SU400005A1 - Генератор случайных функций - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и технической кибернетике и может быть использовано в разнообразных технических системах дл  имитации случайных задающих и возмущающих процессов.

Известный генератор случайных функций содержит генератор равномерно раснределенных чисел, управл емый распределителем импульсов и подключенный ко входам запоминающего устройства, выходы которого через регистр множимого соединены со входами первого устройства совпадени , и ко входам регистра множител , выход которого через схему совпадени , управл емую распределителем импульсов, соединен с управл ющим входом первого устройства совпадени , выход которого через первую схему «ИЛИ соединен со входами управл емого распределителем импульсов сумматора, выходы которого через выходной регистр св заны со вторыми входами запоминаюи,его устройства и регистра множител .

Однако известный генератор не позвол ет формировать случайные функции .с заданными законами распределени  и функци ми коррел ции.

Целью изобретени   вл етс  формирование случайных функций с заданными законами распределени  и функци ми коррел ции.

Дл  этого в генератор дополнительно введены две цепочки последовательно соединенных регистров цифрового фильтра, выходы которых через схемы «И, управл ющие входы которых соединены с распределителем импульсов , подключены ко входам дополнительно введенной второй схемы «ИЛИ, выход которой соединен с управл ющим входом дополнительно введенного второго устройства совпадени , выходы которого подключены ко входам первой схемы «ИЛИ, а входы соединены с выходами регистра множимого, причем входы двух цепочек последовательно соединенных регистров подключены к выходам сумматора.

На чертеже приведена функциональна  блок-схема генератора.

Генератор случайных функций содержит генератор 1 равномерно распределенных чисел, управл емый распределителем 2 импульсов. Выход генератора 1 подключен ко входам запоминающего устройства 3, выходы которого через регистр 4 множимого соединены со входами устройства 5 совпадени . Выход генератора 1 подключен также ко входам регистра 6 множител , выход которого через схему 7 совпадени , управл емую распределителем 2 импульсов, соединен с управл ющим входом устройства 5 совпадени . Выход устройства 5 совпадени  через схему «ИЛИ 8 соединен со входами управл емого распределителем 2

сумматора 9, выходы которого через выходной регистр 10 св заны со вторыми входами запоминающего устройства 3.

В схеме генератора имеютс  две цепочки последовательно соединенных регистров цифрового фильтра. .

Перва  ценочка содержит последовательно соединенные регистры 11, 12, 13. Выходы регистров 11, 12 и 13 через схемы «И 14, 15, 16 соответственно соединены со входами схемы «ИЛИ 17.

Втора  цепочка содержит носледовательно соединенные регистры 18, 19, 20.

Выходы регистров 18, 19 и 20 через схемы «PI 21, 22 и 23 соответственно соединены со входами схемы «ИЛИ 17. Управл ющие входы схем «И 14, 15, 16, 21, 22, 23 подключены к выходам распределител  2 импульсов. Входы регистров И и 18 соединены с выходами сумматора 9. Выход схемы «ИЛИ 17 подключен к унравл ющему входу устройства 24 совпадени , выходы которого соединены со входами схемы «ИЛИ 8, а входы подсоединены к выходам регистра 4 множимого.

Генератор случайных функций работает следующим образом.

Старшие разр ды равномерно распределенного случайного числа, выработанного генератором 1 унравл ющим импульсом распределител  2, записываютс  в запоминающее устройство 3, а младшие разр ды его в регистр 6 множител .

В запоминающем устройстве 3 по старшим разр дам формируетс  адрес, по которому необходимо выбрать тангенс угла наклона и координату узловой точки кривой нелинейного преобразовани  равномерно распределенных случайных чисел в некоррелированные случайные числа с нормальным законом распределени , так как реализаци  кривой нелинейного преобразовани  осуществл етс  методом кусочно-линейной аппроксимации, то есть на каждом участке разбиени , число которых определ етс  необходимой точностью аппроксимации , рещаетс  следующий алгоритм У;

, + ,

где УК - значение опорной точки,

tg фк - тангенс угла наклона касательной

в узловой точке кривой. At/ - младшие разр ды равномерно распределенного числа.

Дл  решени  этого алгоритма производ т умножение содержимого регистра 6 на содержимое регистра 4 при помощи распределител  2, схемы 7 совпадени , устройства 5 совпадени  и схемы «ИЛИ 8, а к результату по импульсам управлени  распределител  2 прибавл ют значение опорной точки.

Полученное некоррелированное случайное число с нормальным законом распределени  переписываетс  параллельным кодом в выходной регистр 10 и регистр 11. Регистры 11, 12 и 13 осуществл ют операцию задержки соответствующих случайных чисел на необходимое число тактов.

Коэффициенты цифровых фильтров, состо щих из регистров 11, 12, 13 и 18, 19, 20,

число и значение которых определ етс  видом функции коррел ции, хран тс  в запоминающем устройстве 3, выбор их осуществл етс  при помощи распределител  2. При формировании случайных функций на

выходе с заданным законом распределени  и функци ми коррел ции выходное нормальное число с определенной функцией коррел ции через выходной регистр 10 поступает на дальнейшее нелинейное преобразование, дл  чего

старшие разр ды чисел поступают в запоминающее устройство 3, а младшие - в регистр 6 и так далее. При этом в запоминающее устройство 3 записываютс  уже опорные точки УК и tg фк другой кривой нелинейного

преобразовани .

Предмет изобретени 

Генератор случайных функций, содержащий генератор равномерно распределенных

чисел, унравл емый распределителем импульсов и подключенный ко входам запоминающего устройства, выходы которого через регистр множимого соединены со входами первого устройства совпадени , и ко входам регистра

множител , выход которого через схему совпадени , управл емую распределителем импульсов , соединен с управл ющим входом первого устройства совпадени , выход которого через первую схему ИЛИ соединен со

входами управл емого распределителем импульсов сумматора, выходы которого через выходной регистр св заны со вторыми входами запоминающего устройства и регистра множител , отличающийс  тем, что, с целью

формировани  случайных функций с заданными законами распределени  и функци ми коррел ции, в него дополнительно введены две цепочки последовательно соединенных регистров цифрового фильтра, выходы которых

через схемы «И, управл ющие входы которых соединены с распределителем импульсов, подключены ко входам дополнительно введенной второй схемы «ИЛИ, выход которой соединен с управл ющим входом дополнительно

введенного второго устройства совпадени , выходы которого подключены ко входам первой схемы «ИЛИ, а входы соединены с выходами регистра множимого, причем входы двух цепочек последовательно соединенных

регистров подключены к выходам сумматора.