SU1193673A1 - Управл емый генератор потоков случайных событий - Google Patents

Abstract

УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ, содержащий многоканальный источник пуассонов- ских потоков импульсов, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам многоканального источника детерминированных интервалов времени, вход которого  вл етс  входом задани  статистических свойств генератора, элемент ИЛИ, выход которого соединен с инверсными входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами шифратора, выходы которого соединены с входами соответствующих разр дов первого регистра пам ти, выходы разр дов которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, генератор импульсов , первый счетчик, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора путем задани  требуемого .. коэффициента коррел ции между событи ми , он содержит второй регистр пам ти , второй счетчик, делитель частоты , два мультиплексора, триггер и элемент И, выход которого  вл етс  выходом генератора и соединен с входами Сброс первого регистра пам ти и второго счетчика и с нулевым входом триггера, нулевой и единичный выходы которого соединены с управл ющими входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выход генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разр дов которого соединены с первой группой информационных входов первого мультиплексора соответственно , выходы разр дов первого (Л регистра пам ти соединены с второй группой информационных входов первого мультиплексора соответственно, труппа выходов которого соединена с входами разр дов первого счетчика соответственно, выход переполнени  которого соединен со своим входом Запись информации, с первым входом ;О СО элемента И и с единичным входом триггера , единичный выход которого соеОд динен с вторым входом элемента И, вход задани  коррел ционных свойств со . генератора образует входы разр дов второго регистра пам ти, пр мые выходы разр дов которого соединены с первой группой информационных входов второго мультиплексора соответственно , инверсные выходы разр дов второго регистра пам ти соединены с второй группой информационных входов второго мультиплексора соответствен- но, выход которого соединен с входом задани  коэффициента делени  делител  частоты.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при веро тностном моделировании структурно сложных систем, при построении автоматизированных испыта тельных комплексов, стохастических вычислителей и моделей.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей управл емого генератора потоков случайных событий путем обеспечени  возможности формировани  потоков с требуемыми коэффициентами коррел ции.

На фиг. 1 .приведена функциональна  схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 - временна  диаграмма, иллюстрирующа  работу генератора.

Генератор содержит многоканальный источник 1 пуассоновских потоков импульсов , многоканальный источник 2 детектированных интервалов времени, группу элементов ИЗ, дешифратор 4, первый регистр 5 пам ти, первый счетчик 6, элемент ИЛИ 7, генератор- 8 импульсов, второй счетчик 9, первьй мультиплексор 10, второй регистр 11 пам ти, второй мультиплексор 12, делитель 13 частоты, триггер 14, элемент И 15.

Случайньй интервал между выходными сигналами формируетс  наоснове двух подьштервалов, длительность первого из которых определ етс  кодом , пропорциональным длительности предьщущего случайного интервала между выходными сигналами. Длительность второго подынтервала пропорциональна величине очередного случайного кода, полученного в результате проведени  случайного испытани , причем степень вли ни  величины каждого из этих кодов на длительность формируемого интервала определ етс  управл ющим кодом, в результате этого между случайными интервалами выходных сигналов возникает коррел ционна  св зь, величина которой зависит от управл ющего кода. Измен   .управл ющий код, можно управл ть долей первого подынтервала, пропорционального длительности предьвдущего выходного интервала, в формируемом текущем интервале и тем самым управл ть величиной коэффициента коррел ции между соседними интервалами.

Рассмотрим работу генератора, начина  с момента времени, когда на выходе, счетчика 6 импульсов по вл етс  сигнал переполнени  и триггер J14 находитс  в единичном состо нии |(фиг.2). По переднему фронту сигнала переполнени  осуществл етс  занесение кода с выхода счетчика 9 через мультиплексор 10 в счетчик 6. Сигнал переполнени  проходит через открытый элемент И 15 (т.е. триггер 14 находитс  в единичном состо нии ) на выход и входы установки в О регистра 5 пам ти, счетчика 9 и триггера 14. Сброс счетчика 9 и триггера 14 осуществл етс  по заднему фронту этого сигнала, что необходимо дл  надежного занесени  информации из счётчика 9 через мультиплексор 10 в счетчик 6 и дл  обеспечени  прохождени  сигнала переполнени  через элемент И 15. Нулевое значение регистра 5 пам ти обусловливает срабатьшание элемента ИЛИ 7, который открывает элементы И 3 и тем самым разрешает проведение очередного случайного испытани , в результате которого формируетс  случайный код в регистре 5 пам ти. В счетчике 9, содержимое которого переписано в счетчик 6 передним фронтом выходного импульса , после его обнулени  начинаетс  формирование нового кода, пропорционального длительности текущего интервала между импульсами выходного потока. Триггер 14 задним фронтом выходного сигнала сбрасьшаетс  в О, что приводит к закрытию элемента И 15 и переключению мультиплексоров 10 и 12: мультиплексор 10 пропускает на вход счетчика 6 код с выхода регистра 5 пам ти, а мультиплексор 1 2 подает на управл ющие входы делител  13 частоты пр мой код с выхода регистра 11 пам ти. Вследствие этого в течение времени, .когда триггер 14 находитс  в нулевом состо нии , период следовани  импульсов Т на выходе делител . 13 частоты,, а следовательно, и на счетном входе счетчика 6 импульсов равен

. 7

fp гр .,

(1)

К.,

Т- - период следовани  импульсов на входе счетчика 6-импульсов , когда триггер 14 находитс  в нулевом состо нии; Т - период следовани  импульсов на выходе генератора 8 импульсов ; .

m - разр дность регистра 11 пам ти;

Ку - управл ющий код, хран щийс  в регистре I1 пам ти. Счетчик 6  вл етс  вычитающим сче чиком, и сигнал переполнени  вырабатываетс , когда содержимое счетчика равно нулю. Следовательно, очередной сигнал, переполнени  после занесе ни  кода Кд из счетчика 9 по вл ет с  через врем  if J, , равное

4tr l т,, . (2) где К{, - код, переписанный в сЧетчик 6 из счетчика 9 импульсов; величина К, пропорциональна длительности предьщущего i -1 -го интервала между импульсами выходного потока; Ту - период следовани  импульсов

на счетном входе счетчика 6 когда триггер 14 находитс  в нулевом состо нии; tj - интервал времени между сигналами переполнени  счетчика 6, когда триггер 14 на- ходилс  в нулевом состо нии По переднему фронту этого сигнала переполнени  случайный код, получен- ньй в очередном испытании, из регист- ра 5 пам ти переписываетс  через мультиплексор 10 в счетчик 6. По заднему фронту этого сигнала переполнени  триггер 14 переходит в единичное состо ние, что приводит к открьшанию элемента И 15 и переключению мультиплексоров 10 и 12: мультиплексор 10 пропускает на вход счетчика 6 код с выхода счетчика 9, а мультиплексор 12 подает на управл ющие входы делител  I3 частоты инверсный код с выхода регистра 11 пам ти. Вследствие этого в течение времени, когда триггер 14 находитс  в единичном состо нии , период следовани  импульсов на входе счетчика 6 равен

-т . СЗ) , к j

Следовательно, сигнал переполне- ни  счетчика 6 после занесени  в него кода К из регистра 5 пам ти по-  вл етс  через врем  ЛЦ , равное ДЦ к, (4)

lio переднему фронту этого сигнала переполнени  в счетчик 6 заносит- с  код с выхода счетчика 9. Разр д- ность счетчика 9 равна сумме Е+ га, где I - разр дность счетчика 6

пульсов, m - разр дность регистра 11 пам ти, и на вход мультиплексора 10 заведены только f старших разр дов. .Таким образом, код, формируемьйв f старших разр дах счетчика 9 за врем  между двум  импульсами выходного потока , равен И--1 (5)

К

Т - где tj - врем  между (i-l)-M и

(i -2 )-м импульсами выходного потока;

Т - период следовани  импульсов генератора 8 импульсов; m - разр дность регистра 11

пам ти.

Данный сигнал переполнени  про- ходит через открытый элемент И 15, и на выходе по вл етс  очередной i-и импульс, которьй сбрасывает в О регистр 5 пам ти, счетчик 9 и , триггер 14, затем начинаетс  формирование следующего (; + 1)-го импульса . Таким образом, врем  между любыми двум  соседними импульсами выходного потока равно сумме

,

V H,,,

U)

)

Первое слагаемое в данной сумме зависит от длительности предыдущего (i-l)-ro интервала, что приводит к коррел ционной зависимости между соседними интервалами. Дол  этого слагаемого в данной сумме зависит от величины управл ющего кода в регистре 11 пам ти. Чем меньше код, тем больше Зависит длительность текущего интервала от предыдущего и наоборот. Коэффициент коррел ции Ri между соседними интервалами раве 1

(7)

Ri

Из выражени  (7) следует, что путем изменени  управл ющего кода К от О до ( П можно получить любое значение коэффициента коррел ции в диапазоне от 1/2 до 1.

Формируемые коррел ционно зависимые величины в предлагаемом устройстве представлены как в виде случайных интервалов между импульсами выходного потока, так и в виде кодов ча выходе счетчика 9.

Вымд

Фиг.2

Claims (1)

1. УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОТОКОВ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ, содержащий многоканальный источник пуассоновских потоков импульсов, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам многоканального источника детерминированных интервалов времени, вход которого является входом задания статистических свойств генератора, элемент ИЛИ, выход которого соединен с инверсными входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами шифратора, выходы которого соединены с входами соответствующих разрядов первого регистра памяти, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, генератор импульсов, первый счетчик, о т л и ч а тощий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора путем задания требуемого .. коэффициента корреляции между событиями, он содержит второй регистр па- мяти, второй счетчик, делитель частоты, два мультиплексора, триггер и элемент И, выход которого является выходом генератора и соединен с входами Сброс первого регистра памяти и второго счетчика и с нулевым входом триггера, нулевой и единичный выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выход генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого соединены с первой группой информационных входов первого мультиплексора coot— й ветственно, выходы разрядов первого регистра памяти соединены с второй группой информационных входов первого мультиплексора соответственно, труппа выходов которого соединена с входами разрядов первого счетчика соответственно, выход переполнения которого соединен со своим входом Запись информации, с первым входом элемента И и с единичным входом триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента И, вход задания корреляционных свойств генератора образует входы разрядов второго регистра памяти, прямые выходы разрядов которого соединены с первой группой информационных входов второго мультиплексора соответственно, инверсные выходы разрядов второго регистра памяти соединены с второй группой информационных входов второго мультиплексора соответственно, выход которого соединен с входом задания коэффициента деления делителя частоты.

   SU ..„1193673

   1 1193673 2