation, die innerhalb einer langen Wahrscheinlichkeit
l'criodc der Wiederkehr zum Ausgangszustund einem

/iifülliguii Vorgang ähnlich sind. Gewöhnlich werden ^₁ ._ p,^,,,^ =

ills l'siHidozufallsgcnoralorcn mehrfach rückgckop- 65 8

pcltu binäre elektronische Schieberegister verwendet. auf.

Auch bei diesen Einrichtungen wächst der technische Erfindungsgemäß werden ein stochastisches Signal

AuIw du! mit der Genauigkeit der Annäherung an eine mit äquidistantcr diskreter Gleichvertcilung und ein

Rauschsignal superponiert. Bei der Addition zweier voneinander statistisch unabhängiger Größen geht die statistische Verteilung des Summensignals aus den Einzelverteilungen durch Faltung hervor, Bei der erfindungsgemäßen Superposition ergibt sich die resultierende Verteilung durch Faltung einer Verteilung von der Form der F i g. I mit einer Verteilung von der Form der F i g. 3. In F i g, 4 ist die resultierende Verteilung beispielsweise für acht äquifjKiante Spannungswerte der diskreten Spannungskomponente dargestellt.

Wählt man dim Effektivwert U_en der Rauschspannung halb so groß wie den Abstand Δ U zweier benachbarter Spannungswerte der diskreten Spannungskomponente, nämlich

U_m =

A U

2 '

μι ist die Welligkeit der Wahrscheinlichkeitsdichte im ^pannungsintervall zwischen

l/. = £/. + ⁴ " und l/, = ifc - ^{d ü}

nach F i g. 4 kleiner als 5°/„· Macht man den Effektivwcrt der Rauschspannung größer als Of-- , so wird

bei gleichbleibendem Niveau die Welligkeit im Mittel noch kleiner, aber die Flanken der Kurve der Wahrscheinlichkeitsdichte in der Umgebung von U_a und Ub werden stärker abgeflacht.

Bei der Bemessung i/_efl = kann die Verteilung nach F i g. 4 im Spannungsintervall zwischen

Ua = Uc

und Ui — Ud +
2 2

als Näherung mit abgerundeten Ecken fü. die in F i g. 2 dargestellte, ideale Gleichverteiiung angesehen werden. Man kann die ideale Gleichverteiiung nach F i g. 2 beliebig annähern, wenn man die diskrete Spannungskomponente mit genügend vielen Amplifudenstufen bemißt.

Eine beispielsweise Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist im Prinzip in F i g. 5 dargestellt. Ein elektronischer Impulsgenerator 1 steuert durch periodische Impulse mit veränderbarer Frequenz einen elektfonischen binären Zufallsgenerator 2 und ein elektronisches binäres Schieberegister 3, das aus JV Stufen S₁, S₂ ... S\ besteht. Der binäre Zufallsgenerator 7. liefert in bekannter Weise (Br^adhurst und Harmston) im Takt T_x des Impulsgenerators 1 jeweils mit der Wahrscheinlichkeit '/₂ eine logische »0« oder mit der Wahrscheinlichkeit '/2 eine logische »1« in das binäre Schieberegisters, und zwar mit hinreichender Genauigkeit statistisch unabhängig in der Aufeinanderfolge. Die N Stufen des Schieberegisters 3 haben also in jedem Taktintervall N zufällige Bit gespeichert. Beim nächsten Taktimpuls werden diese Bit in die jeweils nächste Stufe übertragen, wobei das letzte Bit verlorengeht und in die erste Stufe vom Zufallsgenerator 2 ein neues Bit eingegeben wird

Jede Stufe des Schieberegisters 3 hat eine elektrische Ausgangsklemme, deren Spannung gegen Masse vom eingespeicherten Bit abhängt. Zwischen die Ausgangsklemmen und einer Klemme eines Widerstandes Λ,,, dessen andere Klemme an Masse liegt, sind Widerstünde R₁, R, ., . Λ.ν geschaltet, die zustimmen mit dem Widerstand R_n als /V Spannungsteiler wirken.

5 Ohne Einschränkung der Allgemeinheit kann angenommen werden, tlaß alle Stufen des Schieberegisters 3 gleich aufgebaut sind und daß bei eingespeicherter »0« jede Stufe an ihrer Ausgangsklemme die Spannung Null abgibt. Ferner wird '.ingenommen,

ίο daß alle Stufen den gleichen inneren Widerstand Ri haben, gleichgültig ob oO« oder »1« eingespeichert ist; dies kann beispielsweise mit Trennverstärkern erreicht werden.

Die Widerstände A₁, R₂ ... Rx sind unlerschiedlieh und werden so bemessen, daß die Teilspannungen, die die einzelnen Stufen bei eingespeicherter logischer »1« am Widerstand Λ_ο erzeugen, sich wie 1:2~':2"'³ zu ■ · ·: 2 -^Vl verhalten, rt also beispielsweise in der ersten Stufe »1« eingespeichert, in allen anderen Stufen hingegen »0«, so ist die am Widerstand R₁ auftretende Spannung :/, = U. Ist in der zweiten Stufe »1« eingespeichert, in allen anderen aber »0«, so ist die

Spannung υ, - usw. Die letzte Stufe erzeugt am

Widerstand R₀ die Spannung w, — U- 2 -^VM. Im Betrieb nimmt demnach ' die Spannung M₁, deren Größe durch eine Binärzahl mit zufälligen Ziffern ausgedrückt werden kann, zufällig und mit gleicher Wahrscheinlichkeit 2~'^s einen von 2-^v möglichen Wert zwischen u, — 0 und ι/, = i/(2 —2~-^v) an, sie besitzt eine äquidistante diskrete Gleichverteilung. Zeitlich aufeinanderfolgende Werte der Spannung u, sind zwar statistisch abhängig voneinander, doch nach JV oder mehr Takten, wenn das Schieberegister zur Gänze mit neuen zufälligen Bit gefüllt ist, ist diese Abhängigkeit wieder verschwunden.

Um die Beiträge der einzelnen Stufen des Schieberegisters zur Spannung M₁ im Verhältnis 1: 2"¹: ■ · · 2--^v-l zu bemessen, muß für die um den inneren Widerstand Ri der Stufen vermehrten Widerstände A₁, A₂ ... Rs gelten

{Ry\-Ri)AR₁-Ri):----.(Rs-Rt) = 1:2: ■ · ·:2·^ν » .

Dies ergibt sich, unabhängig von der Größe des

Widerstandes R₀, wenn man jede Stufe zusammen mit dem zugehörigen Widerstand R_n (mit /1 ■ 1, 2 ... ^V) als aktiven Zweipol mit der für alle Stufen gleichen Leerlauhpannung Ul (bei eingespeicherter »1«) und dem inneren Widerstand R_n' — Rt ^]-R_n auffaßt. Ersetzt man diese aktiven Zweipole durch gleichwertige Parallelschaltungen von eingeprägten Kurzschlußströmen /«„ - U'JR_n' mit den Widerständen R_n', so liegen alle R_n' miteinander und mit dem Widerstand R₀ parallel und bilden einen für alle Stufen gemeinsamen Widerstand R₀ , in den Jie einzelnen Stufen um Potenzen von 2 unterschiedliche Ströme L¹LiRn schicken.

Die Widerstände R_n müssen nicht in wachsender Reihenfolge angeordnet wurden, sondern können beliebig vertauscht werden, ohne daß dadurch die diskrete Gleichverteilung der Spannung!/, geändert wird. Es ist beispielsweise auch möglich, an Stelle von

Spannungsteilern eine Ketteni'eitcranordnung gemäß F i g. 5 a zu verwenden.

Führt man den Widersland R₀ nach F i g. 5 als

Spannungsteiler 4 aus, so kann der Amplitudenbereich der diskreten Spannungskomponcntc beliebig verkleinert werden. Diese Spannung M₄ kann zusammen mit einer Gleichspannung u₃, die von der

5 6 Si

Glcichspannungfqiiellc 5 minds eines Spannungs- pulsen T_t ein monoslabiler Multivibrator 16 angeleilers 6 abgegriffen wird, so bemessen werden, daß stoßen, der für kurze Zeit die Taktimpulse T₁ sperrt, die in I-i g. 3 gezeichnete Amplitudenverleilung mit Die Abtastimpulse T₂ werden erst nach Verzögerung

vorgcgchercn Spannungsgrenzen U_r und U,i erzielt mit einem Verzögerungsglied 17, das beispielsweise wird. Zu dieser Siimmcnspannung wird erfindungs- 5 ats Laufzeitglied ausgeführt ist oder mittels Multigtmäß eine Raiisiihspannung ti, hinzugefügt, die vibratoren zeitverschobene Impulse erzeugt, der Abeincm Rauschgencnitcr 7 über einen Spannungsteiler 8 tastschaltung 18 zugeführt. Diese Verzögerung muß enlnrmmcn und mich den obengenannten Rieht- groß genug sein, damit alle binären Schaltelemente im linien bemessen wild. Die Summenspannung ti nach Zeitpunkt der Abtastung des vom Summationsnetz-I-ι g 5 hat eine Mfitisiische Amplitiidenverleilung. io werk 11 gelieferten Signals sicher ihre jeweilige Ruhedie im Sinne von I ι g. 4 eine kontinuierliche Gleich- stellung erreicht haben und damit keine Korrelation verteilung annähert. zwischen der letzten binären Entscheidung und dem

Der binäre Zufallsgenerator 2 in F i g. 5 kann in Abtastwert des über das Summationsnetzwerk zum bekannter Weise iBroadhurst und Harm- Ausgang geleiteten Rauschsignals mehr besteh! ston) derart aufgebaut sein, daß eine primäre 15 Hierfür gilt, diß zwei Abtastwerte eines RauschsigiKils Rauschquclle benutil wird, um in zufälligen Zeit- praktisch statistisch unabhängig voneinander sind, punkten im Hip-Flop anzustoßen, dessen Zustand im wenn für die Zeitspanne zwischen den beiden AbTakt 7", für kurze Zeit festgehalten wird. Entsprechend tastungen die Autokorrelationsfunktion des Rauschdiesrm Zustand wird entweder eine logisch* »0« oder signals vernaclilässigbar klein ist. Auch hier muß das eine logische »1« ausgegeben. In einer anderen be- ao Band des Rauschsignals breit sein, um kurze Verkannten Ausführung (Korner, Li ni-bau er, zögerungen zu erzielen.

S c h a f f e r und W e h r m a η η) wird die binäre Es ist im vorliegenden Zusammenhang unerheblich,

Zufallsentscheidung durch das Kriterium herbei- cb das Abtast netzwerk 18 verstärkt oder passiv ausgeführt, ob der Augenblickswert der Spannung einer geführt ist, ob es mit einem Halteglied versehen ist primären Rauschquelle in den vom Takt T₁ bestimm- as oder kurze Impulse liefert.

ten Zeitpunkten einen kritischen Wert über- oder Um zu höheren Abtastfrequenzen zu kommen,

unterschreitet. In allen diesen Fällen kann erfindungs- kann man das Schieberegister auch mit geringeren gemäß die primäre Rauschquelle nach F i g. 6 zu- Stufenzahlen, aber dafür mehrfach und mit mehrgkich ats Quelle desjenigen Rauschsignali benutzt fächer Ansteuerung ausbilden. In Fi g. 7 ist beispielswtrden, das der diskreten Spannungskomponente 30 weise eine Anordnung mit zwei Schieberegistern und superponiert wird. zwei unabhängigen binären Zufallsgeneratoren ge-

Gemäß F i g. 6 steuert die primäre Rauschquelle 9 zeichnet. Jedes der beiden Diskriminationsnetzwerke das Diskriminationsnetzwerk 10, welches in Takt T_x wird von einer eigenen Rauschquelle gespeist. Die die zufälligen Binärentscheidungen an das binäre Rauschkomponente des Ausgangssignals kann einer Schieberegister 3 liefert. In Abhängigkeit von den 35 weiteren Rauschquelle entnommen werden. Die Zuständen der einzelnen Stufen des Schieberegisters statistische Gleichverteilung bleibt auch erhalten, ljefern die Einstellglioder £„ E_t ... E_n die oben be- wenn die einzelnen Schieberegister mit hinsichtlich schriebenen unterschiedlichen Spannungen an das Phase oder Frequenz unterschiedlichen Taktimpulsen lineare Summationsglied 11, das diese Spannungen gesteuert werden.

mi' einer Gleichspannung, die über ein Einstellglied 12 40 Es ist ferner möglich, eine einigermaßen genaue einer Gleichspannungsquelle 5 entnommen wird, und Gleichverteilung auch mit wenigen Amplitudenstufen mit einer Rauschspannung, die der primären Rausch- der diskreten Signalkomponente zu erzielen, wenn quelle 9 gegebenenfalls über ein Filter 13 und über ein das erfindungsgemäß erzielte Signal durch ein nicht-Einstellglied 14 entnommen wird, superponiert. Bei· lineares Formnetzwerk 15 gemäß F i g. 6 verzerrt spielsweise wird das Summensignal nach dem Sum- 45 wird. Bildet man das Formnetzwerk als eine Art mationsglied 11 mit einen Amplitudenbegrenzer 15 Amplitudenbegrenzer aus, der freilich din. Amplitude geformt. nicht knickartig begrenzt, sondern eine Kennlinie

In verschiedenen Anwendungsfällen erwächst die besitzt, die die Verteilungsfunktion F(u) an den Aufgabe, in diskreten Zeitpunkten durch Abtastung Rändern ungefähr in die Verteilungsfunktion/"(u) eines stochastischen Signals zufällige Signalampli- 5° von F i g. 2 übergehen läßt, so kann beispielsweise tudcn zu erzeugen, die eine kontinuierliche statistische gemäß F i g. 8 auch schon mit einer einzigen Stufe Gleichverteilung aufweisen und in ihrer zeitlichen des Schieberegisters, N=I gemäß F i g. 6, das Aufeinanderfolge statistisch unabhängig voneinander Verhältnis der Breite der Übergangsbereiche an den sind. Die Bit, die in das Schieberegister 3 eingegeben Flanken der Dichtefunktion zur Breite des Bereiches werden, können als statistisch unabhängig angesehen 55 mit etwa konstantem Wert der Dichtefunktion gegenwerden, wenn die Frequenz des Taktes 7", unterhalb über einer Rauschspannung allein erheblich verringert einer vor allem durch die Bandbreite der primären werden.

Rauschquelle 9 bestimmte Schranke bleibt. Nach Je mehr Stufen das Schieberegister enthält, desto

mehr als N Perioden des Taktes T₁ ist die Spannung kleiner ist der Bereich an den Rändern, der durch das der diskreten Signalkomponente dann auch statistisch 60 nichtlineare Formnetzwerk zu korrigieren ist. und unabhängig von dem vorhergegangener. Wert, sie desto geringere Anforderungen müssen an die Geliefert daher statistisch unabhängige Abtastwerte, nauigkeit des Formnetzwerkes gestellt werden, wenn die Zeitspannen zwischen zwei von einem zweiten An Stelle der erzeugten und gespeicherten binären

Takt T₂ gesteuerten Abtastungen größer als das Zufallsereignisse können auch ternäre oder mehr- ^-fache der Taktperiode- von T₁ sind. Zur Erhöhung 65 wertige Zufallsereignisse benutzt werden, wobei die der Genauigkeit der Wahrscheinlichkeit, mit der im vom Schieberegister gesteuerten Spannungen in Ver-Diskriminalionsnct7werk 10 die binären Hntschei- hältnissen zueinander stehen, die auf Potenzen der düngen getroffen werden, wird von den Abtastim- Basis 3 oder größerer Zahlen aufgebaut sind.

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Der Erfindungsgedanke findet auch Anwendung bei der Realisierung von Zufallsereignissen, die einen vorgegebenen, von der Gleichverteilung abweichenden Verlauf der Wahrscheinlichkeitsdichte haben. An Stelle der gleichverteilten diskreten Zufallsereignisse wird nicht gleichvqrteilten diskreten Zufallsereignissen, die in bekannter Weise (körner, L«η sbauer ...) erzeugt werden, eine Rauschspannung Wgeset7t. Der Effektivwert der zugesetzten Räuschspannung kann auch mit Hilfe an sich bekannter to Modulationsschaltungcn von der Amplitude des jeweiligen diskreten Zufallsereignisses gesteuert werden.

Bei größeren Unterschieden in den Amplituden benachbarter diskreter Zufallsereignisse ist ein entsprechend größerer Effektivwert der zugesetzten Rauschspaonung zweckmäßig.

Es können beispielsweise auch diskreten Zufallsereignissen an Stelle einer Rauschspannung erfindungsgemäß erzeugte stochasiische Signale zwecks Annäherung der Verteilungsdichte der Amplitude an ao einen vorgegebenen Verlauf zugesetzt werden.

Im übrigen ist die Anwendung des Erfindungsgedankens nicht allein auf elektronische Schaltungen beschränkt, sondern umfaßt sinngemäß auch mechanische, pneumatische oder andere Systeme. as

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erzeugung stochastischer Signale, enthaltend wenigstens eine Rausch- oder andere Zufallsquelle, einen von der Rauschquelle angesteuerten oder von anderen Zufallsquellen gespeisten Generator für diskrete, insbesondere statistisch gleichverteilte Zufallsereignisse, gegebenenfalls einen Speicher, der eine bestimmte Anzahl der zuletzt getroffenen diskreten Zufallsereignisse fortlaufend speichert, und gegebenenfalls eine Quelle eines konstanten Signals, von dem den jeweils gespeicherten Zufallsereignissen entsprechende Teilsignale gebildet und summiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die summierten Teilsignale (M₁ + W₃) mit einem einer weiteren Rauschquelle (7) entnommenen Rauschsignal (W₄) genügender Größe zu einem stochastischen Signal (m) zusammengesetzt sind, dessen zeitliche Verteilungsdichte der Augenblickswerte in einem vorgegebenen Amplitudenbpreich {Uc—Ud in Fig. 4) einen glatten, vorzugsweise etwa konstanten Verlauf hat.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale elektrische Spannungen oder Ströme sind, Rauschsigna! und diskrete Zufallsereignisse elektronisch (1, 2) erzeugt werden, der Speicher für die diskreten Zufallsereignisse als elektronisches Schieberegister (3) ausgebildet ist, von einer konstanten elektrischen Spannung (5, M₃) Teilspannungen gebildet werden, die entsprechend den Zuständen der einzelnen Stufen des Schieberegisters elektronisch gesteuert werden, und daß die Summationen durch elektrische Netzwerke (4), die auch elektronische Teile enthalten können, vorgenommen werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Zufallsereignisse binär sind, jedes der beiden möglichen Ereignis^ce mit der gleichen Wahrscheinlichkeit 0,5 auftritt, das Schieberegister (3) binär ist, die Spannungsdifferenzen zwischen den Teilspannungen bei gesetztem und gelöschtem Zustand der entsprechenden steuernden Speicheratufe (S₁, S₂ ...) im Verhältnis der Potenzen von 2 zu einander stehen und der Effektivwert des zugesetzten Rauschsignals (M₄) mindestens etwa die halbe Größe der kleinsten Spannungsdifferenz hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister aus zwei oder mehr Teilen besteht, in die statistisch unabhängig voneinander diskrete Zufallsereignisse eingegeben werden (F i g. 7).

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte stochastische Signal (ua) einem nichtlinearen Formnetzwerk (15), das vorwiegend an den Rändern des Amplitudenbereiches verzerrt, zugeführt ist (F i g. 6).

6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das stochastische Ausgangssignal (üb) einer Tastschaltung (18) zugeführt ist, die es in diskreten, vorwiegend äquidistanten, Taktzeitpunkten abtastet (F i g. 6).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Zufallsereignisse voneinander statistisch unabhängig sind und die zeitlichen Abstände der Abtastungen so groß sind, daß die Abtastwerte des diskreten Teilsignals u-A des Rauschsignals in der zeitlichen Abfolge voneinander statistisch unabhängig sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109 644/279