SU1164704A1 - Генератор случайного процесса - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА , содержащий первый источник шума-, выход которого соединен с входом компаратора; , группу компараторов, группу блоков пам ти, группа выходов каждого, компаратора группы соединена соответственно с первой группой адресных входов соответствующего блока пам ти группы, группу схем сравнени , выходы которых соединены с входами элемента И соответственно, выход которого соединен с управл ницим входом ключа , о тли ч ающий с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора за счет получени  семейства двухмерных распределений , он содержит два элемента задержки , блок пам ти, генератор тактовых импульсов и второй источник шума, выход которого через первый элемент задержки соединен с nepBtiO H входами схем сравнени  группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих блоков пам ти группы, втора  группа адресных входов каждого из которых подключена к группе выходов компаратора соответственно, выход первого источника шума через второй СП элемент задержки соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с информационным входом блока пам ти, вход Запись которого подключен к выходу элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами Опрос первого и второго источников шума и с входом Считьшание блока пам ти, группа информационных выходов, которого соединена с входами соответствующих компараторов группы.

Description

Изобретение относитс  к вьгчислительной технике и предназначено дл  моделировани  случайного процесса, заданного семейством двухмерных распределений (случайного пол ). Известны устройства, предназначен ные дл  моделировани  случайных процеосов 1, 2 и З. . Они позвол ют воспроизводить случайные процессы с двухмерньгми распре делени ми, но не дают возможности мо делировани -случайных полей. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  генератор случайного процес са 4, содержащий первую группу источников шума, выходы которых соединены с входами трехнелинейных преобразователей , компаратора и группы ключей, выходы которых  вл ютс  выходами генератора и соединены с входами других компараторов, выходы которых соединены с входами-блоков пам ти , выходы которых соединены с управл ющими входами нелйнейньтх преобразователей , выходы которых соединены с первыми входами схем сравнени , вторые входы которых подключены к выходам источников шума второй группы , а выходы схем сравнени  соединены с входами элемента И, выход которого соединен.с управл ющими входами ключей. Недостатком устройства  вл етс  невозможность моделировани  случайного пол , заданного семейством двух мерных плотностей веро тности. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора за счет получени  семейства двухмерных распределений, т.е. случайного пол . Дл  достижени  доставленной цели в.известный генератор случайного процесса, содержащий первый источник шума, выход которого соединен с вх.одом компаратора, группу компараторов группу блоков пам ти, группа выходов .каждого компаратора группы соединена соответственно с первой группой адресных входов соответствующего блока пам ти группы, группу, схем сравнени , выходы которых соедин.ены с входами элемента И срответственно, выход которого соединен с управл ю1ЦИМ входом ключа, введены два элемента задержки, блок пам ти, генератор тактовых импульсов и второй источник шума, выход которого через 1 04 первый элемент задержки соединен с первь1ми входами схем сравнени  группы , вторые входы которых подключены к выходам соответствующих блоков пам ти группы, втора  группа адресных входов каждого из которых подключена к группе выходов компаратора соответственно , выход первого источника шу;ма через второй элемент задержки соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с информационным входом блока пам ти, вход Запись которого подключен к выходу элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами Опрос первого и второго источников шума и с входом .Считывание блока пам ти, группа информационных выходов которого соединена с входами соответствующих компараторов группы. На фиг.1 приведена блок-схема генератора; на фиг.2 - схема одного из блоков пам ти группы блоков пам ти; на фиг.З - схема другого блока пам - ти| на фиг.4 - схема ключа, примененного в блоке пам ти (фиг.З). Генератор содержит компаратор 1, группу блоков If - 2 f5 пам ти, группу Компараторов 3 3, группу схем 4, - 4fj. сравнени , первый элемент 5 задержки, первьй 6j и второй 62 источники шума, элемент 7 И, блок 8 пац ти, ключ 9, второй элемент 10 задержки, генератор И тактовых им- . пульсов. Каждый блок 2j (,2) пам ти (фиг.2).содержит  чейки 12 пам ти и ключи 13. Блок 8 пам ти (фиг.З) содержит  чейки 14 пам ти, ключи.15, группу коммутаторов 16, коммутатор 17, дешифраторы 18, 19, счетчик 20, схему сравнени  21, счетчик 22. Каждый ключ 15 (фиг.4) содержит элемент 23 И и ключевой элемент -24. Блоки 2 пам ти предназначены дл  хранени  аппроксимаций двухмерных плотностей веро тностей. Дл  выбора строк, соответствующих текущим значени м аргумента, служат компараторы .3. Дл  выбора столбца - компаратор 1. Работа генератора основана на использовании способа Неймана, который реализуетс  группой схем 4 сравнени  и элементом 7 И. Блок 8 пам ти хранит сформированные значени  случайного пол .

Коммутаторы 16 предназначены дл  последовательного, подключени  на выход коммутатора 17 выходов  чеек 14 пам ти по столбцам. ,

Дл  определени   чейки 14, в котог 5 рую должна записыватьс  формируема  случайна  величина и дл  правильного подключени  выходов  чеек 14 на выход блока 8 пам ти, служат счетчики 20, .22 и схема 21 сравнени . Счетчик 20 О предназначен дл  определени  номера формируемой строки, счетчик 22 - дл  определени  номера формируемого столбца , схема сравнени  21 - дл  проверки , все .ли столбцы данной строки дены.

Изменение показаний второго счетчика 22 происходит при окончании формировани  текущего значени  случайной величины при по влении сигнала на де блока 8 пам ти. Сброс его происходит по сигналу от схемы 21 сравнени  по окончаник формировани  строки. Этот же сигнал от схемы 21 сравнени  служит дл  увеличени  показани  счет-25 чика 20. Дешифраторы 18 и 19 нужны дл  определени   чейки 14 пам ти, в которуюзаписываетс  формируема  случайна  величина.

Е зависимости от показани  счетчи-30 ка 20 осуществл етс  подключение коммутаторами 16 выходов  чеек 14 пам .ти на выход коммутатора 17. Увеличение показани  счетчика 20 на единицу влечет за собой один. перебр.ос . 35 коммутатора 16. В зависимости от по-, казаний счетчика 2-2 осуществл етс  переброс коммутатора 17.

Генератор работает следующим образом .40

Предварительно в (К+1) первых строк и. столбцов блока 8 пам ти запирьгоаютс  значени  случайного пол , сформированное каким-либо образом (это могут быть равномерно распреде- 45 ленные случайные числа). Счетчики 20 и 22 устанавливаютс  в начальные.сое- . то ни , соответствующие хранению в них величинам (). Это значит, что на выходах первых (К+1) коммутато- 50 ров 16 подключены выходы первых (К+1) строк соответствующих столбцов блока 8 пам ти.

Пуск генератора осуществл етс  пуском генератора 11 .тактовых импуль-.55 сов, который запускает источники 6 и 62 шума и опрашивает блок 8 лам ти . Сигнал с выхода первого источника 6 шума поступает на вход компаратора 1, вследствие чего по вл етс  сигнал на -м вькоде компаратора 1. Это равносильно подключению всех 1-х столбцов блоков 2 пам ти и по влению на их выходах сигналов, пропорциональных заданным распределени м. Эти сигналы поступают на входы схем 4 сравнени , на другие входы которых поступает случайный сигнал с выхода второго источника 62 шума.

Схемами 4 сравнени  осуществл етс  проверка системы неравенств

.,)2

i(x гЬ г

i-1,5-1 f ч / 2

Л

)

Ч.з- 1 2

Если хоть одно из нерав.енств этой системы не выполнено, с выхода элемента И 8 не будет вьздан сигнал, нова  случайна  величина остаетс  пока несформированной. Б следунщий такт работы генератора 11 будет осуществл тьс  проверка новой cиcтe IЫ нера .венств.

Если на этот раз выполн ютс  все неравенства сист-емы, сигнал с выхода элемента И 7 открывает ключ 9 и случайна  величина, задержанна  элемен,том задержки 10, поступает на вход блока 8 пам ти в качестве сформиро- ванного аргумента. Поскольку показани  счетчиков 20 и 22, считанные сигналом с выхода элемента И, равны , сигналами с выходов дешифраторов 18 и 19 открываетс  соответствую щий ключ 15 и сформирован.на  с лучайна  величина запишетс  в соответствующую  чейку 14 пам ти. При этом состо ние счетчика 22- увел1гчиваетс  на единицу, вследствие чего к входам комЗмутатора 17 через коммутатор 16 будут подключены средние  чейки 14 пам ти. В свою очередь это приводит к по влению сигналов на других выходах компараторов 3 и смене сигналов на выходах блоков 2 пам ти. Далее цикл работы генератора повт.ор етс .

Таким образом, может быть сформирована строка случайного пол  длиной М. Когда формирование строки закончено , по сигналу схемы 21 сравнени  происходит сброс счетчика 2Z на показание (К-ь1) и увеличение показани  первого счетчика 20 н единицу. Начинаетс  формирование второй строки, а затем всех последующих.

Таким образом, генератор позвол ет формировать случайное поле любой размерности, заданное семейством двухмерных плотностей веро тности, что позвол ет расширить класс решаемых задач по сравнению с прототипом.

предназначенным только дл  моделировани  случайных процессов.

По сравнению с базовым объектом генератор позвол ет существенно расширить класс решаемых задач, так как базовоеустройство позвол ет формировать только случайную последовательность , заданную одномерным нормальным распределением.

Фиг. 2

От

Фие.

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащий первый источник шума·, выход которого соединён с входом компаратора, группу компараторов, группу блоков памяти, группа выходов каждого, компаратора группы соединена соответственно с первой группой адресных входов соответствующего блока памяти группы, группу схем сравнения, выхо- ционных выходов, которого соединена ды которых соединены с входами эле- с входами соответствующих компаратомента И соответственно, выход которо- ров группы.

   SU ..,.1164704 >

   - 164704 2