RU1786645C - Генератор пуассоновского потока импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике, может быть использовано дл  формировани  сложных потоков импульсов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет увеличени  числа формируемых потоков импульсов. Генератор пуассоновского потока импульсов дополнительно содержит п-1 датчиков 21-1 - 21-(п-1) пуассоновских импульсов, п-1 ключей 22-1 - 22-{п-1), многовходовой элемент ИЛИ 23, п-1 блоков 24-1 - 24-{п-1) сравнени . Устройство также содержит датчики 1, 10 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2,11, блоки 3,12,16,19 сравнени , генераторы 6,14 экспоненциального напр жени , формирователи 5, 13 импульсов , счетчик 15 импульсов, ключи 7, 8, 17, элемент ИЛИ 9 и элемент 18 задержки. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  формировани  сложных случайных потоков при моделировании систем массового обслуживани .

Известен генератор пуассоновского потока импульсов, содержащий последовательно соединенные первый датчик равномерно распределенных случайных чисел , первый цифроаналоговый преобразователь , первый блок сравнени ,- прерыватель, первый формирователь импульсов и первый генератор экспоненциального напр жени , вход которого соединен с первым входом первого ключа, последовательно соединенные второй датчик равномерно распределенных случайных чисел, второй цифроаналоговый преобразователь , второй блок сравнени , второй формирователь импульсов и второй генератор экспоненциального напр жени , выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнени , кодовую шину, соединенную с первой группой входов третьего блока сравнени , выход которого соединен с вторым входом первого ключа, причем второй вход первого блока сравнени  соединен с выходом первого генератора экспоненциального напр жени , вход которого соединен с входом первого датчика равномерно распределенных случайных чисел, последовательно соединённые второй ключ и элемент ИЛИ, последовательно соединенные счетчик импульсов, четвёртый блок сравнени  и третий ключ, элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого Соединен с входом второго датчика равномерно распределенных случайных чисел и с вторым входом второго генератора экспоненциального напр жени , первый вход которого соединен с входом элемента задержки и с первым входом счетчика импульсов . выходы которого соединены с второй группой входов третьего блока сравнени , причем выход первого ключа соединен с вторым входом счетчика импульсов и с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом четвертого блока сравнени .

Недостатком устройства  вл етс  относительно узкие функциональные возможности , обусловленные относительно малым числом формируемых потоков.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.

Цель достигаетс  тем, что в устройство введены п-1 дополнительных датчиков пуассоновских импульсов, п-1 дополнительных ключей, информационные входы которых соединены с входами соответствующих датчиков пуассоновских импульсов, п-1 дополнительных блоков сравнени , первые входы которых объединены и соединены с выходом счетчика, вторые входы  вл ютс  входами задани  посто нных, а выходы соединены с управл ющими входами соответствующих

0 дополнительных ключей, а также дополнительный элемент ИЛИ, включенный между выходом первого ключа и объединенным входом второго ключа и суммирующим входом счетчика импульсов, при этом выходы

5 п-1 дополнительных ключей соединены с соответствующими входами дополнительного элемента ИЛИ.

На чертеже представлена электрическа  структурна  схема генератора пуассо0 невского потока импульсов.

Генератор пуассоновского потока импульсов содержит последовательно соединенные датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел, первый

5 цифроаналоговый преобразователь 2, первый блок 3 сравнени , прерыватель 4, первый формирователь 5 импульсов и первый генератор 6 экспоненциального напр жени , первый ключ 7, последовательно соеди0 ненные второй ключ 8, элемент ИЛИ 9, второй датчик 10 равномерно распределенных случайных чисел, второй цифроаналоговый преобразователь 11, второй блок 12 сравнени , второй формирователь 13 им5 пульсов и второй генератор 14 экспоненциального напр жени , последовательно соединенные счетчик 15 импульсов, четвертый блок 16 сравнени  и третий ключ 17, второй вход которого соединен с выходом

0 элемента 18 задержки, третий блок 19 сравнени , перва  группа входов которого соединена с кодовой шиной 20. Выход первого генератора 6 экспоненциального напр жени  соединен с вторым входом первого бло5 ка 3 сравнени . Выход первого формировател  5 импульсов соединен с первым входом первого ключа 7, выход которого соединен с вторым входом счетчика 15 импульсов. Первый вход последнего сое0 динен с входом элемента 18 задержки и с первым входом второго генератора 14 экспоненциального напр жени , выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом второго

5 блока 12 сравнени  и с выходом элемента ИЛИ 9. Второй вход элемента ИЛИ 9 соединен с выходом третьего ключа 17. Второй вход второго ключа 8 соединен с вторым выходом четвертого блока 16 сравнени . перва  группа входов которого соединена с

второй группой входов третьего блока 19 сравнени .

Кроме того, устройство содержит п-1 датчиков 21-1 - 21-(п-1) пуассоновских импульсов , каждый из которых через соответствующий ему дополнительный ключ 22-1 - 22-(п-1) соединен с соответствующим входом многовходового элемента ИЛИ 23, включенного между выходом первого ключа 7 и входами второго ключа 8 и суммирующим входом счетчика 15 импульсов, а также п-1 дополнительных блоков 24-1 - 24-(п-1) сравнени , входы которых соединены с выходом счетчика 15 импульсов, а выходы - с управл ющими входами соответствующих п-1 дополнительных ключей 22-1 - 22-(п-1),

Датчики 21-1 - 21-(п-1) имеют конструкцию , соответствующую совокупности элементов 1-6 и св зей между ними в основном устройстве. Остальные блоки имеют ту же конструкцию, что и в основном устройстве,

Генератор пуассоновского потока импульсов работает следующим образом.

При включении устройства с помощью прерывател  4 первый формирователь 5 импульсов выдает импульс на вход первого датчика 1 равномерно распределенных случайных чисел и на вход запуска первого генератора 6 экспоненциального напр жени . Датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел вырабатывает возможные значени  случайного числа с равномерным распределением в интервале (0,1) в цифровом виде, которые преобразуютс  в аналоговую величину с помощью цифроаналогового преобразовател  2. Одновременно первый генератор 6 экспоненциального напр жени  вырабатывает экспоненциально нарастающее напр жение . При превышении сигналом первого генератора 6 экспоненциального напр жени  сигнала, сформированного на выходе цифроаналогового преобразовател  2, на выходе блока 3 сравнени  формируетс  сигнал с уровнем логической 1, который, пройд  через прерыватель 4, преобразуетс  в импульс формирователем 5 импульсов. Описанные выше процессы повтор ютс , поэтому на выходе формировател  5 импульсов образуетс  случайный поток импульсов , интервалы между которыми подчин ютс  экспоненциальному распре-, делению с параметрами, определ емыми характеристиками первого генератора б экспоненциального напр жени .

Аналогично работают п-1 датчиков 21-1 - 21-(п-1) пуассоновских импульсов.

В исходном состо нии счетчик 15 обнулен и ключи 7, 8, 22-1 - 22-(п-1) открыты. На выходе элемента ИЛИ 23 формируетс  суммарный поток импульсов. Импульсы этого потока через ключи 7 и 8 и элемент ИЛИ 9 поступают на вход опроса второго датчика 10 равномерно распределенных случайных 5 чисел и на вход запуска второго генератора 14 экспоненциального напр жени .

При превышении сигналом с выхода второго генератора 14 экспоненциального напр жени  сигнала с выхода второго циф- 0 роаналогового преобразовател  11 на выходе блока 12 сравнени  сигнал уровн  логического О мен етс  на сигнал уровн  логической 1, который преобразуетс  в импульс вторым формирователем 13 им5 пульсов. Этот импульс сбрасываетс  и останавливает второй генератор 14 экспоненциального напр жени .

Каждый импульс, прошедший через дополнительный элемент ИЛИ 23, поступает

0 на суммирующий вход счетчика 15 импульсов , а каждый импульс с выхода второго формировател  13 импульсов - на вычитающий вход счетчика 15 импульсов. Если состо ние счетчика 15 импульсов X станет

5 равным К, то сигнал на выходе третьего блока 19 сравнени  становитс  равным уровню логического О, первый ключ 7 закрываетс , и импульсы с выхода первого формировател  5 импульсов не проход т на выход ключа

0 7. Если состо ние счетчика X меньше Кп, но приближатьс  к нему, то при срабатывает блок 24-(п-1) сравнени , при Х Kn-i(Kn-i Кп) срабатывает дополнительный блок 24-(п-2) сравнени  и т.д. Этим самым

5 уменьшаетс  интенсивность потока импульсов , формируемого на выходе элемента ИЛИ 23.

Когда состо ние счетчика 15 импульсов , то импульс с выхода второго формиро0 вател  13 импульсов через элемент 18 задержки , открытый третий ключ 17, элемент ИЛИ 9 поступает на входы запуска второго датчика 10 равномерно распределенных случайных чисел и второго генератора 14

5 экспоненциального напр жени , что приводит к формированию очередного импульса на выходе второго формировател  13 импульсов . При этом, если счетчик 15 импульсов был в состо нии 1 (), то импульс с

0 выхода формировател  13 импульсов переводит его в состо ние О, уровень сигнала на втором выходе четвертого блока 16 сравнени  становитс  равным уровню логического О, третий ключ 17 закрываетс  и

5 импульс с выхода второго формировател  13 импульсов, задержанный в элементе 18 задержки, на элемент ИЛИ 9 не проходит. В результате на выходе второго формировател  13 импульсов образуетс  случайный поток импульсов, который соответствует

потоку, формируемому на выходе элемента ИЛИ 23, но каждый импульс которого задерживаетс  при этом на случайную величину, соответствующую случайному интервалу от момента запуска второго генератора 14 экспоненциального напр жени  до момента превышени  сигналом на его выходе сигнала на выходе второго цифроаналогового преобразовател  11. При этом также исключаютс  импульсы, которые образуютс  на выходе дополнительного элемента ИЛИ 23 в указанном случайном интервале, определ емом характеристиками второго генератора 14 экспоненциального напр жени , после того как их количество за этот случайный интервал превысит некоторое количество К.

Claims (1)

1. При этом благодар  введению дополнительных блоков и св зей существенно расшир ютс  функциональные возможности устройства, поскольку формируетс  более сложный поток импульсов, который соответствует случаю моделировани  системы массового обслуживани  с ограничением на объем очереди и при работе от нескольких источников с различными приоритетами. Так как источники обладают различными приоритетами, то это позвол ет с приближением объема необслуженных за вок к максимально допустимому уровню последовательно отключать от обслуживани  источники с более низкими приоритетами, Формула изобретени  Генератор пуассоновского потока импульсов , содержащий последовательно сое- диненные первый датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь, первый блок сравнени , прерыватель, первый формирователь импульсов и первый генератор экспоненциального напр жени , вход которого соединен с первым входом первого ключа, последовательно соединенные второй датчик равномерно распределенных случайных чисел, второй цифроаналоговый преобразователь, второй блок сравнени , второй формирователь импульсов и второй генератор экспоненциального напр жени ,

   выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнени , кодовую шину, соединенную с первой группой входов третьего блока сравнени , выход которого

   соединен с вторым входом первого ключа, второй вход первого блока сравнени  соединен с выходом первого генератора,экспоненциального напр жени , вход которого соединен с входом первого датчика равномерно распределенных случайных чисел, последовательно соединенные второй ключ и элемент ИЛИ, последовательно соединенные счетчик импульсов, четвертый блок сравнени  и третий ключ, элемент задержки , выход которого соединен с вторым входом третьего ключа, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго датчика равномерно распределенных случайных чисел и с вторым входом второго генератора экспоненциального напр жени , первый вход которого соединен с входом элемента задержки и с первым входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с второй группой входов третьего блока сравнени , второй вход счетчика импульсов соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом четвертого блока сравнени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет увеличени  числа формируемых потоков импульсов, в него введены п-1 датчиков пуассоновских импульсов, п-1 ключей , информационные входы которых соединены с выходами соответствующих п- 1.датчиков пуассоновских импульсов, п-1 блоков сравнени , первые входы которых объединены и соединены с выходами счетчика импульсов, вторые входы  вл ютс  входами задани  кода, а выходы соединены с управл ющими входами соответствующих п-1 ключей, а также многовходовой элемент ИЛИ, включенный между выходом первого

   ключа и входом второго ключа, при этом выходы п-1 ключей соединены с соответствующими входами многовходового элемента ИЛИ.