, ... Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть использовано при решении задач моде лировани систем с учетом случайных внешних возмущающих факторов и случайных отклонений параметров объектов , а также при построении автомат з{1рованных испытательных комплексов Известны устройства, моделирующи случайные процессы с заданными статистическими характеристиками. Известен генератор случайного процесса, содержащий генератор равн мерно распределенных случайных чисе регистр сдвига, элемент масштабировани , первый и второй функциональные преобразователи, группу элементов масштабировани , блок сравнени и блок развертки СП. Однако это устройство не обеспечивает стабильность характеристик формируемого процесса, так как первый и второй функциональные преобра зователи реализованы с помощью груп пы ЭЛТ-политронов, кроме того, применение политронов существенно увеличивает габариты -устройства и усло н ет программное управление его раб той. Известен генератор случайных про цессов, содержащий датчик случайных сигналов, блок сравнени , два ключа элемент пам ти, блок пам ти, блок регистрации, блок развертки, функциональньй преобразователь, счетчик и источник опорного напр жени С2з. Указанное устройство не позвол ет формировать случайные процессы, описываемые функцией распределени веро тностей с размерностью более двух, кроме того, использование аналоговой элементной базы ухудшает точностные характеристики устройства . Известен генератор случайног-о процесса, содержащий регистр сдвига группу блоков умножени , суммирующий блок, преобразователь код - напр жение , дешифратор, счетчик и умножитель C3J. Однако это устройство позвол ет формировать случайный процесс с заданной спектральной плотностью мощности и не обеспечивает генерацию случайного процесса с заданной мног мерной функцией распределени веро тностей . Наиболее близким техническим реш нием к изобретению вл етс генера92 тор многомерных случайных величин, содержапщй генератор тактовых импульсов , шифратор, генератор равномерно распределенных случайных чисел , группу сумматоров, группу блоков пам ти, регистр сдвига, регистр адреса и элемент задержки Недостатком данного устройства вл етс то, что оно не обеспечивает формирование случайного процесса с заданным многомерным законом распределени веро тностей, что сужает его функциональные возможности. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства путем формировани случайного процесса с заданной многомерной функцией распределени веро тностей и повышени точности путем равномерной аппроксимации заданной функции распределени веро тностей. Дл достижени указанной цели в генератор случайного процесса, содержащий генератор тактовых импульсов, первый генератор равноверо тных случайных чисел, группу сумматоров, . группу блоков пам ти, шифратор, регистр сдвига и элемент задержки, причем вход запуска генератора тактовых импульсов вл етс входом Пуск генератора и соединен с установочным входом регистра сдвига, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами первого генератора равноверо тных случайных чисел и элемента задержки, а также со считывающими входами блоков пам ти группы, выход первого генератора равноверо тных случайных чисел подключен к первым входам сумматоров группы, синхронизирующие входы которых и вход Сдвиг регистра сдвига соединены с выходом элемента задержки, вторые входы сумматоров группы подключены к входам соответствующих блоков пам ти группы, выходы сумматоров группы соединены с входами шифратора со .ответственно, выходы которого подключены к информационным входам регистра сдвига соответственно, выходы регистра сдвига соединены с адресными входами соответствующих блоков пам ти группы, введены второй генератор равноверо тных случайных чисел, счетчик, триггер, группа элементов И и преобразователь код - напр жение, причем вход Пуск генератора соеди .нен с входом обнулени счетчика и с нулевым входом триггера, счетный 3 вход счетчика подключен к выходу эле мента задержки, выход переполнени счетчика соединен с единичным входом триггера, единичный выход которого подключен к первым входам элементов И группы вторые входы первых 1 элементов И группы (1 - число выходов дешифратора) соединены соответственн с первыми 1 выходами регистра сдвига , а вторые входы остальных г элементов И группы соединены с выходами второго генератора равноверо тных случайных чисел соответственно, вход которого подключен к выходу элемента задержки, выходы элементов И группы соединены с входами преобразо вател код - напр жение соответственно выход которого вл етс выходом генератора. Суть изобретени состоит в том, что случайный процесс с заданной многомерной функцией распределени веро тностей F(X,Xj, ..., Х„) формируетс на основе многомерной случайной величины X {Х,Х2,,.., Х„. При этом осуществл етс не циклическое формирование реализаций много мерной случайной величины ,Х, ..., а непрерывное генерирование одной составл ющей многомерной случайной величины )(,1,2,. , .), причем люба совокупность п соседних значений случайного процесса X(t-n+1), X(t-n+2), ..., X(t-1)}, X(t)}, подчин етс заданной многомерной функции распределени веро тностей . Формируемые непосредственно после пуска генератора (п-1) значени случайного процесса вл ютс искаженными , так как генерируютс в отсутствие набора предшествующих зна чений. Поэтому передача на выход уст ройства значений, формируемых непосредственно после пуска ге нератора, блокируетс . Дл повышени точности воспроизведени заданной многомерной функции распределени веро тностей она равномерно аппроксимируетс путем использовани дополнительного генератора равноверо тных, случайных чисел. На фиг. 1 приведена блок-схема шифратора; на фиг. 2 - блок-схема генератора случайного процесса. Генератор случайного процесса содержит генератор 1 тактовых импул сов, первьй генератор 2 равноверо т ных случайных чисел, элемент 3 задержки , группу 4 сумматоров, груп594 пу 5 блоков пам ти, шифратор 6, счетчик 7, регистр -8 сдвига, триггер 9, второй генератор 10 равноверо тных случайных чисел, гуппу 11 элементов И, преобразователь 12 код напр жение . Шифратор 6 (фиг. 2) содержит группу 13 элементов И и группу 14 элементов ИЛИ. i-e входы шифратора 6 (,2,...,, где 1 - количество одновременно формируемых разр дов) соединены с пр мыми входами группы 13 элементов И, выход каждого из элементов И группы 13 элементов И подключен к инверсным входам всех предыдущих элементов П группы 13 элементов И, входы i-ro элемента ИЛИ (,2,.,. ,1) группы 14 элементов ИЛИ соединены с выходами i-x элементов И ( (1+2т), ,1,2,...) группы 13-элементов И, выходы группы 14 элементов ИЛИ соединены с выходами шифратора 6. Генератор случайного процесса работает следующим образом. Дл формировани случайного процесса X(t) на вход устройства подаетсй сигнал Пуск, поступающий на вход запуска генератора 1 тактовых импульсов, установочный вход регистра 8 сдвига, вход обнулени счетчика 7 и первый установочный вход триггера 9. Под воздействием данного сигнала триггер 9 устанавливаетс в нулевое состо ние, счетчик 7 обнул етс , в регистр 8 сдвига записываетс код 00...01 (единица в младшем разр де), а генератор 1 тактовых импульсов начинает вырабатывать последовательность тактовых импульсов. Импульс, сформированный генератором 1 тактовых импульсов, поступает на вход первого генератора 2 равноверо тных случайных чисел, на вход элемента 3 задержки и на первые входы группы 5 блоков пам ти. Первый генератор 2 равноверо тных случайных чисел вырабатывает код случайного числа, равномерно распределенного на интервале (О, 1). Тактовый импульс, поступивший на первые входы группы 5 блоков пам ти, обеспечивает считывание информации из чеек, адрес которых поступает с выхода регистра 8 сдвига на вторые входы группы 5 блоков пам ти. Первым тактовым импульсом производитс считывание информации из чеек с адресом 00...01. В блоках пам ти хранитс записанна в виде отрицательных чисе в обратном коде информации о многомерной функции распределени веро тностей . С выходов группы 5 блоков пам ти считанные числа поступают на третьи входы группы 4 сз мматоров, на первые входы которых поступают случайное число, сформированное первым генератором 2 равноверо тных случайных чисел. Тактовый импульр проходит чер(з элемент 3 задержки и поступает с его выхода на вторые входы группы 4 су Ф1аторов, разреша выполнение операции сложени . Кроме того, задержанный тактовьй импульс поступает на вход второго генератора 10 равноверо тных случайных чисел, счет ный вход счетчика 7 и управл ющий .вход регистра 8 сдвига, в котором выполн етс сДвиг числа в сторону старших разр дов. При сложении чисел, поступивших н входы группы 4 сумматоров, производи , с сравнение равномерно распределенного случайного числа с кодами веро тностей , поступившими из группы 5 блоков пам ти. Так как коды веро тностей записаны в группе 5 блоков пам ти в обратном коде, то с выходов группы 4 сумматоров на входы шифратора 6 поступает код вида 11...10... ...00. В этом коде информативным вл етс разр д, в котором находитс первый (счита от младших разр дов) единичный сигнал. Группа 13 элементов И, вход щих в состав шифратора 6 выдел ет этот сигнал и пропускает ег на входы группы 14 элементов ИЛИ. Входы группы 14 элементов ИЛИ соединены с выходами группы 13 элементов И таким образом, что входы j-ro элемента ИЛИ (,2,...,1) группы 14 элементов ИЛИ подключены к выходам i-x элементов И, (1+2т), ,1,2,..., грутшы 13 элементов И, что позвол ет преобразовать унитарный код, снимаемый с выходов группы 13 элементовИ в двоичный код, получаемый на выходах группы 14элементов ИЛИ. Число входов К шифратора 6 св зано с числом его выходов 1 соотношение . . Таким образом, на выходе шифратора 6 вырабатываетс код, определ ющий 1 разр дов многомерной случайной величины ,Xj,..., и тем самым задающий значение ее составл ющей Х Данный код поступает на информационные разр ды регистра 8 сдвига и записываетс в освободившиес в результате сдвига младшие разр ды регистра 8 сдвига. Задержанный элементом 3 задержки тактовый импульс, приход на счетный вход счетчика 7, увеличивает его содержимое на единицу. При формировании следующих п-2 тактовых импульсов генератором 1 тактовых импульсов составл ющие X, многомерной случайной величины X формируютс аналогично . Триггер 9 находитс в нулевом состо нии и запрещает прохождение сигналов с выходов 1 мпадших разр дов регистра 8 сдвига и аппроксимирующих равноверо тных кодов с выхода второго генератора 10 равноверо тных случайньгх чисел на выходы группы 11 элементов И. При поступлении п-го с момента запуска устройства тактового импульса формируетс значение составл ющей X/f и заноситс в младшие разр ды регистра 8 сдвига. Кроме того, данный импульс , поступа на счетный вход счетчика 7, вырабатывает в нем сигнал переполнени , который с выхода счетчика 7 передаетс на второй установоч ,ный вход триггера 9 и переводит триггер 9 в единичное состо ние. Разрешающий сигнал с выхода триггера 9 поступает на первые входы группы 11 элементов И. 1-разр дный код составл ющей Х с выходов Г младших разр дов регистра 8 сдвига и аппроксимирующий г-разр дный код равноверо тного числа с выхода второго генератора 10 равноверо тных случайных чисел передаютс на выходы группы 11 элементов И и поступают на входы преобразовател 12 код - напр жение . Преобразователь 12 код напр жение пг/ёдставл ет собой сетку сопротивлений R-2R, линейно преобразующую входной набор сигналов в выходное напр жение X(t) (в качестве преобразовател 12 код - напр жение могут быть, в частностиj использованы микросхемы 304 ИД1, 2, 3, 4,, 5, 6 ОЖО.344.000 ТУ). Сформированное в данном такте напр жение X(t) сохран етс на выходе устройства до прихода нового набора входных сигналов на входы преобразовател 12 код напр жение, выработанного после формировани генератором тактовых импульсов следующего тактового импульса. 711 Применение второго генератора 10 равноверо тных случайных чисел повышает точность воспроизведени многомерной функции распределени F(X , Х, ..., Xj,), так как помимо опорных значений,хран 1цихс в труппе 5 блоков пам ти,воспроизвод тс промежуточные значени равномерно аппррксимирукнцие заданную функцию распределени . Технико-экономическа эффективность изобретени определ етс тем, 9 что оно обеспечивает по сравнению с известными устройствами возможность формировани случайных внешних возмущений и случайных параметрических отклонений объектов, характеристики которых описываютс многомерными законами распределени веро тностей , и позвол ет повысить эффективность моделировани и испытаний сложных технических систем.
Cpue.Z