SU1062696A1 - Генератор потоков случайных событий - Google Patents

Abstract

1. ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ СОВЫТИЙ, содержащий датчик случайных импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора, вход которого объединен с установочным входом первого счетчика и  вл етс  входом Опрос генератора, Выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разр дов которого соединены с соответствующими входами первого дешифратора , выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора , выходы которого соединены с соответствующими входами первого блока элементов ИЛИ, выход которого  вл етс  первым выходом генератора, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора путем обеспечени  заданной коррел ционной зависимости между двум  потоками случайных событий, он содержит второй элемент И, второй счетчик, дешифратор , второй коммутатор, второй блок элементов ИЛИ и блокзадержки, информационный вход которого подключен к выходу одновибратора, а управл ющий вход блока задержки  вл етс  управл ющим входом генератора, выi ход датчика случайных импульсов соединен с первым входом второго эле (Л мента И, второй вход которого подключен к выходу блока задержки, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, установочный вход которого соединен Опрос генератора, выс в ходом ходы разр дов второго счетчика соединены с соответствующими входами О второго дешифратора, выходаа которо . го соедине.ны с соответствующими ю о входами второго коммутатора, выходы которого соединены с соответствующими входс1ми второго, блока элементов ИЛИ, выход которого  вл етс  вторым о выходом генератора.

Description

2. Генератор по п. 1, отличаю .мийс  тем, что блок задержки содержит дешифратор, элемент ИЛИ, группу элементов Ни п (п -число элементов И в группе), соединенных последовательно элементов задержки , выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы .которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом блока, информационным входом которого  вл етс  вход первого элемента задержки, а управл ющим входом блока  вл ютс  входы дешифратора , выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы.

1

Изобретение-относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем с учетом вли ни  взаимосв занных случайных внешних воздействий при построении вычислительных и моделирующиз устройств, а также при построении автоматизированных комплексов.

Известен генератор потока коррел ционно зависимых событий, содержащий датчик потока случайных импульсов, линию задержки, триггер, генератор импульсов и конъюнктор l .

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что на его выходе формируетс  одноразр дное двоичное случайное число (1 или О), что затрудн ет формирование с помощью этого устройства случайных процессовсложной структуры; кроме этого, между коэффициентом коррел ции и периодом следовани  сигналов от генератора импульсов достаточно сложна  математическа  зависимость.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  генератор потоков случайных событий, содержащий датчик первичных потоков случайных импульсов, кипп-реле, схему совпадени  и последовательно соединенные счетчик импульсов, дешифра-тор , коммутирующее устройство и блок схем ИЛИ; причем выход датчика первичных потоков случайных импульсов подключен к импульсному входу схемы совпадени , потенциальный вход которой соединен с выходом кипп-реле, а выход схемы совпадени  подк.лючен к входу счетчика импульсов, другие входы которого св заны с входом киппреле , а выходы подключены к входам дешифратора {2 ,

Однако известное устройство не позвол ет формировать потоки коррел  ционно зависимых случайных событий/ в то врем  как при решении многочисленных , задач надежности, св зи, статистической радиотехники возникает необходимость именно в потоках коррел ционно зависимых случайных событий .

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  генератора потоков случайных событий путем обеспечени  возможности формировани  по- iJTOKOB коррел ционно зависимых случайных событий.

Ол  достижени  указанной цели в генератор потоков случайных событий, содержащий датчик случайных импульсов , выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновйбратора, вход которого объединен с установочным входом перво5 го счетчика и  вл етс  входом Опрос генератора, выход первого элеме та И соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разр дов ко торого соединены с соответствующими

0 входами первого дешифратора, выхода которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора, выходы которого соединены с соответствующими входами первого блока эле5 ментов ИЛИ, выход которого  вл етс  первым выходом генератора, введены второй элемент И, второй счетчик, второй д(шифратор, второй коммутатор , второй блок элементов ИЛИ и

блок задержки, информационный вход которого подключен к выходу одновибратора , а управл ющий вход блока задержки  вл етс  управл ющим входом генератора, выход датчика случайных импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока задержки , выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, установочных вход которо40 го соединен с входом Опрос генератора , выходы разр дов второго счетчика соединены с соответствующими входами второго дешифратора, выходы которого соединены с соответ45 ствующими входами второго коммутатора , выходы которого соединены с соответствующими входси ш второго блока элементов ИЛИ, выход которого  вл етс  вторым выходом генератора. Кроме того, блок задержки содержит деигафратор, элемент ИЛИ, группу элементов И и И j( П-- число элементов И в группе), соединенных последовательно элементов задержки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом блока, информационным входом которо го  вл етс  вход первого элемента з держки, а управл ющим входом блока  вл ютс  входы дешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы. На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема блок задержки; на фиг. 3 - временна  диаграмма работы генератора. Генератор содержит датчик 1 случайных импульсов, одновибратор 2, блок 3,задержки, элементы И 4 и 5, счетчики 6 и 7, дешифраторы 8 и 9, коммутаторы 10 и 11, блоки 12 и 13 элементов ИЛИ. Датчик 1 случайных импульсов пред назначен дл  формировани  исходного случайного импульсного потока с тре буемой интенсивностью. Одновибратор 2 предназначен дл  формировани  пр моугольного импульсного сигнала длительностью Т при по ступлении на вход генератора импуль сов опроса. Блок 3 задержки предназначен дл  формировани  пр моугольного импульс ного сигнала длительностью Т, идентичного исходному сигналу, формируе мому одновибратором 2, но сдвинутому относительно него на управл емый интервал времени С . Блок 3 задержки содержит (группу П элементов 14 задержки, дешифратор 15, группу из f элементов И 16 и элемент ИЛИ 17. Блок 3 задержки работает следующим образом. Код, определ ющий врем  задержки 1}, поступает на вход третьего дешифратора 15, на одном из выходов которого в соответствии с поданным кодом по вл етс  разрешающий сигнал. Этот сигнал открывает соответствующий элемент И из группы элементов И 16 по одному из входов. На второй вход блока 3 задержки поступает сдвигаемый сигнал с выхода одновибратора. На выходе первого элемента 14 задержки группы эле1 нтов задержки сигнал сдвигаетс  на врем  о ( 0 врем  задержки на одном элементе), на выходе второго элемента - 2 to и т.д. Таким образом группа 14 неуправл емых элементов задержки может обеспечить задержку сигнала на врем  - rt , где г 2 (Я разр дность управл кнцих кодов, поступающих на вход третьего дешифратора 15), Так как в группе -элементов И 16 по первому входу открыт только один элемент, то на выходе блока 3 задержки формируетс  сигнал, сдвинутый на величину t , гдес, - код, определ ющий величину задержки. Элементы И 4 и 5 предназначены дл  подключени  выхода датчика 1 случайных импульсов к счетным входам соответствующих счетчиков 6 и 7 импульсов на врем  действи  пр моугольных сигналов длительностью Т, поступающих либо непосредственно от одновибратора 2 (дл  счетчикА 6), либо через блок 3 задержки (дл  счетчика 7) . . Счетчики 6 и 7 предназначены дл  подсчета числа случайных импульсных сигналов, поступающих на их входы от датчика 1 случайных импульсов в течение времени действи  на входах элементов И 4 и 5. пр моугольных сигналов , поступающих от одновибратора 2 непосредственно (счетчик 6),- либо через блок 3 задержки (счетчик 7). Дешифраторы 8 и 9 предназначены дл  получени  пространственногопредставлени  случайных кодов,, хран щихс  в счетчиках 6 и 7, т.е., дл  преобразовани  в пространственное .представление числа сигналов, поступивших от датчика 1 случайных импульсов в течение интервала времени Т. Коммутаторы 10 и 11 и блоки 12 и 13 элементов ИЛИ предназначены дл  преобразовани  пространственно распределенных случайных величин на выходе дешифраторов 8 и 9, подчин ющихс  известному закону распределени , в пространственно распределенные случайные величины, подчиюн ющиес  заданным функци м распределени  веро тностей. Генератор потоков случайных событий работает следующим образом. Поступающий импульс опроса (ИО, фиг. 1) устанавливает в О содержимое счетчиков б и 7 и запускает одновибратор 2, на выходе которого по вл етс  пр моугольный импульс длительностью Т. Этот сигнал открывает элемент И 4 и непосредственно через врем  f , задаваемое блоком 3 задержки , открывает элемент И 5. Через открытые элементы И 4 и 5 импульсы от датчика 1 случайных импульсов в течение соответствующих интервалов времени длительностью Т поступают на счетные входы счетчиков 6 и 7. , Количество сигналов, поступающих на счетный вход каждого из счетчиков 6 и 7 от датчика 1 случайных импульсов , случайно и определ етс  интенсивностью и веро тностными свойствами потока, формируемого датчиком 1

случайных импульсов, и длительностью интервала времени Т.

Между числом сигналов, поступающих на вход счетчика 6 в течение времени Т, и числом сигналов, поступающих на вход счетчика 7 в течение соответствующего ему интеррала времени Т, должна существовать коррел ционна  св зь. Это следует из того, что в течение времени Т -t (фиг, 2) счетные входы обоих счетчиков 6 и 7 одновременно подключены к датчику 1 случайных импульсов, и сигналы, сформированные за.этот интервал времени датчиком 1 случайных импульсов, поступают на оба счетчика 6 и 7 и измен ют одинаково их состо ние. Очевидно также, что. дл  t О счетчики 6 и 7 формируют за врем  Т одинаковые коды, а при Т эти коды (в частности , при пуассоновском потоке, формируемом датчиком 1 потоков случайных импульсов) независимы.

Случайные кеды, хран щиес  в счетчиках 6 и 7, с помощью дешифраторов 8 и 9 преобразуютс  в пространственно распределенные случайные величины, которые подчин ютс  известному закону распределени  веро тностей , определ емому веро тностными свойствами потока, формируемого датчиком 1 потока случайных импульсов, С помощью коммутаторов 10 и 11 и блоков 12 и 13 элементов ИЛИ известна  функци  распределени  веро тностей может быть преобразована в за|данный закон распределени  случайных величин, С приходом следующего сигнала опроса процесс повтор етс .

Предлагаемый генератор по сравнению с ЭВМ общего назначени , во-первых , требует на 2-3 пор дка меныиих аппаратурных затрат дл  формировани  потока случайных событий с требуекыми коррел ционными свойствами, вовторых , позвол ет формировать потоки как случайных, так и псевдослучайных событий, в-третьих, обеспечивает на 2-3 пор дка более высокое быстродействие при формировании потока коррел ционно зависимых случайных событий ,

Кроме того, наличие идентичных каналов формировани  потоков случайных событий в предлагаемом генераторе позвол ет достаточно просто осуществл ть агрегатирование и создавать многоканальные генераторы потоков случайных событий. Совместное же использование генератора с микропроцессором или микро - ЭВМ позволит формировать нестационарные потоки случайных событий, а при фиксирован .ных (заданных) коррел ционных св з х между собы- и ми в потоке - изменить (регулировать) функции распределени  формируемых случайных величин ,

и МП III и IIIII III

дпси

Фиг.2

Claims (2)

1. (54.) 1. ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ, содержащий датчик случайных импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора, вход которого объединен с установочным входом первого счетчика и является входом ’’Опрос’’ генератора, выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами первого дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора, выхода которого соединены с соответствующими входами первого блока элементов ИЛИ, выход которого является первым выходом генератора, отличающийся тем, что', с целью расширения функциональных возможностей генератора путем обеспечения заданной корреляционной зависимости между двумя потоками случайных событий, он содержит второй элемент И, второй счетчик, второй дешифратор, второй коммутатор, второй блок элементов ИЛИ и блок·задержки, информационный вход которого подключен к выходу одновибратора, а управляющий вход блока задержки является управляющим входом генератора, выход датчика случайных импульсов сое- g динен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока задержки, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, установочный вход которого соединен с входом '’Опрос*’ генератора, выхода разрядов второго счетчика соединены с соответствующими входами второго дешифратора, выхода которого соединены с соответствующими входами второго коммутатора, выхода которого соединены с соответствующими входами второго, блока элементов ИЛИ, выход которого является вторым выходом генератора.

   SU_<„> 1062696.
2. 2. Генератор по π. 1, отличающийся тем, что блок задержки содержит дешифратор, элемент ИЛИ, группу элементов Ии η (η -число элементов И в группе), соединенных последовательно элементов задержки, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы .которых сое динены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока,- информационным входом которого является вход первого элемента задержки, а управляющим входом блока являются входы дешифратора, выхода которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы.