SU439064A1 - ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВВПТБ4чп2л^ iiiJijiiEaf - Google Patents

Description

д

Изобретение относитс  к вычислительной технике.

Известны генераторы случайных процессов, содержащие задающий генератор импульсов, делитель частоты, устройство управлени  коэффициентом делеии , реверсивиый счетчи-к, фильтр нижних частот, дешифратор, преобразователь код - аналог, цифровой компаратор , выход которого подключен ко входу триггера , реверсивный счетчик задани  амплитуд, регистр сдвига, генераторы случайной двончиой последовательности управлени  амплитудой и частотой, переключатели, схему совпадени , устройство управлени  регистром сдвига и триггер уораеле и , .причем (ВЫХод задающего генератора импульсов через делитель частоты соединен со входом реверсивного счетчика, 0|Дин из выходов которого через преобразователь код-аналог и фильтр нижних частот соединен с аналоговым .выходом генератора, а выход дешифратора св зан со входом цифрового компаратора и выходом реверсивного счетчика задани  амплитуд, ко входам которого подключены генераторы случайной двоичной .последовательности управлени  частотой непосредственно, а случайной двоичной последовательности управлени  амплитудой- через триггер управлени .

Цель изобретени  - упрощение регулировани  статистических характеристик контролируемого процесса-достигаетс  тем, что в предлагаемом генераторе выходы делител  частоты через устройство управлени  .коэффициентом делени  подключены ко входу дешифратора и через переключатели соединены с устройством управлени  регистром сдвига, а дополнительные выходы первого реверсивного счетчика через схему совпадени  подключены .ко входу-генератора случайной двоичной .последовательности управлени  амплитудой и к выходу генератора случайной двоичной последовательности управлени  частотой , вход которого соединен с выходол регистра сдвига.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Генератор содержит задающий генератор импульсов 1, делитель частоты 2 с управл емым коэффициентом делени , реверсивный

счетчик 3, клемму 4 цифрового выхода, клемму 5 аналогового выхода, преобразователь код-аналог 6, фильтр нижних частот 7, цифровой KOMinapaTop 8, триггер 9, схему совпадени  10, реверсивный счетчик задани 

амплитуды 11, генератор случайной двоичной последовательности управлени  амплитудой 12, триггер управлени  13, генератор случайной двоичной последовательности управлени  частотой 14, регистр сдвига 15, устройство управлени  коэффициентом делени  16, дешифратор 17, переключатели 18, устройство 19 управлени  регистром .сдвига 15. Задающий генератор импульсов 1 через делитель частоты 2 с управл емьш коэффициентом делени  подключен ,к счетному входу реверсивного счетчика 3, выход нараллелыного кода которого лодключен к клемме 4 цифрового выхода, к клемме 5 аналогового выхода через преобразователь 6 код-аналог п фильтр нижних частот Тик оц,каму входу цифрового компаратора 8. Выход последнего подключен через нулевые и единичные выходы триггера 9 к шадна м сложени  и -вычитани  этого же реверсивного счетчика 3. Нулевые выходы всех разр дов, кроме последнего, н единичный выход последнего разр да счетчика 3 подключены через схему совпадени  10 к счетному входу реверсивного счетчика задани  амплитуды 11, к ,ши«ам сложени  и вычитанп  этого же счетчпка через генератор 12 случайной двоичной последовательности управлени  амплирудой, единичный и нулевой выходы триггера 13 управлени  и через генератор случайной двоичной последовательности управлени  частотой 14 к шине сдвита релистра сдвига 15. Выходы каждо1го разр да регистра сдвига подключены ,к одному из входов cxeiM совпадени  устройства управлен-и  коэффициентом, делени  16, выходы которых подключены к делителю частоты 2, а ко вторым входам подсоединены выходы дешифратора 17. Вход дешифратора св зан с цифровым ком1параторОМ 8 и выходом ревероивного счетчика задани  амнлитуды 11. Выходы дешифратора через переключатели 18 св заны со входами сборок устройства 19 управлени  ре листром сдвига 15. Выходы этих сборок через инверторы, схемы совпадени  и еще одну сборку, вход щие в устройство 19 управлени  регистром сдвига 15, соединены со входом ycTaHOBiKH единицы в первом разр де регистра сдвига. Принцип работы предлагаемого генератора заключаетс  в предствлении случайного нроцесса ;в виде колебани , амплитуда и фаза которого измен етс  по случайному закону. Известно , что изменени  амплитуды н фазы должны быть во много раз медленнее основного колебани . Дл  выработки случайного процесса необходимо модулировать основное колебание по амплитуде и измен ть фазу по случайному закону в соответствии с требуемой спектральной характеристикой. Основное колебание формируетс  задающим генератором ИмпульСОв 1, частота импульсов которого делитс  делителем частоты 2, Л 1-разр дным реверсивным счетчиком 3, преобразователем код-аналог 6 п фильтром низких чаСтот 7. С выхода преобразовател  6 €ни;маетс  ступенчатое треугольное напр жение, сглаживаемое фильтром низких частот 7 в почти синусоидальное. Путем .изменени  частоты импульсов задающего генератора 1 управл емым делителем частоты 2 можно получить «олебание задан1ной длительности. Амплитуда задаетс  генератором случайной двоиЧН( последовательности управлени  амолитудой 12, который вынолп ет реверс -- счетчика 2 задани  амплитуды 11 через триггер управлеНИЯ 13. Увеличение или уменьшение кода числа в счетчике 11 на единицу в зависимости от случайной ооследовательности с выхода генератора 12 (Происходит в те моменты времени, когда 1К01Д в peiBepcHBHOM счетчике 3 окажетс  .равным НОЛ овине максимального значени . ji ОЛГ,Дл  этого схема совнадени  10 выдает импульс при коде . Выбор такого режима смены задаваемых амплитуд позвол ет получить стацио;парный случайный прОЦесс с посто нным средним зна1чением. Сдвиг реверои-вното счетчика заДани  амплитуды 11 на единицу обеспечивает медленное из;.менение амплитуды по сравнению с основным колебанием. Дл  плавного изменени  а-мплитуды от максимума к .минимуму и наоборот счетчик 11 содержит св зи, переключающие счетчик на вычитание, когда его содержимое достигаетс  максимума, и на сложение, когда он опустошаетс . Цифровой компаратор в сравнивает значение амплитуды , зафиксир01ван:ное в реверсивном счетчи1ке 11, с числом в реверсивном счетчике 3. При равенстве кодов в счетчкках 3 и 11с выхода ком1паратора на счетный вход триггера 9 поступает импульс, переключающий реверс счетчика 3. Таким образом формируетс  полуволна напр жени , амплитуда которого задаетс  реверсивным счетчиком 11. Дл  формировани  случайного процесса с заданной спектральной характеристикой данному значению амплитуды полуволны должна соответствовать длительность или несколько значений длительностей в соответствии с требуемой спектральной характеристикой . Дл  выполнени  этого услови  служат переключатели 18 и регистр сдвига 15. Дл  удобства задани  амплитудно-частотной характеристики зна чение амплитуды полуволны, зафиксированное в реверсивном счетчике II, дешифруетс  в дес тичный код дешифратором 17. Регистр сдвига 15 содержит разр дов , соответствующих линейной дискретности опектра случайного- процесса, Единица, записанна  в 1первом разр де релнстра сдвига 15, сдвигаетс  случайной двоичной последовательностью с генератора 14. Ввиду того, что, в зависимости от конкретного вида апектральной характеристики, амплитудам , заданным реверсивным счетчиком 11, соответствуют различные длительности полуволн , неооходимо измен ть количество разр дов регистра -сдвига 15 в соответствии с амплитудой полуволны. ЗтОй цели служат устройство 19 управлени  регистром сдвиг 15 и переключатели 18. На идиом ii.i выходои деюкфратора / и. соолветствии с кодом амплшуды, aanincauiroii в 1реве,рс«виОМ счетчике И, по вл етс  высокий Потеациал, который через замкнутые переключатели 18 поступает на оборки устройства 19 ушра влени  регистром сдвига 15. На вход установкп единицы в первом разр де регистра сдвига через сборку подключаетс  выход того разр да, у которого переключатель даниой :прины дешифратора 17 замкнут последним . Действительно, иа схему совпадени  данного разр да поступают разрешающие сигналы с шины дешифратора 17 через переключатель 18 И сборку И инвертирова«ный запрещающий сигнал с последующей сборки. Такдам образом данный разр д замыкает регистр сдвига 15 в кольцо. Предыдущие разр ды не замыкаютс  в кольцо, потому что на схемы совпадений из разр дов поступают запрещающие сигналы (инвертированные разрешающие сигналы сборок). Носле сдвига регистра сдвига импульсами случайной двоичной последо.ватель1ности с генератора 14 на одном из выходов этого регистра по вл етс  высокий потенциал, который через схему совпадеии  устройства управлени  коэффициентом делени  16, IK которой также приложеп высокий потенциал с дешифратора 17, поступает на делитель частоты 2 с управл емым коэффициентом делени  и оагредел ет такой коэффициент делени  qi входных импульсов задающего генератора 1, нри котором данной амплитуде соответствует определенна  длительность полуволны случайного колебани . Выход первого разр да регистра сдвига 15, подключенный через схемы совпадени  устройства управлени  коэффициентом делени  16 к делителю частоты 2, устанавливает такие коэффициенты делени  делител  частоты /N,, 1 (qi qo-.-gz), что дл  всех амплитуд (1, 2... 2) длительность полуволны остаетс  равной средней величине всех возможных значений длительностей. При линейчато,м разделении спектра это условие равносильно заДанию средней частоты. Ввиду того, что первый разр д определ ет длительность полуволны (среднюю частоту), в него записываетс  единица начальной установки (когда код в реверсивном счетчике 3 становитс  равен ) и он не замыкает себ  в кольцо. Выход второго разр да устанавливает длительность полуволны (частоту) на единицу дискретности во времени (частоте), меньшую средней дл  всех (2.... ) значений аматлитуд . Выход третьего разр да регистра сдвига 15 устанавливает длительность полуволны. болыпую средней на единицу дискретности по врсмепп, выход )того - па две едпНицы меньше и т. д. Сдвиг регистра сдвига 15 происходит за врем , меньшее Минимального периода поступлени  импульсов на реверсивный счетчик 3. Итак, нри помощи переключателей 18, количество которых равно Vi {N-2-1) и определ етс  амплитудной NI и временной N-2 дискретизацией случайного процесса, устанавливаетс  требуема  спектральна  характеристика случайного процесса. Предмет изобретени  Генератор случайных процессов, содержащий задающий генератор импульсов, делитель частоты, устройство управлени  коэффициентом делени , реверсивный счетчик, фильтр нижних -частот, дешифратор, преобразователь код-аналог, цифровой компаратор, выход которого подключен ко входу триггера, реверсивный счетчик задани  амплитуды, регистр сдвига, генераторы случайной двоичной последовательности управлени  амплитудой н частотой, переключатели, схему совпадени , устройство управлени  регистром сдвига и триггер управлени , причем выход задающего генератора импульсов через делитель частоты соединен со входом реверсивного счетчика , один из выходов которого через преобразователь код-аналог и фильтр нижних частот соединен с аналоговым выходом генератора , а выход дешифратора св зан со входом цифрового компаратора и выходом реверсивного счетчика задани  амплитуд, ко входам которого подключены генераторы случайной двоичной последовательности управлени  частотой непосредственно, а управлени  амплитудой - через триггер упра влени , отличающийс  тем, что, с делью упрощени  регулировани  статистических характеристик контролируемого процесса, выходы делител  частоты через устройство управлени  коэффициентом делени  подключены ко входу дешифратора и через переключатели соединены с устройством управлени  регистром сдвига, а дополнительные выходы реверсивного счетчика через схему совпадени  подключены ко входу генератора случайной двоичной последовательности управлени  амплитудой и к выходу генератора случайной двоичной (последовательности управлени  частотой, вход которого соединен с выходом регистра сдвига.

-01