SU602975A1 - Генератор псевдослучайных чисел - Google Patents

Description

Изобретение относиге  к области вычисл тельной техники, в частности к генераторам диркретных функций, поэвол юшим получать последовательности псевдослучайных чисел с равномерным законом распределени , и может оыть использовано в качестве генератора чайного сигнала в устройствах статистическог кодировани  тина код-веро тность и.аналснг-веро тность . Известен генератор псевдослучайных чисел , содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи . Этот генератор позвол ет получать последовательность случайных чисел с периодом следовани  не более 1 l. Известен также генератор псевдослучайных чисел, который дл  увеличени  длины периода имеет два одновременно тактируемых регистра сдвига с сумматорами по модулю два в цеп х Обратной св зи и Группу логических схем типа сумматоров по модулю два, на выходах которых формируютс  псевдослучайные числа. Наличие второго регистра сдвига с обратной св зью и группы логических схем позвол ет удлинить период следовани  генерируемой последовательности - разр дных чисел, который равен () (), где разр дности используемых регистров сдвига. Зднако этот генератор при значительно большем периоде следовани  псевдослучайных чисел не обладает оптимальным значением автокоррел ционной функции, необходимой дл  повышени  эффективности статистического кодировани  2.. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  генератор псевдослучайных чисел, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов Гз. Этот генератор позвол ет генерировать последовательности неповтор ющихс  в цикле псевдослучайных чисел с периодом следовани  и соответственно с максимально возможной длиной выборки NQ 2 2Рчто  влжпетс  недостаточным дл  проведени  статистического кодировани  и стахостическсйго вычислени  С повышенной точностью.

Цель изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличени  периода генерируемых чисел .

Дл  достижени  поставленной цЙ1И гене ратор содержит делитель частоты, распределитель потенциалов и группу мультиплексоров , перва  группа входов которых соеди кена с выходами регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св  зи, а втора  группа входов - с выходами распределител  потенциалов, вход которого ерез делитель частоты подключен к выходу генератора импульсов.

Кроме того, мультиплексор содержит

блок элементов ИЛИ,блок элементов И и элемент ИЛИ, выход которого  вл етс  вЫходом мультиплексора, а входы подключены к выходам блока элементов И; первые вхощл которых непосредственнее, а вторые вхо. ды через блок элементов ,ИЛИ подключены ко входам мультиплексора.

На фиг. 1 показана блок-схема генерЕЬ тора; : на фиг. 2 - блока-схем а мультиплексора .

Генератор содержит генератор тактовых импульсов 1, выход которого подключен ко входу регистра 2 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи и через делитель частоты 3 - ко входу распределигел  потенциалов 4. Выходы регистра 2 и распределител  импульсов 4 соединены; со входами мультиплексоров 5, каждый из которых содержит п групп коммутирующих входов по (U -l)i индентичных входов

в каждой группе. Схема соединений выходов распределител  4 с группами входов каждого мультиплексора 5 образует матрицу размером п ч TI « из элементов 1 - наличие соединени  и О - отсутствие соединени . Равенство элемента матрицы соединений единице, T.e., 1, означает налиj -го выхода распрэделичие соединени  I -ой группы комму тител  4 со входом руюших входов соответствующего мультиплексора 5. Матрица соединений обладает следующими свойствами: лишь один элемен каждого столбца равен , сумма матриц соединений всех мультиплексоров 5  вл етс  матрицей, все элементы которой равны . 1ервое свойство матриц соединений выходов распределител  4 с группами коммутирующих входов мультиплексоров 5 ознчает подключение каждого выхода распределител  4 к одному из коммутирующих входов каждого мультиплексора 5. Следствием второго свойства  вл етс  то, что пор дковый номер группы коммутирующих входов, подключенных к одному выходу рао предёлйтел  4, последующих мультиплекса ров 5 не повтор ет пор дкового номергрупп входов предыдущих мультиплексоров 5, подключенных к тому же выходу распределител  4, и пор док подключени  последующих выходов распределител  4 не повтор ет пор дка подключени  предьщущих .выходов распределител  4 к группам коммутирующих входов мультиплексоров 5. Дл  W 3 и И  4 матрицы соединений выгл д т следующим образом:

П 3Т 4

110000 Г11111 lOOOOOOOOOOOOOOOOOd 001100 ОООООО11111100ОООООООООО ОООО11, ОООООООООООО1111110ООООО О0101СГ оООООООООООООООООО 111111 100001 ,О1О100, OOOOOOllOOOOllOOOOllOOOOl

coo101 1loooooooooooo1looooiloo

010010 . OOllOOOOllOOOOOOOOOOOOOO . 10lOOOJ tOOOO 1 lOOOO 1 lOOOO 1 lOOOOOO,

OOOOOOOO1010001010001010 OO10lOOOOOOOlOOOO1lOOOO1 lOOOOllOOOOlOOOOOOOlOlOO

oioioooioioooioioooooooq

OOOOOOOOOIOIOOOIOIOOOIOI OOOIOIOOOQOOOIOOIOOIOOIO OIOOIOOIOOlOOOOOOOlOlOOO 10lOOO10lOOOlOlOOOOOOOOO

При отсутствии необходимости получе , ни  максимальной периодичности возможно использование распре 1елител  4 на меньшее 1испо выходов, при этом уменьщаетс  чиспо идентичных входов в группе, однако свойства матриц соединений остаютс  теми же. Соответствующие информационные входы мультиплексоров 5 соединены друг с другом и с соответствующим выходом регистра 2 сдвига (генератора исходной последовательгности равномерно распределенных П - разр1 5ных псевдослучайных чисел). Выходы мультиплексоров 5 подключены к вь1ходам устройства.

Мультиплексор 5 состоит из р (ti-l) входовых элементов ИЛИ 6, входы каждого из которых образуют группу коммутирующих входов, двухвходовых элементов И 7, первые входы которых  вл ютс  информационными входами мультиплексора 5, и одного п -входового элемента ИЛИ 8. Выходы (in-1) 1-входовых элементов ИЛИ 6 подключены ко вторым входам элементов И 7. Выходы элементов И 7 соединены со входами ; П -входового элемента ИЛИ 8, и.1ход которого  вл етсй выходом мультиплексора 5. Генератор работает следующим образом. Тактовые импульсы, поступа  на тактовы вхоа регистра вызывают по вление непов тор ющихс  в периоде чисел из интервала Г 0,2 - 11 на информационных входах мупьтиплэксоров 5. При этом на одном из выходов распределител  4 присутствует потенциал, поступающий на один из коммутирующих входов каждого мулвтиплексора 5. Разрешающий потенциал через элемент ИЛИ 6 поступает на второй вход одного из элементов И 7 каждого мультиплексора 5, обеспечива  тем Ъамым прохождение на выход мультиплексора 5 информации с выхода одного из разр дов регистра 2 сдвига с сумматора по модулю два в цепи обратной При подключении выходов распределител  4 ко входам мультиплексоров 5, согласно вЫщеизложенному правилу, на выход каждого из мультиплексоров 5 поступает информа ци  с выхода одного из разр дов регистра 2 без дублировани , что измен ет вес разр дных выходов регистра 2, выходна  инфор маци  которого представлена в позиционной системе счислени . Благодар  наличию делитеп  частоты 3 с коэффициентом пересчета

в цепи тактировани  распределител  4

2

16

32

64

128

256

Claims (3)

1.Патент США № 3700869, кл. 235152 ,,1974.

2.Яковлев В. В., Федоров Р. Ф. Стохас тнческие вычислительные машины. Л., Машинос троение , 1974.

3.За вка № 2124371/24, 1975, по «оторой прин то решение о выдаче авторокого свидетельства.