DE2050604A1 - Circuit of a generator for a binomial random sequence of pulses - Google Patents

Circuit of a generator for a binomial random sequence of pulses

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DE2050604A1
DE2050604A1 DE19702050604 DE2050604A DE2050604A1 DE 2050604 A1 DE2050604 A1 DE 2050604A1 DE 19702050604 DE19702050604 DE 19702050604 DE 2050604 A DE2050604 A DE 2050604A DE 2050604 A1 DE2050604 A1 DE 2050604A1
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Jan Dipl Ing Prag Pnbyl Vaclav Dipl Ing Ricany Havel, (Tsche choslowakei)
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Description

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

H. Oktober I970H. October 1970

Anw.-Aktes 75«262Anw.-Aktes 75 "262

Pate ntanmeldungPatent registration

Anmelder; Ceskoslovenska akademie ved., Praha 1, Narodni tr. 3, CS.3.R. Applicant; Ceskoslovenska akademie ved., Praha 1, Narodni tr. 3, CS.3.R.

Schaltung eines Generators für eine binomische Zufallsfolge von Impulsen Circuit of a generator for a binomial random sequence of pulses

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung eines Generators für eine binomische Zufallsfolge von Impulsen, die zwei verschiedenen Größen, zum Beispiel einer 11O" und einer "1", entsprechen, wobei die V/ahrscheinlichkeit für das Vorkommen dieser Impulse eine verbesserte Konvergenz zum 7/ert 0,5 aufweist. Dabei erreicht die Resultatsfolge der der "0" und der "1" entsprechenden Impulse die Wertgenauigkeit der Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen derjenigen Impulse, die von einem Generator für eine binomische Pseudozufallsfolge von Impulsen erzeugt werden, wobei aber zugleich die statistischen Eigenschaften, d.h. die Zufälligkeit und die Unabhängigkeit der binomischen. Folge erhalten bleiben« Ss bleiben also die EigenschaftenThe invention relates to a circuit of a generator for a binomial random sequence of pulses, the two different sizes, for example a 11 O "and a" 1 ", corresponding to the V / ahrscheinlichkeit for the occurrence of these pulses to an improved convergence to 7 The result sequence of the pulses corresponding to the "0" and the "1" reaches the value accuracy of the probability for the occurrence of those pulses that are generated by a generator for a binomial pseudo-random sequence of pulses, but at the same time the statistical properties, that is, the randomness and the independence of the binomial sequence are preserved. So the properties remain

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erhalten, die einen Generator für eine binomische Folge, dessen Funktion auf einem physikalischen Prinzip beruht, charakterisieren. *receive a generator for a binomial sequence, the function of which is based on a physical principle, characterize. *

Bekannte Generatoren für binomische Zufallsfolgen von Impulsen sind gewöhnlich in der Weise ausgebildet, daß unabhängige Zufallsfolgen der zwei Grossen, zum Beispiel der Impulse, die einer "O" und einer "1" entsprechen, mit der gleichen Vorkommenswahrscheinlichkeit P(O)=P(I)=O,5 erzeugt werden. Dieser ideale Wahrscheinlichkeitswert 0,5 kann - wie überhaupt bei einer jeden technischen Realisation - in der Konkretausführung nur mit einer bestimmten Genauigkeit garantiert werden. Dieses Problem, also die Genauigkeitsfrage ist bei Generatoren, deren Funktion auf einem physikalischen Prinzip beruht, besonders wichtig. Diese Generatoren werden in den angelsächsischen Fachpublikationen als "true random" bezeichnet. Ausser dieser Generatorentype gibt es noch eine Generatorentype der sogenannten binomischen Pseudozufallsfolge von Impulsen, bei der die Wertgenauigkeit der Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen der zum Beispiel einer 11O" und einer "1" entsprechenden Impulse, welche von der Wahl des Generierungsprogramms abhängig ist und welche gewöhnlich im voraus nummerisch bestimmt werden kann, stets genügend hoch zu sein pflegt, d.h. in manchen Fällen unterscheidet sich die Gesamtzahl der "0" in einer Periode von der Gesamtzahl der "1" nur um eine Einheit.Known generators for binomial random sequences of pulses are usually designed in such a way that independent random sequences of the two variables, for example the pulses corresponding to an "O" and a "1", have the same probability of occurrence P (O) = P (I ) = 0.5 can be generated. This ideal probability value of 0.5 can - as in any technical implementation - can only be guaranteed with a certain degree of accuracy in the specific implementation. This problem, i.e. the question of accuracy, is particularly important for generators whose function is based on a physical principle. These generators are referred to as "true random" in the Anglo-Saxon specialist publications. In addition to this type of generator, there is also a type of generator, the so-called binomial pseudo-random sequence of pulses, in which the accuracy of the value of the probability of the occurrence of the pulses corresponding, for example, to an 11 O "and a" 1 ", which depends on the choice of the generation program and which usually depends can be determined numerically in advance, always tends to be sufficiently high, ie in some cases the total number of "0" in a period differs from the total number of "1" only by one unit.

Es ist ersichtlich, daß das Problem der garantierten Ge-It can be seen that the problem of guaranteed

109821/1750109821/1750

] ■» ! ιρ»! "i t*>^j κΐί ι; ■ ■■■■ j ^gifff'ß. η ιιιριΐίΐιιιΐίικιιΐ!! ιϊιϊι ig r ;: |ΐ'«; ] ■ »! ιρ »! "i t *> ^ j κΐί ι; ■ ■■■■ j ^ gifff'ß. η ιιιριΐίΐιιιΐίικιιΐ !! ιϊιϊι ig r;: | ΐ '«;

nauigkeit und der langdauernden Stabilität des Wahrscheinlichkeit swertes eine Grundfrage bei der Verwendung eines Generators ist, dessen Funktion auf einem physikalischen Prinzip beruht und der* als "true random" bezeichnet wird. Dieser Generatoren type haften die Nachteile des Generators einer binomischen Pseudozufallsfolge von Impulsen nicht an, also zum Beispiel die Notwendigkeit, die Periodizität des Ausgangsverfahrens zu verfolgen, das komplizierte Nachprüfen der Eigenschaften der generierten Folge bei komplizierteren Transformationen, in Kreisen mit Nichtlinearitäten und so weiter. Das Zufallsverfahren, d.h. das "true random"-Verfahren, entspricht besser der mathematischen Modellbeschreibung als das Pseudo zufallsverfahren, d.h. das "pseudo-random"-Verfahren.accuracy and long-term stability of probability value is a basic question when using a generator whose function is based on a physical Principle and which * is referred to as "true random". This type of generator has the disadvantages of the generator a binomial pseudo-random sequence of impulses, For example, the need to keep track of the periodicity of the main proceedings, the complicated checking the properties of the generated sequence in the case of more complex transformations, in circles with non-linearities and so forth. The random procedure, i.e. the "true random" procedure, corresponds better to the mathematical one Model description as the pseudo-random method, i.e. the "pseudo-random" method.

Verfahren zur Verbesserung des Zufallsgenauigkeitswertes bei den auf physikalischem Prinzip beruhenden Generatoren sind bekannt, zum Beispiel aus dem tschechoslowakischen Patent Nr. 106.564- "Verfahren und Vorrichtung zur Präzisierung der Parameter von Ausgangsgrössen des Generators eines zufälligen Prozesses" oder laut aus dem tschechoslowakischen Patent Nr. 112.1.51 "Schaltungsanordnung für Impulsformen und Impulstasten".Method for improving the randomness accuracy value in the case of generators based on the physical principle are known, for example from the Czechoslovak patent No. 106.564- "Method and device for clarification the parameter of outputs of the generator of a random process "or loud from the Czechoslovak Patent No. 112.1.51 "Circuitry for Pulse Shapes and Pulse Keys".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für einen Generator einer binomischen Zufallsfolge von Impulsen, die zwei verschiedenen Größen, zum Beispiel einer "O" und einer "1" entsprechen, zu schaffen, bei der einerseits die Resultatsfolge der erzeugten Impulse diejenige Genauigkeit des V/ahrscheinlichkeitswertes für dasThe invention is based on the object of a circuit for a generator of a binomial random sequence of To create pulses that correspond to two different sizes, for example an "O" and a "1" on the one hand the result sequence of the generated pulses the accuracy of the probability value for the

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Vorkommen der der "O" oder der "1" entsprechenden Impulse aufweist, die von einem Generator für eine binomische Pseudozufallsfolge von Impulsen erreicht wird, und bei der andererseits die statistischen Eigenschaften des auf einem physikalischen Prinzip beruhenden Generators erhalten bleiben, d.h., die Zufälligkeit und die Unabhängigkeit der binomischen Folge von Impulsen.Occurrence of the pulses corresponding to the "O" or the "1" which is achieved by a generator for a binomial pseudo-random sequence of pulses, and in which on the other hand, the statistical properties of the generator based on a physical principle are retained, i.e., the randomness and independence of the binomial sequence of pulses.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ψ mindestens ein Generator für eine binomische Zufallsfolge von Impulsen, dessen Punktion auf einem physikalischen Prinzip beruht, mindestens ein Generator für eine binomische Pfieuäozufallsfolge von Impulsen und mindestens eine Additionsstufe modulo 2 vorgesehen ist, daß der Ausgang '"'".■ des Generators mit dem ersten Eingang der Additionsstufe verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang des Generators verbunden ist, daß der Ausgang der Additionsstufe mit dem Ausgang verbunden ist und daß jeder der Generatoren der Schaltung und die Additionsstufe mit jeweils einem Eingang für die Zuführung von Synchronisationsimpulsen versehen ist. Die Synchronisationsimpulse dienen ^ der Kontrolle der Wiederholungsfrequenz der Ausgangs- Ψ impulse und der Koordination der Funktion bzw* der gegenseitigen Kopplung des Generators für die binomische Zufallsfolge mit dem Generator für die binomische Pseudozufallsfolge und der Additionsstufe.This object is achieved according to the invention in that ψ at least one generator for a binomial random sequence of pulses, the puncture of which is based on a physical principle, at least one generator for a binomial Pfieuäo random sequence of pulses and at least one addition stage modulo 2 is provided that the output '"'". ■ of the generator is connected to the first input of the addition stage, the second input of which is connected to the output of the generator, that the output of the addition stage is connected to the output and that each of the generators of the circuit and the addition stage each have an input is provided for the supply of synchronization pulses. The synchronization pulses serve ^ impulse the control of the repetition frequency of the output Ψ and the coordination of function or * the mutual coupling of the generator for the binomial random sequence with the generator for the binomial pseudo-random sequence and the addition stage.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltung sind die Additionsstufen von der Type "Exlusive-Or" bzw. erfüllen die logischen Beziehungen "0 + 0 = 1 + 1In an advantageous embodiment of the invention Circuit, the addition stages are of the "Exclusive-Or" type or fulfill the logical relationships "0 + 0 = 1 + 1

1098217 17501098217 1750

■- O" und "O + 1 = 1 + O » 1 ".■ - O "and" O + 1 = 1 + O »1".

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Es zeigen? Further advantages and details of the invention are to be explained with reference to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2. Show it?

Pig. 1 ein Blockschaltbild nach der Erfindung mit nur einem Generator für eine binomische Zufallsfolge und nur einer Additionsstufe undPig. 1 shows a block diagram according to the invention with only one generator for a binomial random sequence and only one addition stage and

Fig. 2 ein Blockschaltbild nach der Erfindung mit zwei Generatoren für eine binomische Zufallsfolge und zwei Additionsstufen.2 shows a block diagram according to the invention with two generators for a binomial random sequence and two addition levels.

Das in Figur 1 dargestellte Blockschaltbild besteht aus dem Generator 101 für eine binomische Zufallsfolge von zum Eeispiel einer "O" und einer "1" entsprechenden Impulsen, dessen Funktion auf einem physikalischen Prinzip beruht, dem Generator 201 für eine binomische Pseudo zufallsfolge von zum Beispiel einer "0" und einer "1" entsprechenden Impulsen und der Additionsstufe 701 modulo 2, Dabei ist der Ausgang 301 des Generators 10} für die bi- | nomische Zufallsfolge mit dem ersten Eingang 501 der Additionsstufe 701 modulo 2 verbunden, deren zweiter Eingang 601 am Ausgang 401 des Generators 201 für die binomische Pseudozufallsfolge angeschlossen ist und deren Ausgang 801 mit dem Ausgang 901 des Generators 1 für eine binomische Zufallsfolge von zum Beispiel einer "0M und einer "1" entsprechenden Impulsen verbunden ist, wobei die Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen der Impulse eine ver-The block diagram shown in FIG. 1 consists of the generator 101 for a binomial random sequence of, for example, an "O" and a "1" corresponding pulses, the function of which is based on a physical principle, the generator 201 for a binomial pseudo random sequence of, for example, one "0" and a "1" corresponding pulses and the addition stage 701 modulo 2, the output 301 of the generator 10} is for the bi- | nomic random sequence connected to the first input 501 of the addition stage 701 modulo 2, the second input 601 of which is connected to the output 401 of the generator 201 for the binomial pseudo random sequence and whose output 801 is connected to the output 901 of the generator 1 for a binomial random sequence of, for example, a " 0 M and a "1" corresponding pulses, whereby the probability for the occurrence of the pulses is a different

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besserte Konvergenz zum Wert 0,5 aufweist. Der Eingang des Generators 101 für die binomische Zufallsfolge, der Eingang 02 des Generators 201 für die binomische Pseudozufallsfolge und schliesslich der dritte Eingang 03 der Additionsstufe 701 modulo 2 dienen der Zuführung von Synchronisationspulsen, welche die Wiederholungsfrequenz der Ausgangsimpulse kontrollieren und die Funktion bzw. die gegenseitige Kopplung der beiden Generatoren 101 und 201 und der Additionsstufe 701 modulo 2 koordinieren.shows better convergence to the value 0.5. The input of the generator 101 for the binomial random sequence, the Input 02 of the generator 201 for the binomial pseudo-random sequence and finally the third input 03 of the Addition stage 701 modulo 2 are used to supply synchronization pulses that determine the repetition frequency of the output pulses and the function or the mutual coupling of the two generators 101 and 201 and the addition stage 701 modulo 2 coordinate.

In Fig. 2 ist ein abgewandeltes Blockschaltbild für einen Generator 2 für zwei binomische Zufallsfolgen von zum Beispiel einer 11O" und einer "1" entsprechenden Impulsen dargestellt, wobei die Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen der Impulse an den beiden Ausgängen 901 und 902 eine verbesserte Konvergenz zum Wert 0,5 aufweisen. Bei dieser Schaltung sind insgesamt zwei Generatoren 101 und 102 für eine binomische Zufallsfolge, ein Generator 201 für eine binomische Pseudozuf allsfolge und zwei Additionsstufen 701 und 702 modulo 2 vorgesehen. Der Ausgang 301 des ersten Generators 101 für die binomische Zufallsfqlge ist am ersten Eingang 501 der ersten Additionsstufe 701 modulo 2 angeschlossen; der Ausgang 302 des zweiten Generators 102 der binomischen Zufallspulsfolge ist am ersten Eingang 502 der zweiten Additionsstufe 702 modulo 2 angeschlossen. Der Ausgang 401 des Generators 201 für die binomische Pseudozufallsfolge ist an den anderen, miteinander verbundenen Eingängen 601 und 602 der ersten Additionsstufe 701 und der zweiten Additionsstufe 702 modulo 2 angeschlossen, deren Ausgänge 801 und 802, einIn FIG. 2 a modified block diagram of a generator 2 for two binomial random sequences of is shown, for example, a 11 O "and a" 1 "corresponding pulses, the probability of the occurrence of the pulses at the two outputs 901 and 902 an improved convergence In this circuit, a total of two generators 101 and 102 are provided for a binomial random sequence, one generator 201 for a binomial pseudo random sequence and two addition stages 701 and 702 modulo 2. The output 301 of the first generator 101 for the binomial Random sequence is connected to the first input 501 of the first addition stage 701 modulo 2; the output 302 of the second generator 102 of the binomial random pulse sequence is connected to the first input 502 of the second addition stage 702 modulo 2. The output 401 of the generator 201 for the binomial pseudo-random sequence is connected to the other interconnected inputs 601 and 602 of the first addition stage 701 and the second addition stage 702 modulo 2 connected, their outputs 801 and 802, a

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jeder individuell, mit den entsprechenden Ausgängen 901, 902 des Generators 2 für eine binomische Zufallsfolge von zum Beispiel einer "O" und einer "1" entsprechenden Impulsen angeschlossen sind, wobei die Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen der Impulse eine verbesserte Konvergenz zum Wert 0,5 aufweist. Der Eingang 01 des ersten Generators 101 für die "binomische Zufallsfolge, der Eingang 04 des zweiten Generators 102 für die binomische Zufallsfolge, der Eingang 02 des Generators 201 für die binomische Pseudozufallsfolge und die dritten Eingänge 03 und 05 der ■' ersten Additionsstufe 701 und der zweiten Additionsstufe 702 modulo 2 dienen wieder der Zuführung von Synchroni— sationspulsen, wie es zu Fig. 1 beschrieben wurde.each individually, with the corresponding outputs 901, 902 of generator 2 for a binomial random sequence of for example pulses corresponding to "O" and "1" are connected, the probability of the occurrence of the impulses being an improved convergence has a value of 0.5. The input 01 of the first generator 101 for the "binomial random sequence, the input 04 of the second generator 102 for the binomial random sequence, the input 02 of the generator 201 for the binomial pseudo-random sequence and the third inputs 03 and 05 of the ■ ' first addition stage 701 and the second addition stage 702 modulo 2 are again used to supply synchronous sation pulses, as it was described for FIG.

Me Schaltung nach der Erfindung realisiert einen Generator iür eine binomische Zufallsfolge in der Weise, die sich wesentlich von bekannten Ausführungen unterscheidet, und zwar durch die Verwendung der Kombination eines Generators für eine Zufallsfolge, dessen Punktion auf einem physikalischen Prinzip beruht, mit einem Generator für eine Pseudozufallsfolge auf Grund eines linear rekurierten Verfahrens der Nummerngenerierung bei Anwendung der Additionsstufe modulo 2. Ein derartiger Generator für *Me circuit according to the invention realizes a generator for a binomial random sequence in a way that differs significantly from known versions, namely by using the combination of a generator for a random sequence whose puncture on a physical principle is based, with a generator for a pseudo-random sequence on the basis of a linear recursion Procedure for generating numbers when using the Addition stage modulo 2. Such a generator for *

eine PseudozufallsnummernfοIge erfüllt die Bedingung, daß im Rahmen einer Periode die Anzahl der 11O" in der Ausgangsfolge um eine Null kleiner als die Anzahl der "1" ist.a pseudo-random number sequence fulfills the condition that the number of 11 O "in the output sequence is one zero smaller than the number of" 1 "within the scope of a period.

Die Funktion des Generators kann am besten anhand der Schaltung nach Fig. 1 erläutert werden. Die Impulsfolge /""?/} am -A-118S811S 501 des Generators 101 für die Zufallsfolge, dessen Funktion auf einem physikalischen PrinzipThe function of the generator can best be explained with the aid of the circuit according to FIG. The pulse sequence / ""? /} On -A- 118 S 811 S 5 01 of the generator 101 for the random sequence, whose function is based on a physical principle

10982 1/175010982 1/1750

beruht, und die Impulsfolge /^uJ am Ausgang 401 des Generators 201 werden auf die beiden Eingänge 501 und 501 der Additionsstufe 701 modulo 2 gegeben. Bs wird vorausgesetzt, daß beide Impulsfolgen /£7 I und j'tjj. synchronweise erzeugt werden, d.h. in entsprechenden Momenten und in entsprechender Form, zum Beispiel einer "0" und einer "1" entsprechend. is based, and the pulse sequence / ^ uJ at the output 401 of the generator 201 are given to the two inputs 501 and 501 of the addition stage 701 modulo 2. Bs it is assumed that both pulse trains / £ 7 I and j'tjj. are generated synchronously, ie in corresponding moments and in the corresponding form, for example a "0" and a "1" accordingly.

Die Impulsfolge am Ausgang 801 der Additionsstufe 701, bzw. am Ausgang 90I des Generators 1 mit verbesserter Konvergenz wird mit /^ Z bezeichnet. Bei der Pseudozufallsfolge fjij wird allgemein die Wahrscheinlichkeit P(O) -s»P(1) vorausgesetzt, d.h. es gilt absolut P(O) « P(1) = 2£c , wobei £| die Abweichung vom idealen Wert 0,5 bedeutet. Bei der Zufallsfolge fy/J gilt entsprechend P(O) - P (1) « 2£γ. Die neue ResultatpulsfolgeThe pulse sequence at the output 801 of the addition stage 701, or at the output 90I of the generator 1 with improved convergence, is denoted by / ^ Z. In the case of the pseudo-random sequence fjij , the probability P (O) -s »P (1) is generally assumed, that is, P (O)« P (1) = 2 £ c , where £ | the deviation from the ideal value means 0.5. In the case of the random sequence fy / J , P (O) - P (1) «2 £ γ applies accordingly. The new result pulse train

ist durch die Addition der entsprechenden Glieder modulo 2 gegeben, d.h. der Gliederis given by adding the corresponding terms modulo 2, i.e. the terms

; iuz + ^rz i; iuz + ^ r z i

Ä Bs ist möglich nachzuweisen, daß bei der neu entstandenen Ä Bs is possible to prove that the newly created

W . Folge [tJ ΘΙ> Abweichungswert £>· vom idealen Wert 0,5 W. Sequence [tJ ^ · ΘΙ> deviation value £> · from the ideal value 0.5

durch die Formelby the formula

gegeben ist.given is.

Bei der Verwendung eines Generators für eine Pseudozuf allsfolge mit zum Beispiel einer Folgenlänge von 1023 Bits, wobei diese Einrichtung, welche ein Zehn-Bitregister enthält, relativ einfach ist, sind 512 der "1" und 511 der "0" ent-When using a generator for a pseudo random sequence with, for example, a sequence length of 1023 bits, this device, which contains a ten-bit register, is relatively simple, 512 are the "1" and 511 are the "0"

- 9 10 9 8 21/17 5 0- 9 10 9 8 21/17 5 0

sprechende Impulse enthalten. Die relative Impulszahl für die "1" ist also 0,500488, woraus sich der Abweichungswertcontain speaking impulses. The relative number of pulses for the "1" is therefore 0.500488, from which the deviation value is derived

—4—4

£t, = 4,88.10 ergibt. Der Abweichungswert g-% bei der binomischen Folge, welche von dem auf einem physikalischen Prinzip beruhenden Generator erzeugt wird, beträgt zum Beispiel £y => 1«10~ , einem Wert, mit dem man diese Zufallsfolge leicht realisieren kann. Nach der Substitution der Werte £j und E.γ in der obigen Gleichung erhält man den Wert der Resultatsfolge ij = 1.10"" · Es ist ersichtlich, daß die Konvergenzverbesserung des Wahrscheinlichkeitswertes für das Vorkommen der Impulse wesentlich ist, was man aus dem Vergleich der Abweichungswerte £γ = 1.10 und £§ as. 1 e1o J ersehen kann, d.h. der Abweichungswert der binomischen Resultatszufallsfolge von Impulsen ist 1ooo mal kleiner als der Abweichungswert der binomischen Zufallsfolge ist, welche von dem auf einem physikalischen Prinzip beruhenden Generator ohne Verwendung der Schaltung nach der Erfindung gebildet wird.£ t, = 4.88.10 results. The deviation value g-% in the binomial sequence, which is generated by the generator based on a physical principle, is, for example, £ y => 1 «10 ~, a value with which this random sequence can easily be realized. After substituting the values £ j and E.γ in the above equation, the value of the result sequence ij = 1.10 "" is obtained Deviation values £ γ = 1.10 and £ § as. 1 e 1o J can be seen, i.e. the deviation value of the binomial result random sequence of pulses is 1000 times smaller than the deviation value of the binomial random sequence, which is generated by the generator based on a physical principle without using the circuit is formed according to the invention.

Die Schaltung des Generators nach der Erfindung weist mehrere Vorteile aus. Erstens, die Vorteile und die Werteigenschaften des Generators für die binomische Zufallsfolge, dessen Funktion auf einem physikalischen Prinzip λ beruht, bleiben praktisch erhalten, weil die Verwendung des Generators der Pseudozufallsfolge in der Funktion eines "Korrektors" der statistischen Parameter, gegenüber allen bekannten Schaltungen, die beste zu sein scheint. Zweitens, der gemäss der Erfindung ausgebildete Generator ist insgesamt einfacher, weil bei einem Generator, dessen Funktion auf einem physikalischen Prinzip beruht, eine Erhöhung der Ansprüche auf Genauigkeit und Wiederholungsfrequenz des Ausgangsprozesses, dem erfindungs gemäß en The circuit of the generator according to the invention has several advantages. First, the advantages and the value properties of the generator for the binomial random sequence, whose function is based on a physical principle λ , are practically retained because the use of the generator of the pseudo random sequence in the function of a "corrector" of the statistical parameters, compared to all known circuits, seems to be the best. Second, the generator designed according to the invention is overall simpler because, in the case of a generator whose function is based on a physical principle, an increase in the requirements for accuracy and repetition frequency of the initial process, according to the invention

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Generator gegenüber einen unverhältnismäßig hohen Aufwand erfordert. Bei der Schaltung nach der Erfindung sind "beide Generatoren, d.h. der Generator, welcher auf Grund eines physikalischen Prinzipes fungiert, und der Generator für die binomische Pseudozufallsfolge, relativ einfach ausgebildet. Generator compared to a disproportionately high effort. In the circuit according to the invention, "both Generators, i.e. the generator, which functions on the basis of a physical principle, and the generator for the binomial pseudo-random sequence, relatively simple.

Drittens, der mit einer Schaltung gemäss Erfindung versehene Generator kann auch bei hohen Wiederholungsfrequenzen verwendet werden. Der Generator, der auf einem physikalischen Prinzip beruht - siehe auch "zweitens" - müßte für die Erreichung gleicher Parameter für die binomische Ausgangszufallsfolge aufwendig ausgeführt sein, d.h. er würde kostspielig und technisch anspruchsvoll sein.Third, the one provided with a circuit according to the invention Generator can also be used at high repetition rates. The generator based on a physical Principle is based - see also "second" - would have to be for attainment the same parameters for the binomial output random sequence would be complex, i.e. it would be costly and be technically demanding.

Viertens, die Prüfergebnisse zeigen, daß die Schaltung gemäss der Erfindung eine wesentliche Verbesserung der statistischen Parameter der Ausgangsfolge ermöglicht.Fourth, the test results show that the circuit according to the invention significantly improves the statistical Output sequence parameters enabled.

Die verwendete Additionsstufe modulo 2 ist eine übliche Ausführung, welche von der allgemeinen Theorie der logischen Netzwerke bekannt ist. Sie ist von der Type -"Exclusive-or" bzw. erfüllt die logischen Beziehungen O+O«1+1*O, 0+1*1+0-1.The modulo 2 addition stage used is a common design, which is known from the general theory of logical networks. She is of the type - "Exclusive-or" or satisfies the logical relationships O + O «1 + 1 * O, 0 + 1 * 1 + 0-1.

Die Eingänge für die Zuführung der Synchronisationsimpulse, welche bei den Generatoren 101 und 102 für die binomische Zufallsfolge, beim Generator 201 für die binomische Pseudozufallsfolge und bei den Additionsstufen 701 und 702 modulo 2 vorgesehen .sind, kontrollieren die Wiederholungsfrequenz der Ausgangsimpulse und koordinieren die Funktion bzw. die gegenseitige Kopplung der Generatoren und der Additionsstufen. Auf diese Art und Weise ist z.B. d-ie synchrone Eingabe der entsprechenden Impulse der Generatoren 101 undThe inputs for the supply of the synchronization pulses, which in the generators 101 and 102 for the binomial Random sequence, with the generator 201 for the binomial pseudo-random sequence and with the addition stages 701 and 702 modulo 2, check the repetition frequency of the output pulses and coordinate the function or the mutual coupling of the generators and the addition stages. In this way, e.g. the synchronous Input of the corresponding pulses from the generators 101 and

- 11 109821/1750 ' - 11 109821/1750 '

201 in die Additionsstufe 701 möglich. Die Impulse, welche den Synchronisationseingängen 01, 02, OJ zugeführt werden, ermöglichen - bei der Schaltung nach Fig. 1 - die Reihenfolge der Operationen, d.h. die Bildung eines Bits der binomischen Pseudozufallsfolge, eines Bits der binomischen Zufallsfolge und die Addition modulo 2.201 in addition stage 701 possible. The impulses which are fed to the synchronization inputs 01, 02, OJ, allow - in the circuit according to Fig. 1 - the sequence of operations, i.e. the formation of a bit of the binomial pseudo-random sequence, one bit of the binomial random sequence and the addition modulo 2.

109821/1750109821/1750

Claims (2)

- 12 -- 12 - Pa te η ta η s ρ r ü c h ePa te η ta η s ρ r ü c h e Schaltung eines Generators füi· eine binomische Zufallsfolge von Impulsen, die" zwei verschiedenen Größen, zum Beispiel einer "0" -und einer "1% entsprechen, wobei die Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen dieser Impulse eine verbesserte Konvergenz zum Wert 0,5 aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Generator (101, 102) für eine binomische Zufallsfolge von Impulsen, dessen Funktion auf einem physikalischen Prinzip beruht, mindestens ein Generator (201) für eine binomische Pseudozufallsfolge von Impulsen und mindestens eine Additionsstufe (701, 702) modulo 2 vorgesehen ist, daß der Ausgang (301) des Generators (101) mit dem ersten Eingang (501) der Additionsstufe (701) verbunden ist, deren zweiter Eingang (601) mit dem Ausgang (401) des Generators (201) verbunden ist,/daß der Ausgang (801) der Additionsstufe (701) mit dem Ausgang (901) der Schaltung verbunden ist und daß jeder der Generatoren (101, 102 bzw. 201) und die'.Additipnsstufe (701, 702) mit jeweils einemu. Eingang ,.(pi» .02, 0>, 04 bzw. 05) für die Zuführung Von Synchjfeöriisatipnsimpulsen versehen ist. ""' ' ' . Circuit of a generator for a binomial random sequence of pulses which "correspond to two different quantities, for example a" 0 "and a" 1% ", the probability of the occurrence of these pulses having an improved convergence to the value 0.5 as a result characterized in that at least one generator (101, 102) for a binomial random sequence of pulses whose function is based on a physical principle, at least one generator (201) for a binomial pseudo random sequence of pulses and at least one addition stage (701, 702) modulo 2 is provided is that the output (301) of the generator (101) is connected to the first input (501) of the addition stage (701), the second input (601) of which is connected to the output (401) of the generator (201), / that the output (801) of the addition stage (701) is connected to the output (901) of the circuit and that each of the generators (101, 102 or 201) and die'.Additipnsstufe (701, 702) each with a u. Input,. (Pi ».02, 0>, 04 or 05) for the supply of Synchjfeöriisatipnsimpuls is provided. ""'''. 2.) Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Additionsstufen (701, 702) von der 3^pe "Exdlusiye-Or11 sind bzw· die logischen Beziehungen 'φ+ΟβΊ+ΙβΟ'* und "0+1 ■ 1+0-1" erfüllen'. _''"■■-;*■2.) Circuit according to claim 1, characterized in that the addition stages (701, 702) of the 3 ^ pe "Exdlusiye-Or 11 are or · the logical relationships 'φ + ΟβΊ + ΙβΟ' * and" 0 + 1 ■ 1 + 0-1 "meet '. _''" ■■ -; * ■ .10982.1/1750..10982.1 / 1750. ■*■■- ν-*. ■ * ■■ - ν- *.
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