SU1734197A2

SU1734197A2 - Random pulse flow generator

Info

Publication number: SU1734197A2
Application number: SU904826313A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Васильевич Борисов
Original assignee: Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-05-15

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительной технике. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет увеличени числа законов распределени формируемых потоков импульсов - достигаетс введением в генератор случайного потока импульсов датчика 18 случайных чисел, блока 19 определени координат, блока 20 вычислени функции и образовани новых функциональных св зей. Генератор также содержит датчики 1,9 и 12 случайных чисел, цифроаналоговые преобразователи 2 и 8, блоки 3, 7 и 14 сравнени , датчики 4 и 6 экспоненциального напр жени , формирователи 5 и 10 импульсов, элементы И 11 и 16, элемент ИЛИ 12, триггер 15, элемент задержки 17. 1 ил.The invention relates to a pulse technique and can be used in information and measurement technology. The purpose of the invention is to expand the functionality by increasing the number of laws for the distribution of the generated pulse streams, which is achieved by introducing random numbers of the sensor 18 pulses of the random numbers, the coordinate determining unit 19, the function calculating unit 20 and forming new functional connections. The generator also contains sensors 1.9 and 12 random numbers, digital-to-analog converters 2 and 8, blocks 3, 7 and 14 comparisons, sensors 4 and 6 of exponential voltage, shapers 5 and 10 pulses, elements 11 and 16, element OR 12, trigger 15, the delay element 17. 1 Il.

Description

ЈJ

4 СО 4 WITH

Ю 4U 4

ЮYU

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной и информационно-измерительной технике.The invention relates to a pulse technique and can be used in computing and information measuring technology.

По основному авт.св. № 1487155 изве- стен генератор случайного потока импульсов , содержащий первый датчик случайных чисел, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с первым вхо- дом первого блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом первого датчика экспоненциального напр жени , первый формирователь импульсов, второй датчик экспоненциального напр жени , вы- ход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом второго цифро- аналогового преобразовател , вход которого соединен с выходом второго дат- чика случайных чисел, вход которого соединен с входом элемента задержки, входом третьего датчика случайных чисел, входом второго датчика экспоненциального напр жени , входом первого датчика экспонен- циального напр жени , входом первого датчика случайных чисел и выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом элемента задержки и с выходом третьего блока сравнени , первый и второй входы которого соединены соответственно с кодовой шиной и выходом третьего датчика случайных чисел, выход первого блока сравнени соединен с входом первого формировател импульсов, вы- ход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход второго блока сравнени соединен с входом второго формировател импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.According to the main auth. No. 1487155 discloses a random pulse generator comprising a first random number sensor, the output of which is connected to the input of a first digital-to-analog converter, the output of which is connected to the first input of the first comparison unit, the second input of which is connected to the output of the first exponential voltage sensor, the first pulse generator, the second exponential voltage sensor, the output of which is connected to the first input of the second comparison unit, the second input of which is connected to the output of the second digital-analog output transformer, the input of which is connected to the output of the second random number sensor, the input of which is connected to the input of the delay element, the input of the third random number sensor, the input of the second exponential voltage sensor, the input of the first exponential voltage sensor, the input of the first random number sensor and the output of the OR element, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second elements AND, the first inputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the trigger, the first and the second The inputs of which are connected respectively to the output of the delay element and to the output of the third comparison unit, the first and second inputs of which are connected respectively to the code bus and the output of the third random number sensor, the output of the first comparison unit is connected to the input of the first pulse shaper, the output of which is connected to the second input of the first element I, the output of the second comparison unit is connected to the input of the second pulse shaper, the output of which is connected to the second input of the second element I.

Недостатком устройства вл етс относительно узкие функциональные возможности , обусловленные относительно малым числом законов распределени формируемых потоков импульсов.The disadvantage of the device is relatively narrow functionality, due to the relatively small number of laws for the distribution of the generated streams of pulses.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to expand the functionality.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные четвертый датчик случайных чисел, вход которого объединен с входом третьего датчика случайных чисел, блок определени координат и блок вычислени функции, выходThe goal is achieved by the fact that a fourth random number sensor, the input of which is combined with the third random number sensor input, a coordinate determination unit and a function calculating unit, an output

которого соединен со вторым входом третьего блока сравнени .which is connected to the second input of the third unit of comparison.

На чертеже представлена структурна электрическа схема генератора случайного потока импульсов.The drawing shows a structural electrical circuit of a random pulse generator.

Генератор случайного потока импульсов содержит последовательно соединенные первый датчик 1 случайных чисел, первый цифроаналоговый преобразователь 2, первый блок 3 сравнени и первый формирователь 4 импульсов, первый датчик 5 экспоненциального напр жени , последовательно соединенные второй датчик 6 экспоненциального напр жени и второй блок 7 сравнени , второй вход которого соединен с выходом второго цифроаналогового преобразовател 8, вход которого соединен с выходом второго датчика 9 случайных чисел , второй формирователь 10 импульсов, последовательно соединенные первый элемент И 11, элемент ИЛИ 12, третий датчик 13 случайных чисел, третий блок 14 сравнени , D-триггер 15 и второй элемент И 16, элемент 17 задержки, последовательно соединенные четвертый датчик 18 случайных чисел, блок 19 определени координат и блок 20 вычислени функции, выходы которого соединены с второй группой входов третьего блока 14 сравнени , а вход четвертого датчика 18 соединен с входом третьего датчика 13, выход первого формировател 4 импульсов соединен с первым входом первого элемента И 11, второй вход которого соединен с вторым выходом D-триггера 15, второй вход которого соединен с выходом элемента 17 задержки, вход которого соединен с входом второго датчика 9 случайных чисел, входом второго датчика 6 экспонен: циального напр жени , входом первого датчика 5 экспоненциального напр жени , входом первого датчика 1 случайных чисел и выходом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 16, второй вход которого соединен с выходом второго формировател 10 импульсов , вход которого соединен с выходом второго блока 7 сравнени , Выход первого датчика 5 экспоненциального напр жени соединен с вторым входом первого блока 3 сравнени .The random pulse flow generator comprises the first random number sensor 1, the first D / A converter 2, the first comparison unit 3 and the first pulse generator 4, the first exponential voltage sensor 5, the second exponential voltage sensor 6 and the second comparison block 7, the second the input of which is connected to the output of the second digital-to-analog converter 8, the input of which is connected to the output of the second sensor 9 random numbers, the second driver 10 pulse owls, the first element AND 11, the OR element 12, the third random number sensor 13, the third comparison block 14, the D-flip-flop 15 and the second And 16 element, the delay element 17, the fourth random number sensor 18, the coordinate determining unit 19 and a function calculation unit 20, the outputs of which are connected to the second group of inputs of the third comparison unit 14, and the input of the fourth sensor 18 are connected to the input of the third sensor 13, the output of the first pulse shaper 4 is connected to the first input of the first element 11, the second input to Expensively connected to the second output of the D-flip-flop 15, the second input of which is connected to the output of the delay element 17, the input of which is connected to the input of the second sensor 9 random numbers, the input of the second sensor 6 exhibits: special voltage, the input of the first sensor 5 the first sensor 1 random numbers and the output of the element OR 12, the second input of which is connected to the output of the second element And 16, the second input of which is connected to the output of the second driver 10 pulses, the input of which is connected to the output of the second block 7 compare EIW output of the first sensor 5 exponential voltage coupled to a second input of the first comparator block 3.

Блок 19 определени координат и блок 20 вычислени функции могут быть выполнены в виде ПЗУ, запрограммированных дл определени Pi и fip (Pi).The coordinate determining unit 19 and the function calculating unit 20 may be made in the form of a ROM programmed to determine Pi and fip (Pi).

Остальные блоки устройства вл ютс стандартными блоками вычислительной и импульсной техники.The remaining units of the device are standard units of computing and impulse technology.

Генератор случайного потока импульсов работает следующим образом.The generator of a random stream of pulses works as follows.

Первый 1 и второй 9 датчики случайных чисел при подаче на их вход (опроса) импульса с выхода элемента ИЛИ 12 вырабатывают независимые равномерно распределенные случайные числа.The first 1 and second 9 random number sensors, when a pulse is applied to their input (polling) from the output of an OR 12 element, generate independent uniformly distributed random numbers.

На выходах первого 2 и второго 8 циф- роаналоговых преобразователей формируютс аналоговые сигналы, амплитуды которых пропорциональны сформированным случайным числам. Синхронно с первым 1 и вторым 9 датчиками случайных чисел включаютс первый 5 и второй 6 датчики экспоненциального напр жени , амплитуды выходных сигналов которых возрастают по экспоненциальным законам. Выбор экспоненциальных законов определ етс в соответствии с требуемыми параметрами формируемого устройством случайного потока импульсов. При этом первый датчик 5 экспоненциального напр жени вырабатывает напр жение, отвечающее параметрам основного закона распределени , второй датчик 6 - напр жение , которое используетс дл выработки пуассоновского потока импульсов, измен ющего (искажающего) закон распределени основного потока импульсов. Сигналы с выходов первого 5 и второго 6 датчиков 5 и 6 экспоненциального напр жени , а также с цифроаналоговых преобразователей 2 и 8 поступают на первый 3 и второй 7 блоки сравнени . В моменты равенства напр жений, поступающих на первые и вторые входы блоков 3 и 7 сравнени , каждый из этих блоков сравнени вырабатывают сигнал, поступающий затем на первый 4 и второй 10 формирователи импульсов.At the outputs of the first 2 and second 8 digital-to-analog converters, analog signals are formed, the amplitudes of which are proportional to the random numbers generated. Synchronously with the first 1 and second 9 random number sensors, the first 5 and second 6 sensors of exponential voltage are turned on, the amplitudes of whose output signals increase exponentially. The choice of exponential laws is determined in accordance with the required parameters of a random stream of pulses generated by the device. At the same time, the first exponential voltage sensor 5 produces a voltage that meets the parameters of the basic distribution law, the second sensor 6, a voltage that is used to generate a Poisson pulse stream that changes (distorts) the distribution law of the main pulse stream. The signals from the outputs of the first 5 and second 6 sensors 5 and 6 of the exponential voltage, as well as from digital-to-analog converters 2 and 8, go to the first 3 and second 7 comparison blocks. At the moments of equality of the voltages applied to the first and second inputs of the comparison units 3 and 7, each of these comparison units produce a signal, which then arrives at the first 4 and second 10 pulse shapers.

Прохождение импульса, выработанного формирователем 4 или 10 импульсов, на выход устройства организуетс в соответствии с требуемым законом смешени основного и искажающего основной пуассоновских потоков импульсов.The passage of a pulse produced by a shaper of 4 or 10 pulses to the output of the device is organized in accordance with the required mixing law of the main and distorting main Poisson pulse flows.

Реализаци требуемого закона смешени производитс следующим образом .The implementation of the required mixing law is as follows.

Очередным выходным импульсом устройства запускаютс третий 13 и четвертый 18 датчики случайных чисел, С выхода третьего датчика 13 двоичное равномерно распределенное число к поступает на первую группу входов третьего блока 14 сравнени . На другой группе входов блока 14 сравнени устанавливаетс текущее значение функции принадлежности /«р (Pi)i которое вычисл етс в блоке 20 вычислени функции. Дл этого в блоке 19 определени координат по величине ys определ ютс координаты носител по сигналу четвертого датчика 18, которое вырабатывает равномерно распределенное случайное число yi The next output pulse of the device launches the third 13 and the fourth 18 random number sensors. From the output of the third sensor 13, a binary uniformly distributed number to goes to the first group of inputs of the third comparison unit 14. On the other group of inputs of the comparison block 14, the current value of the membership function /? P (Pi) i is set, which is calculated in the function calculation block 20. To do this, in block 19 for determining the coordinates, the coordinates of the carrier are determined from the signal of the fourth sensor 18, which produces a uniformly distributed random number yi

Р (а+ а)-2 ffyi,P (a + a) -2 ffyi,

где а, а- параметры функции принадлежности , характеризующие центр группирова- ни и разброс элементов множества значений веро тностей.where a and a are the parameters of the membership function characterizing the center of grouping and the scatter of the elements of the set of probabilities.

Эти координаты используютс в блоке 20 вычислени функции дл вычислени These coordinates are used in function calculation block 20 to calculate

(РО- 1 - IP ga -При /а ,цр (Pi) на(PO-1 - IP ga -Pri / a, CR (Pi) on

выходе блока 14 сравнени вырабатываетс уровень 1 ,что означает непо вление искажающего импульса в результирующем потоке импульсов. В противном случае вырабатываетс уровень О.The output of the comparator unit 14 is produced by level 1, which means the absence of a distorting pulse in the resulting pulse stream. Otherwise, level O is generated.

Сигнал с выхода блока 14 сравнени подаетс на вход (D-вход) D-триггера 15. На второй вход (синхронизации) D-триггера 15 подаетс выходной сигнал устройства, задержанный элементом 17 задержки на интервал , равный суммарному времени задержки третьего датчика 13 случайных чисел третьего блока 14 сравнени . При поступлении этого импульса на вход синхронизации D-триггера 15 устанавливаетс в единичное или нулевое состо ние в зависимости от сигнала на его D-входе и остаетс в этом состо нии до прихода следующего сигнала на его вход синхронизации . Единичное или нулевое состо ние D-триггера 15 открывает элемент И 11 или элемент И 16, обеспечива прохождение очередного импульса, принадлежащего основному или искажающему основнойThe output signal of the comparator unit 14 is fed to the input (D-input) of the D-flip-flop 15. To the second input (synchronization) of the D-flip-flop 15, the output signal of the device, delayed by the delay element 17 for an interval equal to the total delay time of the third sensor 13 random numbers the third block 14 comparison. When this pulse arrives at the synchronization input of the D-flip-flop 15, it is set to one or zero state depending on the signal at its D-input and remains in this state until the next signal arrives at its synchronization input. The single or zero state of the D-flip-flop 15 opens the element And 11 or the element And 16, ensuring the passage of the next pulse belonging to the main or distorting main

потоку импульсов. Организаци прохождени очередного импульса от элемента И 11 или элемента И 16 на выход устройства осуществл етс при помощи элемента ИЛИ 12. Очередной импульс с выхода элемента ИЛИ 12 запускает датчики 1 и 9 случайных чисел, а также датчики 5 и 6 экспоненциального напр жени дл формировани очередного импульса устройства .impulse flow. The organization of the passage of the next pulse from the element AND 11 or element AND 16 to the output of the device is carried out using the element OR 12. The next pulse from the output of the element OR 12 triggers sensors 1 and 9 of random numbers, as well as sensors 5 and 6 of the exponential voltage to form the next pulse device.

Таким образом, благодар введению новых блоков и св зей существенно расшир ютс функциональные возможности устройства , поскольку искаженный результирующий поток импульсов формируетс при нечетком знании веро тности по влени искажающих импульсов. Это расшир ет класс формируемых потоков импульсов .Thus, due to the introduction of new blocks and connections, the functionality of the device is significantly expanded, since the distorted resulting stream of pulses is formed with a fuzzy knowledge of the probability of the appearance of distorting pulses. This extends the class of generated pulse currents.

При этом расшир ютс функциональные возможности. Так, в известном устройстве (Mp(Pi) и к жестко св заны, поскольку Pi вл етс функцией к. Поэтому по величине /а заранее можно определить соотношение сигналов на входах блока 14. В предложенном устройстве Pi от к не зависит . Поэтому, если использовать одинаковые датчики 13 и 14 с одинаковой начальной установкой, то предложенное устройство формирует тот же случайный поток, что и в известном устройстве, но благодар неодинаковым датчикам или неодинаковой начальной установке значительно расшир ютс функциональные возможности .This extends the functionality. So, in a known device (Mp (Pi) and k are rigidly connected, because Pi is a function of k. Therefore, the value of / a can determine in advance the ratio of the signals at the inputs of block 14. In the proposed device, Pi does not depend on k. Therefore, if use the same sensors 13 and 14 with the same initial setting, then the proposed device forms the same random flow as in the known device, but due to unequal sensors or unequal initial installation, the functionality is greatly expanded.

00

5five

Claims

Claims of the Invention The generator of a casual stream of impulses on an auth.St. Ns 1487155, characterized in that, in order to expand the functionality by increasing the number of laws for the distribution of the forming streams of pulses, a fourth random number sensor, a coordinate determination unit and a function calculation unit, whose outputs are connected to the second group, are additionally introduced into it the inputs of the third comparison unit, the input of the fourth random number sensor is connected to the output of the OR element.