SU1164705A1 - Генератор случайного процесса - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРО .ЦЕССА, содержащий первый источник шума , выход которого соединен с входом компаратора, группу блоков пам ти, первую группу компараторов, группу схем сравнени , выходы которых соединены с соответствующими входами элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом ключа, группа выходов каждого компаратора первой группы соединена соответственно с первой группой адресных входов соот ветствукидего блока пам ти группы, отличающийс  тем, что, с .целью расширени  функциональных возможностей генератора за счет получени  семейства трехмерных распре- . делений, он содержит вторую группу компараторов, два элемента, задержки, блок пам ти, генератор тактовых импульсов и второй источник шума, выход которого через первьй элемент задержки соединен с первыми входами схем сравнени  группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих блоков пам ти группы, выходы каждого компаратора второй группы соединены соответственно с второй группой адресных входов соответствующего блока группы, треть  группа адресных входов каддого из которых соединена с группой выходов компаратора соответственно, выход ге (Л нератора тактовых импульсов соединен с входами Опрос первого и второго . источников шума и с входом Считывание блока пам ти, перва  группа ин- 3 формахщонных выходов которого соедине на .с входами соответствующих компараторов первой группы, выход элеменОд тов И соединен с входом Запись О блока пам ти втора  группа информационных выходов которого соединена с входами соответствующих компараторов f bi второй группыj выход первого источника шума через второй элемент задержки соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с информационным входом блока пам ти.

Description

Изобретение относитс  к вьгаислит .ельной технике и предназначено дл  формировани  случайного процесса,заданного семейством трехмерных распределений (случайного пол ).

Известны устройства, предназначенные дл  моделировани  случайных процессов fl - 3J .

Они позвол ют воспроизводить случа йные процессы с двухмерными распределени ми , но не возможности моделировани  случайных полей.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  генератор случайного процесса 4, содержащий первую группу источников шума, выходы которых соединены с входами тре:Х нелинейных преобразователей , компаратора и группы ключейj выходы которых  вл ютс  выходами генератора и соединены с входами других компараторов, выходы которых соединены с управл ющими входами нелинейных 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 кицими входами ключей.

Недостатком известного устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности, так как он предназначен дл  формировани  случа;йных процессов только по двухмерному семейству распределеНИИ .

Цель изобретени  - расширение функ1 (ионапьных возможностей за счет формировани  случайного процесса, заданного семейством трехмерных распределений (случайного пол ). ,

Дл  достижени  поставленной цели в известньй генератор случайного процесса, содержащий первый источник шума, выход к: &торог,о соединен с входом компаратора, группу блоков пам ти первую групг компараторов, группу схем сравнени , выходы которых соединены с собтветс-твуклцими входами элемента И, выход которого, соединен с управл кнцим входом ключа, группа выходов каждого компаратора первой группы соединена соответственно с первой группой адресных входов соответствующего блока пам ти группь, введены втора  группа компараторов, два элемента задержки, блок пам ти, генератор тактовых,импульсов и второй

источник шума, выход которого через первый элемент задержки соединен с первыми входами схем сравнени  группы , вторые входы которых подключены к выходам соответствуклцих блоков пам ти группы, выходы каждого компаратора второй группы соединены соответст-i вённо с второй группой адресных входов соответствующего блока пам ти группы, треть  группа адресных входов ка щого из которых соединена с группо выходов компаратора соответственно, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами Опрос первого и второго источников шума и с входом Считьшание блока пам ти, перва  группа информационных выходов которого соединена с выходами соответствующи компараторов первой группы, выход элемента И соединен с входом Запись блока пам ти, втора  группа информационных выходов которого соединена с входами соответствующих компараторов второй группы, выход первого источника шума через второй элемент задержки соединен с информационным входом ключа , выход которого соединен с информационным входом блока пам ти.

На фиг.1 приведена блок-схема генератора; на фиг.2 - схема одного блока пам ти из, группы блоков пам ти; на фиг.З - то же, другого блока пам ти , на фиг.4 - схема ключа, примененного в блоке пам ти.

Генератор содержит компаратор 1, группу 2 блоков 3j-3(g пам ти и компараторов 4,-4| и5,-5|, группу схем ((f сравнени , элемент И 7, блок 8

пам ти, ключ 9, источники 10, и 10 шума, элементы 11 и 12 задержки и генератор 13 тактовых импульсов

Каждый блок 3 пам ти (фиг.2) содержит  чейки 14 пам ти и ключи 15 и 16. , . . ;

Блок 8 пам ти содержит схему 17 сравнени , счетчики 18 и 19, деви раторы 20 и 21, ключи 22,  чейки 23 пам ти , компараторы 24 и коммутатор 2.

Ключи 22 содержат элемент 26 И, ключевой элемент 27.

Генератор предназначен дл  формировани  случайного пол , заданного семейством трехмерных п бтносте веро тностей . Каждый блок 3 пам ти предназначен дл  хранени  одной ТРех мерной плотности вер.о тностей.

Принцип работы генератора основан на использовании способа Неймана, что реализуетс  при помощи группы схем 6 сравнени  и элемента И. Источники 10 шума предназначены дл  задани  равномерно распределенных случайных сигналов. Блок 8 пам ти предназначен дл  хранени  сформированных значений случайного пол . При формировании каждого текущего значени  случайной величины одно временно учитьгоают с   значени  параметров , отсто щих от него на К стро и К столбцов. Счетчик 18 и дешифратор 20 служат дл  задани  номера столбца, в который должно записыватьс  формируемое значение. Схема .18 сравнени  необходима дл  проверки , полностью ли заполнена формируе ма  строка, номер которой задаетс  счетчиком 19 и дешифратором 21. Вьз- бор нужной  чейки в строке и столбце осуществл етс  при совпадении сигналов,от дешифраторов 20 и 21 на входах элемента 26 И ключа 22. Генератор работает следук цим образом . Предварительно в К первых строк К первых столбцов блока В пам ти за письшаютс  сформированные каким-либ образом значени  пол  (это могут быть равномерно распределенные случайные числа). .Начальные установки счетчиков 18 и 19 должны быть равны величине (К+1), а на установочньй вход схе.мы сравнени  17 подана вели чина., пропорциональна  2М. Поскольку на входах дешифраторов 20 и 21 при опросе блока 8 пам ти от элемента 7 И будут сигналы, про- порциональиые величине К+1, сигналы с выходов должны открыть дл  записи формируемого числа соответствукиций ключ 19. Коммутаторы 21 предназначе ны дл  подключени  на выход (К+1)-г сигнала из М присутствунщих на входе , причем номер сигнала, которьй первым подключаетс , на выход, определ етс  величиной входного, сигнала от счетчика 19. Коммутатор 25 предназначен дл  подключени  на выход блока 8 пам ти выходов (К+1)-го коммутаторов 24, . причем номер коммутатора 24, выходы которого первыми подключаютс  на вы: ход блока 8 пам ти, определ ютс  величиной входного сигнала от счетчика 18. Таким образом, при по влении сигнала от генератора 13 тактовых импульсов и опроса  чеек 23 на вход коммутатора 25 должны поступить (К+1) (К+1) входных .сигналов. С выхода его будет сн т (К+1)(К+О - 1 выходной сигнал, так как на выход блока 8 пам ти не должен подаватьс  сигнал из запоминающей  чейки, соответствукгщей формируемому значению пол . Пуск генератора осуществл етс  пуском генератора 13 тактовых импульсов . Источники 10 ( и формируют два равномерно распределенных случайных сигнала. Первый сигнал поступает на вход компаратора 1 и открьшает его i-й выход, что приводит к подключению всех i-x столбцов  чеек пам ти в блоках 3 пам ти. Поскольку во всех блоках.3 пам ти одновременно выбраны определенные матрицы и строки сигналами от компараторов 4 и 5,на выходах каждого блока пам ти по вл етс  число, аппроксимирующее соответствующее значение из семейства плотностей веро тностей случайного пол . Эти значени  поступают на вторые входы схем 6 сравнени , где провер етс  вьтолнение системы неравенств Неймана s.i f( , .t; xJt-) f (xtj , t; f(V,, t; к,Ът f Cv i.-i-jbr .-ь-г, Ha первые входы схем 6 поступает за-, держанный элементом задержки 12 до данного момента времени сигнал с выхода второго источника шума 10. Если хоть одно из неравенств (1) не выполн етс , элемент 7 И не срабатывает и формирование случайной величины начинаетс  заново при новом такте работы генератора 13. Система (1) провер етс  дл  новых значений случайньпс в.еличин. Если на зтот раз все неравенства выполн ютс , элемент 7 И вьздает сигнал, открывакнций. ключ 9 и записывающий величину г., задержанную до этого времени элементом задержки 11, в  чейку, соответствунндую счетчику 19 в качестве реализации выходного значени  случайной величины. Опрос счетчиков 18 и 19 и пуск дешифраторов 20 и 21 происхо5116 дит также от элемента 7 И. В момент записи сформированного числа происходит также увеличение показани  счетчика 18 на 1, в результате чего в следующий такт работы устройства формируетс  следукицее значение случайной величины. Таким образом,может быть сформировано случайное поле любого размера WM. По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позвол ет значи- I тельно расширить класс решаемых задач , так как прототип предназначен дл - формировани  двухмерного случайного процесса j а предлагаемое устройство дл  формировани  случайного пбл  с трехмерным распределением I

9u9. i

emi

О т 20

Фив Л

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащий первый источник шума, выход которого соединен с входом компаратора, группу блоков памяти, первую группу компараторов, группу схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента И, выход которого соединен с управляющим входом ключа, группа выходов каждого компаратора первой группы соединена соответственно с первой группой адресных входов соответствующего блока памяти группы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет получения семейства трехмерных распре- . делений, он содержит вторую группу компараторов, два элемента, задержки, блок памяти, генератор тактовых импульсов и второй источник шума, выход которого через первый элемент задержки соединен с первыми входами схем сравнения группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих блоков памяти группы, выходы каждого компаратора второй группы соединены соответственно с второй группой адресных входов соответствующего блока памяти группы, третья группа адресных входов каждого из которых соединена с группой выходов компаратора соответственно, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами Опрос” первого и второго . источников шума й с входом Считывание блока памяти, первая группа ин— формационных выходов которого соединенна, с входами соответствующих компараторов первой группы, выход элементов И соединен с входом Запись блока памяти, вторая группа информационных выходов которого соединена с входами соответствующих компараторов ' второй группы_t выход первого источника шума через второй элемент задержки соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с информационным входом блока памяти.

   SU ,.„1164705

   I 1164705 2