SU420096A1 - Цифровой генератор случайных процессов с заданными статистическими характеристиками - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и технической кибернетики и может быть использовано дл  веро тностных исследований разнообразных устройств.

Известен цифровой генератор случайных процессов с заданными статистическими характеристиками , содержащий генератор равномерно распределенных чисел, управл емый распределителем импульсов и подключенный ко входам запоминающего устройства, выходы которого через буферный регистр соединены со входами двух компараторов, а выходы этих компараторов подключены через первую схему «ИЛИ ко входу сумматора; ко второму входу одного из компараторов подсоединен выход устройства сравнени , входы которого соедипены с генератором равномерно распределенных чисел и распределителем импульсов, выход сумматора соединен со входом цепочки , состо щей из трех задерживающих регистров , причем выход каждого регистра через схемы совпадени  соединен со схемой «ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом другого из компараторов.

С целью повыщени  быстродействи  и обеспечени  автоматического контрол  за режимом работы в предлагаемом генераторе использован вспомогательный сумматор, ко входу которого через схему «ИЛИ подключены выходы трех дополнительно введенных компараторов , причем первый вход одного из них соединен с сумматором, а нервые входы остальных - с выходом запоминающего устройства , вторые входы компараторов соедипены соответственно с распределителем импульсов , схемой совпадени , один из входов которой подключен к регистру множимого, а другой - к распределителю импульсов, и выходом второй схемы кроме того, выход вспомогательного сумматора подсоединен через буферный каскад к выходу устройства, а через схему совпадени , другой вход которой соединен с выходом сумматора, подключен ко входу схемы подсчета и индикации систематических сбоев, выход которой соединен со входом распределител  импульсов.

На чертеже приведена схема предлагаемого цифрового генератора.

Предлагаемое устройство содержит генератор 1 равномерно распределенных чисел, управл емый распределителем 2 импульсов. Выход генератора 1 подключен ко входу запоминающего устройства 3, выходы которого через буферный регистр 4 соединены со входами компараторов 5 и 6. Выходы последних подключены через схему «ИЛИ 7 ко входу сумматора 8. Ко второму входу компаратора 6 подсоединен выход устройства 9 сравнени . Один из выходов сумматора 8 соединен со

входом цепочки, состо щей из задерживающих регистров 10-12, выходы которых через схемы 13-15 совпадени  соответственно соединены со входами схемы «ИЛИ 16, выход которой подключен ко второму входу компаратора 5.

Ко входу вспомогательного сумматора 17 через схему «ИЛИ 18 подключены выходы компараторов 19-21. Один из входов компаратора 19 соедипен с сумматором 8. Иервые входы компараторов 20 и 21 соединены с выходом запоминающего устройства 3 через регистр 4. Вторые входы комнараторов 19-21 соединены соответственно с распределителем 2 импульсов, схемой 22 совпадени  и схемой «ИЛИ 16. Входы схемы 22 совпадени  соединены с регистром 23 множимого и распределителем 2 импульсов.

Выход сумматора 17 подсоединен через буферный каскад 24 к выходу 25 цифрового генератора, а через схему совнадени  26, второй вход которой соединен с выходом сумматора 8, - ко входу схемы 27 нодсчета и индикации систе.матических сбоев, выход которой соединен со входом распределител  2 импульсов .

Генератор работает следующим образом.

Равномерно распределенное случайное число , выработанное генератором 1, по импульсу управлепи  от распредели гел  2 переписываетс  в запоминающее устройство 3 (старшие разр ды) и в регистр 23 множимого (младшие разр ды), одновремен1 о занускаетс  генератор 1 дл  выработки нового числа. В устройстве 3 но старшим разр дам формируетс  адрес, по которому необходимо выбрать из него тангенс угла наклона и координату узловой точки кривой нелинейного нреобразовани  равномерно распределенных случайных чисел в некоррелированные случайные числа с нормальным законом распределени , так как реализаци  кривой нелинейного преобразовани  осуществл етс  по методу кусочно-линейной аппроксимации на каждом участке разбиени , число которых онредел етс  необходимой точностью аппроксимации , решаетс  алгоритм

, + t,-W,

где tg9k - тангенс угла наклона;

УК - координата узловой точки; V - равномерно распределенное число; АУ-его младшие разр ды. Затем производитс  умножеиие содержимого регистра 23 на содержимое регистра 4, а к результату умножени  но имнульсам унравлени  от раснределител  2 прибавл етс  значение онорной точки кривой.

Получеииое некоррелированное нормальное случайное число переписываетс  параллельным кодом в регистр 12 и подаетс  в регистр 11 (если необходимо выдавать некоррелированное нормальное случайное число). Регистры

10-12 осуществл ют онерацию задержки

случайных чисел на соответствующее число

тактов, коэффициенты, число и значени  которых определ ютс  соответствующим видом

функции коррел ции, хран тс  в устройстве

3 и выбор их при реализации алгоритмов

осуществл етс  с помощью распределител  2.

Ирименение двух сумматоров 8 и 17 позвол ет значительно новысить быстродействие генератора.

Применение схемы 27 дает возможность производить автоматический контроль работы генератора и, в случае необходимости, прекратить его работу воздействием на раснределитель 2.

Предмет и з о б р е т е д и  

Цифровой генератор случайных процессов

с заданными статистическими характеристиками , содержащий генератор равномерно распределенных чисел, управл емый распределителем импульсов и подключенный ко входам заноминающего устройства, выходы которого через буферный регистр соединены со входами двух компараторов, а выходы этих компараторов подключены через первую схему «ИЛИ ко входу сумматора; ко второму входу одного из компараторов подсоединен

выход устройства сравнени , входы которого соединены с генератором равномерно распределенных чисел и распределителем импульсов , выход сумматора соединен со входом цепочки , состо щей из трех задерживающих регистров , причем выход каждого регистра через схемы совнадени  соединен со схемой «ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом другого из комнараторов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и обеспечепи  автоматического контрол  за режимом работы генератора, в нем использован вспомогательный сумматор, ко входу которого через схему «ИЛИ подключены выходы трех дополнительно введенных

компараторов, причем первый вход одного из них соединен с сумматором, а первые входы остальных соединены с выходом запоминающего устройства, а вторые входы компараторов соединены соответственно с распределителем импульсов, схемой совпадени , один из входов которой подключен к регистру множимого , а другой - к распределителю импульсов , и выходом второй схемы «ИЛИ, кроме того, выход вспомогательного сумматора подсоединен через буферный каскад к выходу устройства, а через схему совнадени , другой вход которой соединен с выходом сумматора , подключен к входу схемы подсчета и индикации систематических сбоев, выход

которой соединен со входом раснределител  импульсов.