RU15799U1 - UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR - Google Patents

UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR Download PDF

Info

Publication number
RU15799U1
RU15799U1 RU2000111137/20U RU2000111137U RU15799U1 RU 15799 U1 RU15799 U1 RU 15799U1 RU 2000111137/20 U RU2000111137/20 U RU 2000111137/20U RU 2000111137 U RU2000111137 U RU 2000111137U RU 15799 U1 RU15799 U1 RU 15799U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
relay
inputs
frequency
Prior art date
Application number
RU2000111137/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.Г. Куликов
В.Ю. Арьков
Т.В. Брейкин
И.Т. Струков
Original Assignee
Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский государственный авиационный технический университет filed Critical Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority to RU2000111137/20U priority Critical patent/RU15799U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU15799U1 publication Critical patent/RU15799U1/en

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

Универсальный генератор случайного сигнала, содержащий частотно-зависимый элемент, квантователь по времени, источник постоянного напряжения, инвертор, реле и источник случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле, выход источника постоянного напряжения через первый размыкающий контакт реле соединен с входом частотно-зависимого элемента, выход порогового элемента через первый замыкающий контакт реле соединен со входом частотно-зависимого элемента, выход которого через второй размыкающий контакт реле соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом квантователя по времени, выход частотно-зависимого элемента через второй замыкающий контакт реле соединен с входом квантователя по времени, отличающийся тем, что в него введены группа из N блоков пороговых элементов, группа из N мультиплексоров, коммутатор, группа из N элементов задержки, группа из N ключей, блок задания эталонных напряжений и блок управления, выход которого соединен с источником случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле, выход источника постоянного напряжения через первый размыкающий контакт реле соединен с входом частотно-зависимого элемента, выход порогового элемента через первый замыкающий контакт реле соединен со входом частотно-зависимого элемента, выход которого через второй размыкающий контакт реле соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом квантователя по времени, выход частотно-зависимого элемента через второй замыкающий контакт реле соединен с входом квантователя по времени, выход которого соединен с входами блоков пороговых элементов, выходы которых соединены с ин�A universal random signal generator containing a frequency-dependent element, a time quantizer, a constant voltage source, an inverter, a relay and a random signal source, the output of which is connected to a relay input, the output of a constant voltage source through a first relay opening contact is connected to a frequency-dependent element input , the output of the threshold element through the first closing contact of the relay is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of which through the second opening contact of the relay is connected to the input of inv A generator whose output is connected to the quantizer’s input in time, the output of a frequency-dependent element through a second closing contact of the relay is connected to the quantizer’s input in time, characterized in that a group of N blocks of threshold elements, a group of N multiplexers, a switch, a group are introduced into it of N delay elements, a group of N keys, a reference voltage setting unit and a control unit, the output of which is connected to a random signal source, the output of which is connected to a relay input, the output of a constant voltage source through the first relay opening contact is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of the threshold element through the first relay closing contact is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of which through the second relay contact is connected to the inverter input, the output of which is connected to the time quantizer input, the output a frequency-dependent element through a second closing contact of the relay is connected to the quantizer input in time, the output of which is connected to the inputs of the blocks of threshold elements, the outputs of which are connected to

Description

Полезная модель относится к области автоматического регулирования и может быть использована в моделировании и испытании систем управления и их элементов.The utility model relates to the field of automatic control and can be used in modeling and testing control systems and their elements.

Известен генератор случайных чисел (Авт. св. СССР №1599856, кл. G 06 F 7/58 15.10.90 Бюл. №38), содержащий первый блок памяти, датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый сумматор, четыре регистра, четыре элемента ИЛИ, первый элемент задержки, мультиплексор, схему сравнения, узел синхронизации, причем первый выход узла синхронизации соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй выход узла синхронизации соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами второго и третьего и с первым входом четвертого элементов ИЛИ, входом запуска узла синхронизации и является входом Пуск генератора, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом разрешения считывания первого блока памяти, первый, второй и третий информационные выходы которого соединены соответственно с информационными входами первого, второго и третьего регистров, тактовые входы которых соединены с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, адресный вход первого блока памяти соединен с выходом мультиплексора, первый информационный вход которого соединен с выходом четвертого регистра, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим входом мультиплексора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с тактовым входом датчика равномерно распределецных случайных чисел, выход первого регистра соединен с входом задания режима узла синхронизации, в генератор введены два регистра, блок мультиплексоров, счетчик, второй и третий блоки памяти, элемент И, второй сумматор, второй элемент задержки, причем выход второго регистра соединен с с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с информаи;ионным входом блока мультиплексоров и с выходом пятого регистра, информационный вход которого соединен с выходом датчика равномерно распределенных случайных чисел, тактовый вход пятого регистра соединен с третьим выходом узласинхронизации, управляющий вход блока мультиплексоров соединен с выходом второго блока памяти, вход разрешения считывания которого соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с четвертым выходом узлаA well-known random number generator (Aut. St. USSR No. 1599856, class G 06 F 7/58 10/15/90 Bull. No. 38), containing the first memory block, the sensor of evenly distributed random numbers, the first adder, four registers, four elements OR , the first delay element, a multiplexer, a comparison circuit, a synchronization node, wherein the first output of the synchronization node is connected to the first inputs of the first and second OR elements, the second output of the synchronization node is connected to the first input of the third OR element, the second input of the first OR element is connected to the second inputs of the second and t and with the first input of the fourth OR element, the start input of the synchronization unit, and is the generator start input, the output of the first OR element is connected to the read permission input of the first memory block, the first, second and third information outputs of which are connected respectively to the information inputs of the first, second and third registers whose clock inputs are connected to the output of the first delay element, the input of which is connected to the output of the second element OR, the address input of the first memory block is connected to the output of mult plexor, the first information input of which is connected to the output of the fourth register, the output of the third OR element is connected to the control input of the multiplexer, the second information input of which is connected to the output of the first adder, the output of the fourth OR element is connected to the clock input of the sensor evenly distributed random numbers, the output of the first register is connected with the input for setting the mode of the synchronization node, two registers, a multiplexer block, a counter, a second and third memory blocks, an And element, a second total are entered into the generator , a second delay element, the second register output connected to the first input of the comparison circuit, the second input of which is connected to information; the ion input of the multiplexer unit and the fifth register output, the information input of which is connected to the output of the evenly distributed random numbers sensor, the fifth register clock input connected to the third output of the synchronization unit, the control input of the multiplexer unit is connected to the output of the second memory unit, the read permission input of which is connected to the output of the second element ratio, whose input is connected to a fourth output node

синхронизации, старшие разрядные адресные входы второго блока памяти соединены с соответствующими разрядными выходами шестого регистра, младшие разрядные адресные входы второго блока памяти соединены с разрядным выходом счетчика, тактовый вход и вход сброса которого соединены соответственно с пятым и шестым выходами узла синхронизации, выход блока мультиплексоров соединен спервым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом Равно схемы сравнения, второй вход элемента И соединен с седьмым выходом узла синхронизации, выход второго сумматора соединен с первым информационным входом первого сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом третьего регистра и с адресным входом третьего блока памяти, выход которого является выходом генератора, тактовый вход первого сумматора соединен с восьмым выходом узла синхронизации, вход разрешения считывания третьего блока памяти соединен с девятым выходом узла синхронизации, десятый выход узла синхронизации соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ.synchronization, the senior bit address inputs of the second memory block are connected to the corresponding bit outputs of the sixth register, the lower bit address inputs of the second memory block are connected to the bit output of the counter, the clock input and reset input of which are connected to the fifth and sixth outputs of the synchronization node, the output of the multiplexer block is connected the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the element And, the first input of which is connected to the output element And is connected to the seventh output of the synchronization node, the output of the second adder is connected to the first information input of the first adder, the second information input of which is connected to the output of the third register and to the address input of the third memory block, the output of which is the output of the generator, the clock input of the first adder is connected to the eighth the output of the synchronization node, the read permission input of the third memory block is connected to the ninth output of the synchronization node, the tenth output of the synchronization node is connected to the second input of the fourth of the OR.

Известен генератор случайных чисел (Авт. св. СССР №1580358, кл. G 06 F 7/58 23.07.90 Бюл. Г227), содержаш;ий первый и второй датчики равномерно распределенных случайных чисел, элемент задержки, первый и второй блоки элементов И, первый и второй блоки памяти, регистр памяти, делитель и дешифратор, причем выход элемента задержки соединен с управляюш;ими входами первого и второго блоков элементов И, выход первого датчика равномерно распределенных случайных чисел соединен с информационным входом первого блока элементов И, выход которого соединен с входом делимого делителя, вход делителя которого соединен с выходом второго блока элементов И, информационный вход которого соединен с информационным выходом регистра памяти, выход делителя соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с адресными входами первого и второго блоков памяти, в генератор введены два умножителя, генератор тактовых импульсов, вьгчитатель, блок элементов задержки и сумматор, причем вход опроса генератора является входом запуска генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входом элемента задержки, с входом опроса первого датчика равномерно распределенных случайных чисел и с входом опроса второго датчика равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен с входом вычитаемого вычитателя и с входом блока элементов задержки, выход которого соединен с входом первого сомножителя первого умножителя, вход уменьшаемого вычитателя соединен с шиной задания константы, выход вычитателя соединен с входом первого сомножителя второго умножителя, вход второго сомножителя которого соединен сA well-known random number generator (Ed. St. USSR No. 1580358, class G 06 F 7/58 07/23/90 Bull. G227), containing the first and second sensors of uniformly distributed random numbers, a delay element, the first and second blocks of elements And , the first and second memory blocks, a memory register, a divider and a decoder, and the output of the delay element is connected to the control; by their inputs of the first and second blocks of elements And, the output of the first sensor of uniformly distributed random numbers is connected to the information input of the first block of elements And, the output of which is connected with the entrance of affairs a divider whose input is connected to the output of the second block of AND elements, the information input of which is connected to the information output of the memory register, the output of the divider is connected to the input of the decoder, the output of which is connected to the address inputs of the first and second memory blocks, two multipliers are introduced into the generator, a generator clock pulses, a timer, a block of delay elements and an adder, wherein the input of the polling generator is the trigger input of the clock generator, the output of which is connected to the input of the delay element, with the input of the polling of the first sensor of uniformly distributed random numbers and with the input of the polling of the second sensor of uniformly distributed random numbers, the output of which is connected to the input of the subtracted subtractor and to the input of the block of delay elements, the output of which is connected to the input of the first factor of the first multiplier, the input of the reduced subtractor is connected to the bus constants, the output of the subtractor is connected to the input of the first factor of the second multiplier, the input of the second factor of which is connected to

Jвыходом второго блока памяти, выход второго умножителя соединен с входом первого слагаемого сумматора, вход второго слагаемого которого соединен с выходом первого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго блока памяти, выход сумматора является информационным выходом генератора. By the output of the second memory block, the output of the second multiplier is connected to the input of the first term of the adder, the input of the second term of which is connected to the output of the first multiplier, the input of the second factor of which is connected to the output of the second memory block, the output of the adder is the information output of the generator.

Известен генератор случайных чисел (Авт. св. СССР №1640688, кл. G 06 F 7/58 07.04.91 Бюл. №13), содержащий два датчика случайных чисел с равномерным распределением, два вычитателя, четыре умножителя, блок сравнения, первый блок деления, ключ, элемент задержки, блок задания параметров распределения и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом запуска первого датчика случайных чисел с равномерным распределением, выход которого подключен к входу вычитаемого первого вычитателя, выход больше или равно блока сравнения подключен к управляющему входу ключа, выход которого является выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены пятый умножитель, третий вычитатель, второй блок деления и блок вычисления плотности распределения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход первого датчика случайных чисел с равномерным распределением соединен с первыми входами первого и второго умножителей, выход которого подключен к первому входу третьего умножителя, выход которого соединен с входом делителя первого блока деления, выход которого подключен к входу блока вычисления плотности распределения и через элемент задержки к информационному входу ключа, выход второго датчика случайных чисел с равномерным распределением соединен с первым входом четвертого умножителя, с вторым входом первого умрожителя и с входом вычитаемого второго вычитателя, выход которого подключен к второму входу второго умножителя, выход первого умножителя соединен с входом вычитаемого третьего вычитателя, выход которого подключен к входам делимого первого и второго блоков деления, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выходы уменьшаемого вычитателей подключены к входу задания единицы генератора,. выход первого вьиитателя соединен с вторым входом четвертого умножителя, выход которого соединен с первым входом пятого умножителя, выход которого подключен к входу делителя второго блока деления, выходы блока задания параметров распределения соединены с вторыми входами третьего и пятого умножителей.A known random number generator (Aut. St. USSR No. 1640688, class G 06 F 7/58 04/07/91 Bull. No. 13) containing two random number sensors with uniform distribution, two subtractors, four multipliers, a comparison unit, the first block division, key, delay element, block for setting distribution parameters and a clock pulse generator, the output of which is connected to the start input of the first random number generator with uniform distribution, the output of which is connected to the input of the subtracted first subtractor, the output is greater than or equal to the comparison unit the input key input, the output of which is the output of the generator, characterized in that, in order to improve performance, a fifth multiplier, a third subtractor, a second division unit and a distribution density calculation unit are introduced into it, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the output of the first sensor random numbers with a uniform distribution is connected to the first inputs of the first and second multipliers, the output of which is connected to the first input of the third multiplier, the output of which is connected to the input of the divider of the first block is divided I, whose output is connected to the input of the distribution density calculation unit and through the delay element to the information input of the key, the output of the second random number generator with uniform distribution is connected to the first input of the fourth multiplier, to the second input of the first scribbler and to the input of the subtracted second subtractor, the output of which is connected to the second input of the second multiplier, the output of the first multiplier is connected to the input of the subtracted third subtractor, the output of which is connected to the inputs of the dividend of the first and second division blocks Whose output is coupled to a second input of the comparator, the outputs of subtractors minuend generator unit connected to the reference input ,. the output of the first viiator is connected to the second input of the fourth multiplier, the output of which is connected to the first input of the fifth multiplier, the output of which is connected to the input of the divider of the second division unit, the outputs of the distribution parameter setting unit are connected to the second inputs of the third and fifth multipliers.

Недостатком указанных устройств является ограниченность функциональных возможностей, а именно отсутствие возможности генерации сигнала с заданным спектром и распределением.The disadvantage of these devices is the limited functionality, namely the lack of the ability to generate a signal with a given spectrum and distribution.

jMl){./.3fНаиболееблизкимпо технической сущности генераторомjMl) {./. 3f closest to the technical essence of the generator

случайного сигнала, выбранным за прототип, является генератор равномерно распределенных случайных сигналов по Авт. св. СССР №1092502 (кл. G 06 F 7/58, 15.05,84. Бюл. № 18), содержащий частотно-зависимый элемент, квантователь по времени, источник постоянного напряжения, инвертор, реле и источник случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле, выход источника постоянного напряжения через первый размыкающий контакт реле соединен с входом частотно-зависимого элемента, выход порогового элемента через первый замыкающий контакт реле соединен со входом частотно-зависимого элемента, выход которого через второй размыкающий контакт реле соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом квантователя по времени, выход частотно-зависимого элемента через второй замыкающий контакт реле соединен с входом квантователя по времени, выход которого является выходом генератора и соединен с входом порогового элемента.random signal, selected as the prototype, is a generator of evenly distributed random signals according to Auth. St. USSR No. 1092502 (class G 06 F 7/58, 05.15.84. Bull. No. 18), containing a frequency-dependent element, a time quantizer, a constant voltage source, an inverter, a relay and a random signal source, the output of which is connected to the input relay, the output of the DC voltage source through the first NC contact of the relay is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of the threshold element through the first NC contact of the relay is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of which through the second NC contact of the relay is connected to the input of the inverter, the output of which is connected to the quantizer input in time, the output of the frequency-dependent element through the second closing contact of the relay is connected to the quantizer input in time, the output of which is the generator output and connected to the input of the threshold element.

Недостатком указанного устройства является ограниченность функциональных возможностей, а именно отсутствие возможности генерации сигнала с заданным спектром и распределением.The disadvantage of this device is the limited functionality, namely the lack of the ability to generate a signal with a given spectrum and distribution.

Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей генератора слз айных чисел за счет представления заданных / свойств случайного сигнала в форме матрицы переходных вероятностей марковской цепи, что позволяет генерировать сигнал с заданным спектром и распределением.The objective of the utility model is to expand the functionality of the random number generator by representing the given / properties of a random signal in the form of a transition probability matrix of a Markov chain, which allows generating a signal with a given spectrum and distribution.

Универсальный генератор случайного сигнала, содержащий частотнозависимый элемент, квантователь по времени, источник постоянного напряжения, инвертор, реле и источник случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле, выход источника постоянного напряжения через первый размыкающий контакт реле соединен с входом частотно-зависимого элемента, выход порогового элемента через первый замыкающий контакт реле соединен со входом частотно-зависимого элемента, вых:од которого через второй размыкающий контакт реле соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом квантователя по времени, выход частотно-зависимого элемента через второй замыкающий контакт реле соединен с входом квантователя по времени. В отличие от прототипа, поставленная задача решается тем, что в универсальный генератор случайного сигнала введена группа из N блоков пороговых элементов, группа из N мультиплексоров, коммутатор, группа из N элементов задержки, группа из N ключей, блок задания эталонных напряжений и блок управления, выход которого соединен с источником случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле, выход источника постоянного напряжения черезA universal random signal generator containing a frequency-dependent element, a time quantizer, a constant voltage source, an inverter, a relay and a random signal source, the output of which is connected to the relay input, the output of the constant voltage source through the first relay opening contact is connected to the frequency-dependent element input, output threshold element through the first closing contact of the relay is connected to the input of the frequency-dependent element, output: one of which through the second opening contact of the relay is connected to the input of inv For a generator whose output is connected to the quantizer’s input in time, the output of a frequency-dependent element through a second closing contact of the relay is connected to the quantizer’s input in time. In contrast to the prototype, the task is solved in that a group of N blocks of threshold elements, a group of N multiplexers, a switch, a group of N delay elements, a group of N keys, a reference voltage setting unit and a control unit are introduced into the universal random signal generator the output of which is connected to a random signal source, the output of which is connected to a relay input, the output of a constant voltage source through

////5(7 //// 5 (7

первый размыкающий контакт реле соединен с входом частотнозависимого элемента, выход порогового элемента через первый замыкающий контакт реле соединен со входом частотно-зависимого элемента, выход которого через второй размыкающий контакт реле соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом квантователя по времени, выход частотно-зависимого элемента через второй замыкающий контакт реле соединен с входом квантователя по времени, выход которого соединен с входами блоков пороговых элементов, выходы которых соединены с .информационными входами мультиплексоров, выходы которых соединены с входами элементов задержки, выходы которых соединены с первыми информационными входами ключей, второй выход блока управления соединен с управляющими входами ключей, выходы которых соединены с управляющими входами мультиплексоров, выходы которых соединены также с управляющими входами коммутатора, вторые информационные входы ключей, за исключением первого, заземлены, второй информационный вход первого ключа соединен с источником постоянного напряжения, выход которого соединен также с входами блока задания эталонных напряжений, выходы которого соединены с входами коммутируемых сигналов коммутатора, выход которого является выходом генератора.the first NC contact of the relay is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of the threshold element through the first NC contact of the relay is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of which through the second NC of the relay is connected to the input of the inverter, the output of which is connected to the quantizer input in time, the output is frequency the dependent element through the second closing contact of the relay is connected to the input of the quantizer in time, the output of which is connected to the inputs of the blocks of threshold elements, the outputs of which are connected to .in formation inputs of multiplexers, the outputs of which are connected to the inputs of the delay elements, the outputs of which are connected to the first information inputs of the keys, the second output of the control unit is connected to the control inputs of the keys, the outputs of which are connected to the control inputs of the multiplexers, the outputs of which are also connected to the control inputs of the switch, the second information the key inputs, with the exception of the first, are grounded, the second information input of the first key is connected to a constant voltage source, the output of which also connected to the inputs of the reference voltage setting unit, the outputs of which are connected to the inputs of the switched signals of the switch, the output of which is the output of the generator.

Существо генератора поясняется чертежами. На фиг. 1. изображена блок-схема генератора. На фиг. 2 изображены характеристики срабатывания пороговых элементов в схеме.The essence of the generator is illustrated by drawings. In FIG. 1. shows a block diagram of a generator. In FIG. 2 shows the response characteristics of threshold elements in the circuit.

Универсальный генератор случайного сигнала содержит блок управления 1, первый выход которого соединен с источником 2 случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле 3, выход источника 4 постоянного напряжения через первый размыкающий контакт реле 3 соединен с входом частотно-зависимого элемента 5, выход порогового элемента 6 через первый замыкающий контакт реле 3 соединен с входом частотно-зависимого элемента 5, выход которого через второй размыкаюищий контакт реле 3 соединен с входом инвертора 7, выход которого соединен с входом квантователя 8 по времени, выход частотно-зависимого элемента 5 через второй замыкающий контакт реле 3 соединен с входом квантователя 8 по времени, выход которого соединен с входами блоков пороговых элементов 9, выходы которых соединены с информационными входами мультиплексоров 10, выходы которых соединены с входами элементов задержки 11, выходы которых соединены с первыми информационными входами ключей 12, второй выход блока управления 1 соединен с управляющими входами ключей 12, выходы которых соединены с управляющими входами мультиплексоров 10, выходы которых соединеныThe universal random signal generator contains a control unit 1, the first output of which is connected to a random signal source 2, the output of which is connected to the input of the relay 3, the output of the DC voltage source 4 through the first NC contact of the relay 3 is connected to the input of the frequency-dependent element 5, the output of the threshold element 6 through the first make contact of the relay 3 is connected to the input of the frequency-dependent element 5, the output of which through the second break contact of the relay 3 is connected to the input of the inverter 7, the output of which is connected to the input of the time-shifter 8, the output of the frequency-dependent element 5 through the second closing contact of the relay 3 is connected to the input of the quantizer 8 in time, the output of which is connected to the inputs of the blocks of threshold elements 9, the outputs of which are connected to the information inputs of the multiplexers 10, the outputs of which are connected to the inputs of the elements delays 11, the outputs of which are connected to the first information inputs of the keys 12, the second output of the control unit 1 is connected to the control inputs of the keys 12, the outputs of which are connected to the control inputs of the multiplexer 10, the outputs of which are connected

SMw//Y/6fSMw // Y / 6f

также с управляющими входами коммутатора13,вторыеalso with control inputs of the switch13, second

информационные входы ключей 12i, , ..., N, заземлены, второйinformation inputs of keys 12i, ..., N, grounded, second

информационный вход первого ключа 1 соединен с источником 4the information input of the first key 1 is connected to the source 4

постоянного напряжения, выход которого соединен также с входами блока 14 задания эталонных напряжений, выходы которого соединены с входами коммутируемых сигналов коммутатора 13, выход которого является выходом генератора.DC voltage, the output of which is also connected to the inputs of the reference voltage setting unit 14, the outputs of which are connected to the inputs of the switched signals of the switch 13, the output of which is the output of the generator.

Генератор работает следующим образом.The generator operates as follows.

Блок управления 1 вырабатывает сигнал U(t) в виде единичной ступенчатой функции, запускающий источник 2 случайного сигнала, который вырабатывает сигнал Z(t), постоянный на интервалах иА, , 2, ..., где интервал квантования по времени квантователя 8, и принимающий на этих интервалах значения О и 1 с вероятностью q и соответственно, причем значения Zn Z(, и 1,2,..., в совокупности статистически независимы. При Zn вход функционального преобразователя соединен с выходом порогового элемента 6, а выход - с входом квантователя 8 по времени, а при Z« О на вход преобразователя поступает постоянный сигнал U и его выход соединен с входом инвертора 7.The control unit 1 generates a signal U (t) in the form of a single step function, triggering a random signal source 2, which generates a signal Z (t) that is constant over the intervals and,,, 2, ..., where the quantization time interval of quantizer 8, and taking on these intervals the values of O and 1 with probability q and, respectively, the values of Zn Z (, and 1,2, ..., in aggregate, are statistically independent. With Zn, the input of the functional converter is connected to the output of threshold element 6, and the output to the quantizer input 8 in time, and with Z «О the input pre verters receives a constant signal U and its output connected to the input of inverter 7.

Связь (X) между значениями выходного сигнала Y-и входного сигнала X порогового элемента 6 определяется выражением (X} где S - заданная положительная величина.The relationship (X) between the values of the output signal of the Y-input signal X of the threshold element 6 is determined by the expression (X} where S is a given positive value.

Частотно-зависимый элемент 5 имеет передаточную функциюThe frequency dependent element 5 has a transfer function

/ ч 1т / h 1t

(Р) --, гдеГ (P) -, where

1т- о 1t- o

1- рТIn 21- pTIn 2

коэффициент усиления К инвертора 7 равен 1/2, а величина постоянного сигнала на выходе источника 4 равна 2S. Тогда,-если Zn , тоthe gain K of the inverter 7 is 1/2, and the magnitude of the constant signal at the output of the source 4 is 2S. Then, if Zn, then

Xn + i 2XK-Q(XK} f(XK},(1)Xn + i 2XK-Q (XK} f (XK}, (1)

aecлиZи 0,тoif 0, then

Хк + 1 8-Хп (р(Хк},(2)Xk + 1 8-Xn (p (Xk}, (2)

гдеХ (АО.where X (AO.

Объединив выражения (1) и (2), имеемCombining expressions (1) and (2), we have

Хп + 1 Znf(XK}(-Zn}f(Xn) 0,1,2,...(3)Xn + 1 Znf (XK} (- Zn} f (Xn) 0,1,2, ... (3)

Выражение (3) задает преобразование отрезку О, S, сохраняющему меру Лебега. Если ,S, то последовательность Хп,п 1,2,.. с вероятностью 1 представляет собой статистически репрезентативнуюExpression (3) defines a transformation for the segment O, S preserving the Lebesgue measure. If, S, then the sequence Xn, n 1,2, .. with probability 1 is a statistically representative

f Q, f Q,

V S, V s

реализациюпоследовательности некоррелированныхслучайныхimplementation of a sequence of uncorrelated random

величин, имеющих равномерное распределение на интервале О, S,quantities having a uniform distribution in the interval O, S,

Равномерно распределенный случайный сигнал Хд поступает с выходаUniformly distributed random signal Xd comes from the output

квантователя по времени 8 на входы блоков 9 пороговых элементов, каждый из которых содержит N пороговых элементов, причем выход каждого k-ro порогового элемента в блоке соединен с информационным входом соответствующего мультиплексора 10. На фиг. 2 представленыa time quantizer 8 to the inputs of blocks of 9 threshold elements, each of which contains N threshold elements, and the output of each k-ro threshold element in the block is connected to the information input of the corresponding multiplexer 10. FIG. 2 presented

характеристики срабатывания пороговых элементов блоков 9. Площади фигур, ограниченных осью входных значений случайного сигнала ,S,S l и характеристиками срабатывания пороговых элементов, пропорциональны элементам матрицы вероятностей переходов марковской цепи. Каждый из блоков 9 пороговых элементов формирует на одном из своих выходов единичный ступенчатый сигнал, подаваемый на соответствующий мультиплексор.response characteristics of the threshold elements of the blocks 9. The areas of the figures bounded by the axis of the input values of the random signal, S, S l and the response characteristics of the threshold elements, are proportional to the elements of the transition matrix of the Markov chain transition probabilities. Each of the blocks 9 of threshold elements generates at one of its outputs a single step signal supplied to the corresponding multiplexer.

На управляющие входы мультиплексоров 10 через группу ключей 12 подается сигнал, соответствующий на S-OM шаге работы генератора предыдущему, (S-l)-OMy шагу.At the control inputs of the multiplexers 10, through a group of keys 12, a signal is supplied that corresponds to the previous (S-l) -OMy step in the S-OM operation step of the generator.

В случае, когда , на управляющие входы 2,...,N мультиплексоров 10 сигнал не поступает, что соответствует логическому О, а на управляюпще входы 1 мультиплексоров 10 поступает сигнал с источника постоянного напряжения, соответствующий логической 1.In the case when the control inputs 2, ..., N of multiplexers 10 do not receive a signal, which corresponds to logical О, and the control inputs 1 of multiplexers 10 receive a signal from a constant voltage source corresponding to logical 1.

В случае, когда , на управляющие входы мультиплексоров 10 поступает сигнал, соответствующий первым информационным входам ключей 12, а именно сигнал с выходов элементов задержки 11, представляющий собой выходной сигнал мультиплексоров 10 на предыдущем шаге работы генератора.In the case when, at the control inputs of the multiplexers 10, a signal corresponding to the first information inputs of the keys 12 is received, namely, the signal from the outputs of the delay elements 11, which is the output signal of the multiplexers 10 in the previous step of the generator.

Сигнал в виде единичной ступенчатой функции, формирующийся на выходах мультиплексоров 10 на S-ом шаге работы генератора, подается на управляющие входы коммутатора 13, на входы коммутируемых сигналов которого подаются сигналы с блока 14 задания эталонных напряжений, соответствующие серединам N интервалов дискретизации по уровню марковской цепи. В результатеThe signal in the form of a single step function, which is formed at the outputs of the multiplexers 10 at the Sth step of the generator’s operation, is fed to the control inputs of the switch 13, to the inputs of the switched signals of which signals from the unit 14 for setting the reference voltages corresponding to the midpoints N of sampling intervals according to the Markov circuit level are supplied . As a result

коммутации на выходе коммутатора 13 формируется случайный сигнал с заданными спектром и распределением.switching output of the switch 13 generates a random signal with a given spectrum and distribution.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет генерировать случайный сигнал с любым спектром и распределением, что достигается за счет представления заданных свойств случайного сигнала в форме матрицы переходных вероятностей марковской цепи.Thus, the claimed utility model allows you to generate a random signal with any spectrum and distribution, which is achieved by presenting the specified properties of a random signal in the form of a matrix of transition probabilities of a Markov chain.

Claims (1)

Универсальный генератор случайного сигнала, содержащий частотно-зависимый элемент, квантователь по времени, источник постоянного напряжения, инвертор, реле и источник случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле, выход источника постоянного напряжения через первый размыкающий контакт реле соединен с входом частотно-зависимого элемента, выход порогового элемента через первый замыкающий контакт реле соединен со входом частотно-зависимого элемента, выход которого через второй размыкающий контакт реле соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом квантователя по времени, выход частотно-зависимого элемента через второй замыкающий контакт реле соединен с входом квантователя по времени, отличающийся тем, что в него введены группа из N блоков пороговых элементов, группа из N мультиплексоров, коммутатор, группа из N элементов задержки, группа из N ключей, блок задания эталонных напряжений и блок управления, выход которого соединен с источником случайного сигнала, выход которого соединен с входом реле, выход источника постоянного напряжения через первый размыкающий контакт реле соединен с входом частотно-зависимого элемента, выход порогового элемента через первый замыкающий контакт реле соединен со входом частотно-зависимого элемента, выход которого через второй размыкающий контакт реле соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом квантователя по времени, выход частотно-зависимого элемента через второй замыкающий контакт реле соединен с входом квантователя по времени, выход которого соединен с входами блоков пороговых элементов, выходы которых соединены с информационными входами мультиплексоров, выходы которых соединены с входами элементов задержки, выходы которых соединены с первыми информационными входами ключей, второй выход блока управления соединен с управляющими входами ключей, выходы которых соединены с управляющими входами мультиплексоров, выходы которых соединены также с управляющими входами коммутатора, вторые информационные входы ключей, за исключением первого, заземлены, второй информационный вход первого ключа соединен с источником постоянного напряжения, выход которого соединен также с входами блока задания эталонных напряжений, выходы которого соединены с входами коммутируемых сигналов коммутатора, выход которого является выходом генератора.
Figure 00000001
A universal random signal generator containing a frequency-dependent element, a time quantizer, a constant voltage source, an inverter, a relay and a random signal source, the output of which is connected to a relay input, the output of a constant voltage source through a first relay opening contact is connected to a frequency-dependent element input , the output of the threshold element through the first closing contact of the relay is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of which through the second opening contact of the relay is connected to the input of inv A generator whose output is connected to the quantizer’s input in time, the output of a frequency-dependent element through a second closing contact of the relay is connected to the quantizer’s input in time, characterized in that it contains a group of N blocks of threshold elements, a group of N multiplexers, a switch, a group of N delay elements, a group of N keys, a reference voltage setting unit and a control unit, the output of which is connected to a random signal source, the output of which is connected to a relay input, the output of a constant voltage source through the first relay opening contact is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of the threshold element through the first relay closing contact is connected to the input of the frequency-dependent element, the output of which through the second relay contact is connected to the inverter input, the output of which is connected to the time quantizer input, the output a frequency-dependent element through a second closing contact of the relay is connected to the quantizer input in time, the output of which is connected to the inputs of the blocks of threshold elements, the outputs of which are connected to the input inputs of the multiplexers, the outputs of which are connected to the inputs of the delay elements, the outputs of which are connected to the first information inputs of the keys, the second output of the control unit is connected to the control inputs of the keys, the outputs of which are connected to the control inputs of the multiplexers, the outputs of which are also connected to the control inputs of the switch, the second information the key inputs, with the exception of the first, are grounded, the second information input of the first key is connected to a constant voltage source, the output of which oedinen also inputs the reference voltage setting unit which outputs are connected to inputs dial signals switch whose output is the output of the generator.
Figure 00000001
RU2000111137/20U 2000-05-04 2000-05-04 UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR RU15799U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111137/20U RU15799U1 (en) 2000-05-04 2000-05-04 UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111137/20U RU15799U1 (en) 2000-05-04 2000-05-04 UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU15799U1 true RU15799U1 (en) 2000-11-10

Family

ID=48276435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000111137/20U RU15799U1 (en) 2000-05-04 2000-05-04 UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU15799U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU15799U1 (en) UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR
RU31459U1 (en) Universal random continuous signal generator
SU1365356A1 (en) Code-to-pulse recurrence period converter
RU2019845C1 (en) Statistical analyzer
SU1109761A1 (en) Device for determining stationarity of random process
RU2042187C1 (en) Device for generation of uniform distribution of random integers
SU508925A1 (en) Analog-to-digital converter
SU1056191A1 (en) Stochastic converter
RU2050585C1 (en) Random process generator
SU920694A2 (en) Device for interrogation of sensor
SU734671A1 (en) Binary-to-numeric-pulse code converter
SU771619A1 (en) Device for tolerance testing
SU402874A1 (en) DEVICE FOR PROCESSING OF STATISTICAL INFORMATION
SU681428A1 (en) Device for selecting minimum number
RU1774330C (en) Nondistinct number generator
SU690470A1 (en) Probabilistic pulse distributor
SU798813A1 (en) Device for comparing numbers
SU1372245A1 (en) Digital frequency meter
RU2033617C1 (en) Device for detection of periodic pulse sequences and evaluation of their period
SU746548A1 (en) Recurrent computer of mathematical expectation
RU2071117C1 (en) Device for determining optimal maintenance intervals
SU1718218A1 (en) Random number sequence generator
SU809204A1 (en) Random process analyzer
RU1815656C (en) Device for determination of maximal value
SU1601615A1 (en) Device for determining stationarity of random process