SU399850A1 - Многоканальный формирователь случайных сигналов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области генерировани  случайных сигналов. Оно может быть использовано при машинном вычислении интегралов , решении систем управлений, статистическом моделировании процессов, исследовании точности, устойчивости, помехозаш,иш ,енности и надежности различных систем, а также в других цел х.

Известны формирователи, в основу работы которых положен способ многоканального формировани  электрических сигналов-аналогов позиционного кода случайных чисел.

Эти формирователи состо т из генератора хаотических импульсных помех (ХИП), соединенного с соответствующим входом выходных ключей, генератора импульсов, выход которого через счетчик, наборное поле, регистр сдвига подключен ко входам выходных ключей, выходы которого через схему «ИЛИ подключены к шинам «сброса регистра сдвига и счетчика.

Требовани  высокой точности задани  веро тностей по влени  выходных сигналов и их изменени  в широких пределах привод т к необходимости в генераторе использовать в качестве элемента отсчета временных интервалов счетчик стабилизированных по частоте импульсов. Если формирователь имеет п каналов , то счетчик должен выдавать п-1 сигналов в моменты времени ti, 4, - n-i- Эти

сигналы поступают на регистр сдвига, формируюш ,ий п отпирающих потенциалов длительностью TI, Т2, ... tTi-i, °°, последовательно подаваемых Hia выходные ключи. Ошибка задани  любого временного интервала т, определ етс  выражением

- n-l

(1)

Дг;

N

где Л - емкость счетчика.

При этом следует считать, что ошибка, обусловленна  нестабильностью частоты, отсутствует .

Ошибка At может быть уменьшена при определенном времени только путем увеличени  емкости счетчика N (при этом очевидно Н1еобходимо увеличить частоту стабилизированных импульсов, что не представл ет технических трудностей).

С увеличением п интервалы т; естественно будут уменьшатьс  по сравнению с 71-1, а значит будет увеличиватьс  относительна  временна  погрешность на интервале т,-.

М

с/

Это обсто тельство приводит соответственно

к погрешност м задани  веро тностей по влени  сигналов на выходах формировател , причем погрешности увеличиваютс  с увеличением числа каналов.

Целью предлагаемого многоканального формировател   вл етс  увеличение точности задани  требуемых веро тностей по влени  выходных сигналов без увеличени  емкости счетчика.

Это возможно при подаче сигнала «Сброс на генератор не только в моменты прихода импульсов ХИП, по и в моменты окончани  интервалов. В этом случае емкость счетчика должна выбиратьс  не в соответствии с суммой временных интервалов tn

n-l

S а лишь дл  обеспечени  наибольше1 1 то ИЗ совокупности п-1 интервалов.

Ошибка задани  любого временного интервала при этом будет равна A.t .(2)

/V

Учитыва , что всегда справедливо неравенство т, „акс п-1 на основании выражений (1) и (2) при одинаковой емкости счетчиков имеем , т. е. при предлагаемом управлении сбросом счетчика получаетс  выигрыш в точности задани  временных интервалов, а значит и веро тностей по влени  случайных сигналов на выходах многоканального формировател .

С этой целью формирователь содержит вторую и третью схемы «ИЛИ, при этом разр дные выходы регистра сдвига подключены соответственно ко входам второй схемы «ИЛИ, выход которой подключен ко входу третьей схемы «ИЛИ, другой вход которой соединен с выходом первой схемы «ИЛИ, а выход - с шиной «Сброс счетчика.

Отличие предлагаемого многоканального формировател  заключаетс  в том, что в моменты времени ь /2, . - окончани  интервалов TI, Т2. . . с выхода генератора импульсов подаютс  сигналы через сумматор на сброс только счетчика, а в моменты по влени  выходных сигналов формировател , как через сумматор на сброс счетчика, так и мину  его на сбро: регистра сдвига, который обеспечивает запоминание пор дкового номера временного интервала в генераторе импульсов.

На чертеже изображена блок-схема многокалального формировател . Она содержит счетчик 1, на вход которого подаютс  высокочастотные стабилизированные импульсы, наборное поле 2, которое подключает выходы счетчика, соответствуюш;ие моментам времени 1, tz,. .. и триггерам регистра сдвига 3, выходные ключи 4, на которые последовательно в течение интервалов ть Тг, .. - подаютс  отпирающие потенциалы с регистра сдвига и схем «ИЛИ 5, 6, 7 дл  формировани  сигналов сброса счетчика и регистра сдвига. Счетчик , наборное поле и регистр сдвига образуют

генератор электрических сигналов регулируемой длительности.

Работа предлагаемого многоканального формировател  заключаетс  в следующем. В случайный момент времени от ген&ратора хаотических импульсных помех 8 (ХИП) поступает импульс. Он подаетс  на все выходные ключи Сь К2,. . Кп- Пусть в этот момент на ключ Кг С триггера Ti регистра сдвига поступает отпирающий потенциал. Следовательно, на соответствующем выходе блока выходных ключей по витс  сигнал, который через схему «ИЛИ 5 подаетс  на схему 7 и на сброс регистра сдвига. Регистр сдвига сбрасываетс  в исходное состо ние (триггер TI в состо нии «1 остальные - в «О). При этом отпирающий потенциал подаетс  с триггера Ti на ключ Ki, а остальные ключи закрыты. Со схемы 7 сигнал поступает на сброс счетчика 1. После сброса счетчик начинает считать высокочастотные стабилизированные импульсы. Если следующий импульс с ХИП поступит позже, чем закончитс  временной интервал TI, то в момент -/1 от счетчика через наборное поле 2 подаетс  сигнал на триггер TI и перебросит его в состо ние «О. При этом с ключа Ki снимаетс  отпирающий потенциал, триггер TZ примет состо ние «1 и подаетс  отпирающий потенциал уже на ключ К2- В момент перехода триггера TI в состо ние «О с его выхода подаетс  сигнал так же и на схему «ИЛИ 6. С выхода схемы «ИЛИ 6 сигнал через схему «ИЛИ 7 поступает на сброс счетчика . Счетчик сбрасываетс , а затем снова начинает счет импульсов. Если случайный импульс не поступит и на интервал Т2, то аналогичным образом отпирающий потенциал будет подан на ключ Кз и т. д.

Предмет изобретени 

Многоканальный формирователь случайных сигналов, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика,

разр дные выходы которого через наборное поле, регистр сдвига, выходные ключи соединены с выходами формировател  и с входами первой схемы «ИЛИ, выход которой соединен с щиной сброса регистра сдвига, генератор

хаотических импульсных по.мех, подключенный к выходным ключам, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности задани  требуемых веро тностей по влени  выходных сигналов , он дополнительно содержит вторую и

третью схемы «ИЛИ, при этом разр дные выходы регистра сдвига подключены соответственно ко входам второй схемы «ИЛИ, выход которой подключен к первому входу третьей схемы «ИЛИ, второй вход которой

соединен с выходом первой схемы «ИЛИ, а выход - с шиной «сброса счетчиков.