SU703852A1 - Pseudorandom number generator - Google Patents

Pseudorandom number generator

Info

Publication number
SU703852A1
SU703852A1 SU772482846A SU2482846A SU703852A1 SU 703852 A1 SU703852 A1 SU 703852A1 SU 772482846 A SU772482846 A SU 772482846A SU 2482846 A SU2482846 A SU 2482846A SU 703852 A1 SU703852 A1 SU 703852A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
register
inputs
generator
outputs
Prior art date
Application number
SU772482846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Николаевич Ярмолик
Сергей Николаевич Демиденко
Original Assignee
Минский радиотехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Минский радиотехнический институт filed Critical Минский радиотехнический институт
Priority to SU772482846A priority Critical patent/SU703852A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU703852A1 publication Critical patent/SU703852A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

(54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ(54) GENERATOR OF PSEUDICAL NUMBERS

1one

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании случайных процессов .The invention relates to the field of computing and can be used in the simulation of random processes.

Известны генераторы псевдослучайных чисел на основе регистров сдвига с сумматорами по модулю два в цепи обратной св зи 1 .Pseudo-random number generators are known based on shift registers with modulo-two adders in feedback circuit 1.

Однако генераторы такого типа имеют существенный недостаток. В случае выборки очередного псевдослучайного числа в каждый такт работы устройства наблюдаетс  жестка  коррел ци  между последующими значени ми многоразр дных кодов псевдослучайных чисел. Во избежание наличи  коррел ционной зависимости в таких устройствах необходимо .осуществл ть выборку выходных чисел только через 1: тактов, где - разр дность псевдослучайного числа, an - разр дность регистра сдвига. Но при этом по вл етс  второй существенный недостаток - малое быстродействие, которое в предельном случае в п раз меньше тактовой частоты работы устройства.However, generators of this type have a significant drawback. In the case of a sample of the next pseudo-random number, a hard correlation is observed between the subsequent values of the multi-digit pseudo-random number codes at each device operation cycle. In order to avoid the presence of a correlation dependence in such devices, it is necessary to sample the output numbers only after 1: cycles, where is the pseudo-random number, and an is the shift register size. But at the same time, a second major drawback appears - a low speed, which in the limiting case is n times less than the clock frequency of the device.

Данные недостатки устран ютс  в р де устройств, позвол ющих генерировать в каждый такт многоразр дные некоррелированные псевдослучайные числа.These drawbacks are eliminated in a number of devices that allow to generate multi-bit uncorrelated pseudo-random numbers at each tick.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  генератор псевдослучайных чисел, содержащий первый и второй регистры сдвига 2.The closest technical solution to this invention is a pseudo-random number generator containing the first and second shift registers 2.

Такой генератор позвол ет генерировать многоразр дные коды в каждый такт работы устройства, однако имеет малый период последовательности псевдослучайных чисел.Such a generator allows one to generate multi-digit codes at each cycle of the device operation, however, it has a small period of a sequence of pseudo-random numbers.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличени  периода формируемой последовательности псевдослучайных чиселThe aim of the invention is to extend the functionality of the generator by increasing the period of the generated sequence of pseudo-random numbers.

Claims (2)

Дл  достижени  поставленной цели генератор содержит первый и второй делители частоты, элемент И-НЕ, элемент И, группу элементов ИЛИ и группу элементов И, выходы которых соединены со входами второго регистра сдвига соответственно, выходы которого  вл ютс  выходами генератора и через элемент И-НЬ соединены с первыми входами группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами группы элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с выходами первого pefйСтpa с дви г а сбответстве ййго, вход« сд в иг которого подключен Квыходу второго делител  частоты, вход которого объединен со вторыми входами группы элементов ИЛИ и подключен к первому входу элемента И и К выходу первого делител  частоты, вход Которого  вл етс  входом тактовых импуль гов и подключен ко второму входу элемента И, выход которого соединен со входом «сдвиг второго регистра сдвига. Блок-схема генератора приведена на чертеже. Генератор содержит первый и второй рекуррентные регистры 1 и 2 сдвига, первый и второй делители 3 и 4 частоты, группу 5 элементов И, входы которых соединены с выходами регистра, 1 и группы 6 элементов ИЛИ, а выходы - со входами регистра 2, выходы которого через элемент И-НЕ 7 соединены со входами группы 6 элементов ИЛИ, вторые входы которых объединены со входом элемента И 8, подключены к выходу первого делител  3 частоты и через второй делитель 4 частоты соединё ны со входом «сдвиг регистра 1. Вход тактовых импульсов соединен со входом первого делител  3 частоты и через элемент И. 8 - со входом «сдвиг регистра 2. Работает генератор следующим образом. После первоначального занесени  произвольных чисел в регистры 1 и 2 по сигналам генератора тактовых импульсов в регистре 2 начинает происходить смена состо ний с периодом L На ( 1)-ом такте работы по сигналу делител  3 ча :тотьГзначёни  разр дов регистра 2 суммируютс  по модулю два со значением, наход щимс  в разр дах регистра 1. Получаетс  новое число в регистре 2, которое дает начало новому элементарному циклу. На ()-ом такте работбг этого цикла происход йТ следующее изменение состо ни  регистра 2 и т. д. Элемент И 8 необходим дл  запрещени  изменени  состо ни  регистра 2 в такт суммиро .вани . Так как коэффициентыделени  делителей 3 и 4 частоты равны 1, Т О в течение тактов суммировани  из регистра 1 б ёт11фМеДитГ%ТйЧествесЛ аг&ейого одно же число. Второе слагаемое, наход щеес  в разр дах регистра 2, в каждом тактё ёумиировани  новое, поэтому наступит такой й01йент, коГДа слагае мые совпадут, ипоскольку поразр дное суммирование ведетс  по модулю два, то результатом будет нулева  последовательность. В этом случае срабатывает элемент И-НЕ 7 и сигнал на .,., -- . .------ f. --.--.. -- - -. -- -t,-.™1-..-:;.wi-4.,Jtjt..--- - ; Г - - .- его выходе разрещит проведение еще одного суммировани  в следующий такт работы, результатом которого буДе нО&6ё й6лО1в регистре 2. Еще один такт суммировани  необходим, так как иначе регистр в течение . тактов генерировал бы только нулевую комбинацию. Число «О мы получаем с периодом ()() + L Через 1.тактЪв суммировани  мен етс  состо ние регистра 1, из него теперь будет поступать новое число, и весь предыдущий цикл повтор етс . Так будет продолжатьс  до тех пЬр, пока регистр 1 не пройдет свой полный период. Таким образом, общий период последовательности , выдаваемый предлагаемым генератором , определ етс  как Т : ()() + 1(2 - 1) () . ИспОлШОвание предлагаемого генератора псевдослучайных чисел позволит без значительнь1Х аппаратурных затрат получать псевдослучайные числа с достаточно больщим периодом повторени , что особенно важно при использовании его в веро тностных преобразовател х и в устройства преобразовани  входной информации стохастических вычислительных мащин. ВозможнОстЬ получени  числа «О на выходе данного генератора улучшает качество выходной последовательности двоичных чисел. Формула изобретени  Генератор псевдослучайных чисел, содержащий первый и второй регистры сДвига, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора за счет увеличени  периода формируемой пъследовательности псевдослучайных чисел, он содержит первый и второй делители частоты , элемент И-НЕ, элементИ, группу элементов ИЛИ и группу элементов И, выходы которых соединены со входами второго регистра сдвТ1 ГасОотве±ственно, выходы которого  вл ютс  выходами генератора и через элемент И-НЕ СОеЖнены с первыми входами группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами группы элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с выходами первого регистра сдвига соответственно, вход «сдвиг Которого подключен к выходу второго дели-; тел  частоты, вход которого объединен со -вторыми входами группы элементов ИЛИ И подключен К первому входу элемента И и к выходу первого Делител  частоты, вход котОрогО  вл етс  ВХОДОМ тактовых импульсов и подключен ко второму входу элемента И, выходК0т0р 0г0 соединен со входом «сдвиг второго регистра сдвига. Источники информации, прин Тйе йо внимание при экспертизе . 1.Яковлев В. В. и Федоров Р. Ф. Стохастические вычислительные мащины. Л., «Машиностроение, 1974, с. 246 - 270. To achieve this goal, the generator contains the first and second frequency dividers, the NAND element, the AND element, the OR element group and the AND element group, whose outputs are connected to the inputs of the second shift register, respectively, whose outputs are the generator outputs and through AND-HB connected to the first inputs of a group of elements OR, whose outputs are connected to the first inputs of a group of elements AND, respectively, the second inputs of which are connected to the outputs of the first pefStrpa with the engine and yygo input, the input “sd to ig” is connected The output of the second frequency divider, the input of which is combined with the second inputs of the group of elements OR, and is connected to the first input of the element And and To the output of the first frequency divider whose input is the input of clock pulses and connected to the second input of the element And whose output is connected to the input shift second shift register. The block diagram of the generator is shown in the drawing. The generator contains the first and second recurrent registers 1 and 2 of the shift, the first and second dividers 3 and 4 frequencies, a group of 5 elements I, the inputs of which are connected to the outputs of the register, 1 and a group of 6 elements OR, and the outputs - with the inputs of register 2, the outputs of which through the element AND-7 is connected to the inputs of a group of 6 elements OR, the second inputs of which are combined with the input of the element 8, are connected to the output of the first divider 3 frequencies and through the second divider 4 frequencies are connected to the input "register shift 1. The input of clock pulses is connected with the entrance of the first divider 3 through the element and the frequency I. 8 - to the input "shift register 2. The generator works as follows. After the initial entry of arbitrary numbers in registers 1 and 2, the signals of the clock pulse generator in register 2 begin to change states with a period L In the (1) st operation, the 3 hours divider signal: the total values of register bits 2 are modulated from two a value located in the bits of register 1. A new number is obtained in register 2, which gives rise to a new elementary cycle. During the () -th cycle of operation of this cycle, the following change occurs in the state of register 2, and so on. Element 8 is necessary to prohibit a change in the state of register 2 in the cycle of summation. Since the division factors of 3 and 4 are equal to 1, T O during the cycles of summation from register 1 is 11fMEDDG% TYNESSL ag & same number. The second term, which is in register bits 2, is new in each tact cycle, so there will come such a factor, when the terms match, and because the summation modulo two is random, the result will be a zero sequence. In this case, the element AND-NOT 7 is triggered and the signal on.,., -. .------ f. --.-- .. - - -. - -t, -. ™ 1 -..-:;. wi-4., Jtjt ..--- -; G - - .- its output will permit the execution of one more summation in the next cycle of operation, the result of which will be a BUT & 6yo 6lO1 in register 2. One more tact of summation is necessary, because otherwise the register is in progress. ticks would generate only a null combination. The number "O we get with the period () () + L. After 1.tkb in summation, the state of register 1 changes, it will now receive a new number, and the whole previous cycle repeats. This will continue until such time as register 1 passes its full period. Thus, the total period of the sequence produced by the proposed generator is defined as T: () () + 1 (2-1) (). Using the proposed pseudo-random number generator will make it possible to obtain pseudo-random numbers with a sufficiently large repetition period without significant hardware costs, which is especially important when used in probabilistic converters and in devices for converting input information of stochastic computing machines. The possibility of obtaining the number "O at the output of this generator improves the quality of the output sequence of binary numbers. Claims Pseudorandom number generator containing the first and second Shift registers, characterized in that, in order to expand the functionality of the generator by increasing the period of the generated pseudorandom number sequence, it contains the first and second frequency dividers, the AND-NOT element, the element, the group of elements OR and the group of elements AND, whose outputs are connected to the inputs of the second register SvTT1 GASO, respectively, whose outputs are the outputs of the generator and, through the AND-NEA element, are CONNECTED with the first inputs rows or groups of elements, the outputs of which are connected to first inputs of the group of AND gates, respectively, second inputs of which are connected to the outputs of the first shift register, respectively, input "shift which is connected to the output of the second divider; the frequency bodies whose input is combined with the second inputs of the group of elements OR AND is connected to the first input of the AND element and to the output of the first frequency divider, whose input is the INPUT of clock pulses and connected to the second input of the AND element, output K0t0p 0g0 is connected to the input "offset of the second shift register. Sources of information, pr Tye yo attention in the examination. 1. V. Yakovlev and R. F. Fedorov, Stochastic Computing Machines. L., “Mechanical Engineering, 1974, p. 246-270. 2.Авторское свидетельство СССР № 436340, кл. G 06 F 1/02, 1973 (прототип).2. USSR author's certificate number 436340, cl. G 06 F 1/02, 1973 (prototype). оabout ,, ОГрГOgrg ; |ПГ Т -f; | PG T -f ::х:: x
SU772482846A 1977-05-05 1977-05-05 Pseudorandom number generator SU703852A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772482846A SU703852A1 (en) 1977-05-05 1977-05-05 Pseudorandom number generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772482846A SU703852A1 (en) 1977-05-05 1977-05-05 Pseudorandom number generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU703852A1 true SU703852A1 (en) 1979-12-15

Family

ID=20707686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772482846A SU703852A1 (en) 1977-05-05 1977-05-05 Pseudorandom number generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU703852A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1322362A (en) Generating pseudo-random sequences
SU703852A1 (en) Pseudorandom number generator
RU2081450C1 (en) Generator of n-bit random sequence
SU742910A1 (en) Pseudorandom binary train generator
SU741272A1 (en) Fourier series synthesizer in the basis of rectangular orthogonal functions
SU903874A1 (en) Pseudorandom number generator
SU497718A1 (en) Device for generating pseudo-random signals of complex structure
SU739602A1 (en) Pseudorandom number generator
SU951640A1 (en) Noise generator
RU2022332C1 (en) Orthogonal digital signal generator
SU1223350A1 (en) Pseudorandom number generator
SU602975A1 (en) Pseudorandom signal generator
SU942013A1 (en) Pseudo-random sequence generator
SU554630A1 (en) Digital pseudo-random sequence delay tracking device
SU391555A1 (en) GENERATOR OF NATURAL NUMBERS
SU947856A1 (en) Multichannel parallel pseudorandom number generator
SU690608A1 (en) Frequency multiplier
SU383042A1 (en) FORMER OF CODE COMBINATIONS
SU1432515A1 (en) Random process generator
SU682904A1 (en) Correlometer
SU459773A1 (en) Random Code Sensor
SU907548A1 (en) Pseudo-random number generator
SU1005293A1 (en) Pulse repetition frequency multiplier
SU580647A1 (en) Frequensy divider with fractional division factor
SU1236384A1 (en) Digital frequency meter