SU1654819A1 - Генератор случайных величин - Google Patents

Description

1

(21)4703771/24

(22)09.06.89

(46) 07.06.91. Бюл. № 21

(71)Минский радиотехнический институт

(72)Э.А. Баканович, А.И. Волковец, Н.А. Волорова и Т.М. Кривоносова

(53)681,3(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 345487, кл. G 06 F 7/э8, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 1062696, кл. G 06 F 7/58, 1982.

(54)ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН

(57)Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при создании аппаратуры дл  формировани  многомерных случайных величин с требуемыми коррел ционными свойствами . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет формировани  многомерных случайных величин с управл емыми коррел ционными свойствами. Генератор содержит узел 1 задани  временных интервалов, группу схем 2-1-2-N сравнени , группу дешифраторов 3-1-3-Н, группу реверсивных счетчиков 4-1-4-N, группу регистров 5-1-5-N, группу дешифраторов 6-1-6-N, группу коммутаторов 7-1-7-Ы, группу блоков 8-1-8-N элементов ИЛИ, счетчики 9 и 10, датчик 11 случайных импульсов , генератор 12 тактовых импульсов , элемент ИЛИ 13. 1 ил.

О О1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при создании аппаратуры дл  формировани  многомерных случайных вели- чин с требуемыми коррел ционными свойствами , при исследовании сложных тем с учетом вли ни  на них взаимосв занных случайных внешних воздействий , при построении стохастических ВЫчислительных и моделирующих устройств а также при создании автоматизированных комплексов управлени  испытани ми

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет фор- мировани  многомерных случайных величин с управл емыми коррел ционными свойствами.

На чертеже приведена функциональна  схема генератора случайных величин.

Генератор содержит узел 1 задани  временных интервалов, выполненный в виде блоков посто нной пам ти, группу схем 2-1-2-N сравнени , группу дешифраторов 3-1-3-N, группу реверсив- иых счетчиков 4-1-4-N, группу регистров 5-1-5-N, группу дешифраторов 6-1-6-N, группу коммутаторов 7-1-7-N, группу блоков 8-1-8-N элементов ИЛИ, счетчики 9 и 10, датчик 11 случайных импульсов, генератор 12 тактовых импульсов и элемент ИЛИ 13.

Генератор случайных величин работает следующим образом.

В блоки 1-1-1-N узла 1 перед началом работы занос тс  коды, определ ющие длительности стробов, формируемых на выходах схем 2-1-2-N сравнени  группы, которые рассчитываютс  с учетом требуемых коррел ционных св зей между составл ющими многомерного случайного вектора, формируемого генератором , и снабжаютс  информационным разр дом, определ ющим знак вводимой коррел ционной св зи.

При формировании первой составл ющей после поступлени  сигнала начальной установки производитс  считывание информации из  чеек блоков 1-1-1-N пам ти с адресами 00...00 (счетчик 9 установлен в нулевое состо ние сигналом начальной установки). На первые разр дные входы схем 2-1-2-К сравнени группы поступают коды, определ ющие длительности стробов дл  каждого из каналов при формировании первой составл ющей многомерного случайного вектора с указанием знака вводимой коррел ционной св зи (импульсы от датчи

Q

0

5 0

с

0

0

5

ка 11 случайных импульсов поступают на суммирующие или вычитающие входы реверсивных счетчиков 4-1-4-N группы. Сигналы с выхода генератора 12 тактовых импульсов поступают на счетный вход счетчика 10, в результате чего на информационном выходе второго счетчика 10 формируетс  последовательность чисел, соответствующих текущему значению длительностей формируемых стробов, а разр дность счетчика 10 и частота работы генератора 12 тактовых импульсов определ ют максимально возможную длительность строба. Код текущего значени  формируемых стробов поступает на вторые разр дные входы схем 2-1-2-Й сравнени  группы. При превышении кодом текущего значени  стробов кода, поступившего на первые входы схем 2-1-2-N сравнени  группы из соответствующего блока пам ти узла 1, заканчиваетс  формирование строба в данном канале и прекращаетс  поступление в соответствующий реверсивный счетчик группы от датчика 11 случайных импульсов.

При формировании первой составл ющей , длительность строба в первом канале выбираетс  максимально возможной, что обеспечивает перекрытие строба пер вого канала со стробами всех последующих каналов. Поэтому после завершени  формировани  первой составл ющей в реверсивном счетчике 4-1 группы фиксируетс  чиспо сигналов датчика 11 случайных импульсов, поступивших на второй информационный вход дешифратора 3-1 группы в течение времени действи  строба первого канала на первом информационном входе этого дешифратора. Во всех последующих реверсивных счетчиках 4-2-4-Ы фиксируютс  коды, коррел ционно св занные с кодом первой составл ющей и также представл ющие собой число сигналов, поступивших от датчика 11 случайных импульсов в течение времени действи  стробов в соответствующих каналах. Коды, зафиксированные в реверсивных счетчиках 4-2-4-Ы, учтены при формировании второй и всех последующих составл ющих многомерного случайного вектора.

После завершени  формировани  первой составл ющей и по влени  сигнала переполнени  счетчика 10 содержимое счетчика 9 увеличиваетс  на единицу, в результате чего осуществл етс  считывание кодов длительностей стробов

10

из  чеек с адресами 00...01 блоков 1-2-1-N пам ти. В результате этого начинаетс  формирование второй составл ющей , счетчик 10 вновь начинает отсчет текущего значени  длительностей стробов в каналах с 2-го по Ы-й. Далее описанный процесс повтор етс .

Особенностью формировани  второй составл ющей  вл етс  то, что строб в первом канале уже не формируетс , но при формировании второй составл ющей используетс  код, зафиксированный в реверсивном счетчике 4-2 группы при формировании первой составл ющей. Этот код алгебраически суммируетс  с числом сигналов, поступивших на вход реверсивного счетчика 4-2 при формировании второй составл ющей многомерного случайного вектора. Эта сумма представл ет собой окончательное значение кода второй составл ющей данной реализации многомерной случайной величины.

При формировании третьей составл - 25 ющей стробы в первом и втором каналах не формируютс , а значение третьей составл ющей представл ет собой алгебраическую сумму числа сигналов, поступивших в реверсивный счетчик 4-3 от датчика 11 случайных импульсов при i формировании первой, второй и третьей составл ющих многомерной случайной величины.

Окончательное значение i-й составл ющей оказываетс  равным

Случайные коды составл ющих многомерной случайной величины, зафиксированные в регистрах 5-1-5-N группы, подчин ютс  известным функци м распределени  веро тностей, определ емым, в частности, характером потока случайных импульсных сигналов, формируемого датчиком 1 1 случайных импульсов. С помощью дешифраторов 6-1-6-Ы группы, коммутаторов 7-1-7-Ы группы и блоков 8 элементов 8-1-8-N ИЛИ группы известные функции распределени  веро тностей кодов, хранимых в регистрах 15 5-1-5-Ы группы, преобразуютс  в требуемые функции распределени  веро тностей составл ющих многомерного случайного вектора.

20 формула изобретени 

30

где

S

i

Генератор случайных величин, содержащий первый и второй счетчики, датчик случайных импульсов,генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет формировани  многомерных случайных величин с управл емыми коррел ционными свойства- ми, в него введены узел задани  временных интервалов, выполненный в виде группы блоков посто нной пам ти, труп-- 35 па схем сравнени , две группы дешифраторов , группа реверсивных счетчиков , группа регистров, группа коммутаторов , группа блоков элементов ИЛИ и элемент ИЛИ, причем информационный

окончательное значение оче-до выход первого счетчика соединен с адресными входами блоков посто нной пам ти группы, младшие разр дные выходы которых соединены с первыми разр дными входами одноименных схем сравнени  группы, вторые разр дные входы которых соединены с информационным выходом второго счетчика, выход переполнени  которого соединен со счетным входом первого счетчика, вход обнулени  которого соединен с входом обнулени  второго счетчика, первым входом элемен- ta ИЛИ и  вл етс  входом начальной Остановки генератора, выход переполнени  первого счетчика соединен со втоS-; ±SF +sf+. . .+ЗГ +S | ,

редкой реализации i-и составл ющей многомерного случайного вектора; количество сигналов, поступивших от датчика 11 слу- 45 чайных импульсов на суммирующие или вычитающие входы реверсивного счетчика 4-i группы 4 при формировании составл ющей с номером (П.

л. ,

После завершени  формировани  последней N-й составл ющей формируетс  сигнал переполнени  счетчика 9. По этому сигналу информаци  из реверсив50

ных счетчиков 4-1-4-N группы передает- ,. рым входом элемента ИЛИ, выход котос  в регистры 5-1-5-Ы группы и через элемент ИЛИ 13 устанавливает реверсивные счетчики в исходное (нулевое) состо ние.

рого соединен с входами обнулени  ре версивных счетчиков группы, выходы Больше схем сранвени  группы подклю чены к первым информационным входам

Случайные коды составл ющих многомерной случайной величины, зафиксированные в регистрах 5-1-5-N группы, подчин ютс  известным функци м распределени  веро тностей, определ емым, в частности, характером потока случайных импульсных сигналов, формируемого датчиком 1 1 случайных импульсов. С помощью дешифраторов 6-1-6-Ы группы, коммутаторов 7-1-7-Ы группы и блоков 8 элементов 8-1-8-N ИЛИ группы известные функции распределени  веро тностей кодов, хранимых в регистрах 5-1-5-Ы группы, преобразуютс  в требуемые функции распределени  веро тностей составл ющих многомерного случайного вектора.

формула изобретени 

25

30

35

до

45

50

рого соединен с входами обнулени  реверсивных счетчиков группы, выходы Больше схем сранвени  группы подключены к первым информационным входам

одноименных дешифраторов первой группы , вторые информационные входы которых объединены и подключены к выходу датчика случайных импульсов, третьи информационные входы дешифраторов первой группы соединены со старшими разр дными выходами одноименных блоков посто нной пам ти группы, первый и второй информационные выходы дешиф- раторов первой группы соединены соответственно с суммирующими и вычитакйци ми входами одноименных реверсивных счетчиков группы, выходы реверсивных счетчиков группы подключены соответ- ственно к информационным входам одноименных регистров группы, входы синхронизации которых подключены к выходу переполнени  первого счетчика, выходы регистров группы через дешифраторы второй группы соединены с информационными входами одноименных коммутаторов группы, управл ющие входы которых  вл ютс  входами задани  законов распределени  составл ющих многомерной случайной величины, формируемой генератором, разр дные выходы коммутаторов группы соединены с разр дными входами одноименных блоков элементов ИЛИ группы, выходы которых  вл ютс  разр дными выходами генератора .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Генератор случайных величин, содержащий первый и второй счетчики, датчик случайных импульсов,генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования многомерных случайных величин с управляемыми корреляционными свойствами, в него введены узел задания временных интервалов, выполненный в виде группы блоков постоянной памяти, группа схем сравнения, две группы дешифраторов, группа реверсивных счетчиков, группа регистров, группа коммутаторов, группа блоков элементов ИЛИ и элемент ИЛИ, причем информационный выход первого счетчика соединен с адресными входами блоков постоянной памяти группы, младшие разрядные выходы которых соединены . с первыми разрядными входами одноименных схем сравнения группы, вторые разрядные входы которых соединены с информационным выходом второго счетчика, выход переполнения которого соединен со счетным входом первого счетчика, вход обнуления которого соединен с входом обнуления второго счетчика, первым входом элемента ИЛИ и является входом начальной Остановки генератора, выход переполнения первого счетчика соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами обнуления реверсивных счетчиков группы, выходы Больше схем сранвения группы подключены к первым информационным входам одноименных дешифраторов первой группы, вторые информационные входы которых объединены и подключены к выходу датчика случайных импульсов, третьи $ информационные входы дешифраторов первой группы соединены со старшими разрядными выходами одноименных блоков постоянной памяти группы, первый и второй информационные выходы дешиф- ю раторов первой группы соединены соответственно с суммирующими и вычитакйцими входами одноименных реверсивных счетчиков группы, выходы реверсивных счетчиков Группы подключены соответ- 15 ственно к информационным входам одноименных регистров группы, входы син хронизации которых подключены к выходу переполнения первого счетчика, выходы регистров группы через дешифраторы второй группы соединены с информационными входами одноименных коммутаторов группы, управляющие входы которых являются входами задания законов распределения составляющих многомерной случайной величины, формируемой генератором, разрядные выходы коммутаторов группы соединены с.разрядными входами одноименных блоков элементов ИЛИ группы, выходы которых являются разрядными выходами генератора.