SU1446618A1 - Генератор случайных импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано при решении задач статистического моделировани  и имитации импульсных случайных процессов. Целью изобретени   вл етс  расширение функщюнальных возможностей устройства за счет обеспечени  возможности изменени  козффициента коррел ции между моментом по влени  и амплитудой импульса в формируемом импульсном потоке. Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены два аналого-цифровых преобразовател  6 и 7, два умножител  2 и 22, накапливающий сумматор 17, элементы 3, 5, 9 И, элемент 8 ИЛИ, распределитель импульсов 14 и генератор 15 линейно-измен нмцегос  напр жени . Применение распределител  импульсов 14, элементов 3, 5 9 И и элемента 8 ИЛИ, умнозкител  22 и накапливающего сумматора 17 позволило получить импульсную последовательность , в которой коэффициент коррел ции между моментом по влени  импульса и его амплитудой можно регулировать . 2 ил. i (Л

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и может быть ис пользова- но при решении задач статистического моделировани  и имитации импульс- ных случайных процессов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  возможности изменени  коэффициента кор- рел ции между моментом по влени  и амплитудой импульса в формируемом импульсном потоке.

На фиг, 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 - времен ные графики, по сн ющие работу устройства .

Устройство содержит генератор 1 белого шума, .формирователь 2 заданной плотности распределени  веро т- ности, элемент ИЗ, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5, аналого-цифровые преобразователи 6 и 7, элемент ИЛИ 8, эЛеме.нт И 9, , триггер 10, регистр 11, умножитель 12, ключ 13, распределитель 14 импульсов, генератор 15 линейно измен ющегос  напр жени , схему 16 сравнени , накапливающий сумматор 17, ключ 18, источник 19 напр жени , формирователи 20 и 21 импульсов, умножитель 22,

Генератор случайных импульсов работает следующим образом.

Выходное напр жение плотности генератора 1 белого шума поступает н формирователь 2 заданной плотности распределени  веро тности с помощью которого формируетс  шум с заданной плотностью распределени  веро тностей (фиг.2.1), Этот шум подаетс  на один из входов аналого-цифрового пре образовател  7, на другой.вход которого подаютс  тактирующие импульсы с выхода схемы ИЗ.

Тактирующие импульсы формируютс  следующим образом

Генератор 4 тактовых импульсов формирует последовательность пр моугольных импульсов (фиг. 2.2), котора  подаетс  на входы элементов И5, и 9. Элемент И 9 в исходном состо нии открыт, так как триггер 10 выполн етс  таким образом, что в исходном состо нии с одного из его плеч снимаетс  напр жение, обеспечивающее прохождение импульсов с выхода генератора 4 на выход элемента И 9.

Первый импульс с выхода генерато ра 4, пройд  элемент И 9 (фиг. 2.3),

поступает на распределитель 14 импульсов и на тактовьй вход триггера 10. Триггер перебрасываетс  и закрывает элемент И 9, тем самым исключа  прохождение остальных импульсов с выхода генератора 4 на выход элемента И 9, Распределитель 14 импульсов формирует на своих выходах ,по одному импульсу (фиг,2.4 и 2,5), Совпадающих во времени с выходными импульсами генератора 4. Импульсы с выходов распределител  14 импульсов через элемент ИЛИ 8 поступают на вход элемента И 3, обеспечива  прохождение через нее двух импульсов с выхода генератора 4 на тактовый вход аналого-цифрового преобразовател  7,

В результате на выходе аналого- цифрового преобразовател  7 формируютс  два отсчета шума (фиг, 2.6). Эти отсчеты последовательно подаютс  на вход умножител  12, а на другой вход которого подаютс  сигнапь с выходов ключей 13 и 18. Ключи 13 и 18 открываютс  импульсами с выхода распределител  импульсов и пропускают на свой выход напр жени  С1 и С2, снимаемых с выхода источника 19 напр жени .

Первый отсчет шума умножаетс  на коэффициент С1, второй отсчет - на коэффициент С2,

В накапливающем сумматоре 17 происходит суммирование результатов перемножени  и запоминание полученной суммы (фиг. 2,7).

Импульс с первого выхода распределител  14 импульсов поступает также на вход элемента И 5, на другой вход которой подаютс  импульсы с выхода генератора 4 тактовых импульсов. На выходе элемента И 5 формируетс  импульс (фиг.2,8), поступающий на тактовый вход аналого-цифрового преобразовател  6 и на запуск генератора 15 линейно измен ющегос  напр жени  (фиг. 2.10). На выходе аналого-циСг- . рового преобразовател  6 формируетс  отсчет шума, амплитуда которого запоминаетс  в регистре 11 (фиг. 2.9).

В момент равенства напр жений с выходов регистра 11 и генератора 15 линейно измен ющегос  напр жени  с выхода схемы 16 сравнени  снимаетс  импульс (фиг.2.11), который поступает на формирователь 21 импульсов.Формирователь 21 импульсов формирует им314

пульсы необход1шой формы, амплитуды и длительности, но со случайным временем по влени  (фиг, 2.12), Выход формировател  21 импульсов  вл етс  одним из выходов устройства,

С помощью умножител  22 происходит перемножение выходного сигнала формировател  21 импульсов на выходное напр жение накапливающего сумматора 17, т,е, происходит формирование импульса со случайной амплитудой. Выход умножител  22  вл етс  вторым выходом устройства (фиг, 2,13),

Выходным импульсом формировател  21 импульсов запускаетс  формирователь 20 импульсов, С его выхода снимаетс  импульс (фиг. 2.14), с помощью которого обнул ютс  накапливающий сумматор 17, регистр 11, генератор 15 линейно измен ющегос  напр жени . Этим же импульсом устанавливаетс  в 1 триггер 10, разреша  тем самым прохождение импульсов с выхода генератора 10 на вькод элемента И 9. Далее процесс формировани  выходных сигналов генерат ора случайных импульсов повтор етс .

В зависимости от величин напр жений С1 и С2, которые подаютс  с выходов регулируемого источника 19 через ключи 13 и 18 на вход умножител  12, измен ютс  коррел ционные характеристики сформированной последовательности , В том случае, когда напр жение , амплитуда и момент возникновени  импульсов, снимаемых с выхода умножител  22, не коррелированы.

В том случае, когда , коэффициент коррел ции между амплитудой им- пулнса и его местоположением зависит от напр жени  С2 и определ етс  по формуле

Измен   напр жение С2, коэффициент коррел ции R можно измен ть в пределах О R 1,

В том случае, когда , а , коэффициент коррел ции R мезцду амплитудой импульса и его моментом возникновени  равен R 1.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор случайных импульсов, содержащий генератор белого шума, формирователь заданной плотности распределени  веро тности,-регистр, схе

   184

   му сравнени , два 4 opNfi poBaTeJiH импульсов и источирт напр жени , пр чем выход генератора белог о шума соединен с входом формировател  заданной плот ности распределени  веро тности, выход регистра соединен с первым входом схемы сравнени , выход которой соединен с входом первого формировател  импульсов, выход которого  вл етс  выходом случайных импульсов с равной амплитудой генератора и соединен с входом второго формировател  импульсов , выход которого соединен с обнул ющим входом регистра, о т л и ч а- ю щ ч, и с   тем, что, с целью рас тирани  функциональных возможностей генератора за счет обеспечени  возможности изменени  коэффициента коррел ции между моментом по влени  и

   амплитудой импульсов, он содержит

   два аналого-цифровых преобразовате- л  два умножител , накаш1иваюп;ий сумматор, три элемента И, элемент ИЛИ, два ключа, генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, триггер и генератор линейно-измен ющегос  напр жени , причем выход формировател  заданной плотности распределени  веро тности соединен с

   информационными входами первого и второго Аналого-цифровых преобразователей , выход первого аналого-цифрового преобразовател  соединен с первым входом первого умножител , выход

   которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора, выход которого соединен с первым входом второго умножител , второй вход которого соединеи с выходом первого

   формировател  импульсов, а выход  вл етс  выходом случайных импульсов со случайной амплитудой генератора, выход второго аналого-цифрового преобразовател  соединен с информационным входом регистра, выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выход первого элемента И соединен с тактирующим

   входом первого аналого-цифрового преобразовател , выход второго элемента И соединен с тактовым входом триггера и входом распределител  импульсов , первый выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, первым входом элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с тактирую- 1ЦИМ входом второго аналого-щкй овогб

   преобразовател  и входом Запуск генератора линейно-измен ющегос  напр жени , выход koToporo соединен с вторьм входим схемы сравнени , выход второго формировател  импульсов соединен с установочным входом триггера и с обнул ющими входами генератора линейно-измен к цегос  напр жени  и накапливающего сумматора, пр мой выход триггера соединен с вторьм входом второго элемента И, второй выход .распределител  импульсов соединен с

   1

   управл ющим входом второго ключа и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, первый выход источника напр жени  соединен с информационным входом первого ключа, выход которого соединен с вторым входом первого умножител , второй выход источника напр жени  соединен с информационным входом второго ключа, выход которого соединен с вторым входом первого умножител .

   11 it н II I i и 11 и iI 11 г Ii м 1111 t

   п

   П

   П

   Г1

   П

   1

   П

   П П

   ПП

   J

   л

   Л

   JL

   JL

   АА

   i

   П

   11

   f