SU849211A1 - Random process generator - Google Patents

Random process generator Download PDF

Info

Publication number
SU849211A1
SU849211A1 SU792830643A SU2830643A SU849211A1 SU 849211 A1 SU849211 A1 SU 849211A1 SU 792830643 A SU792830643 A SU 792830643A SU 2830643 A SU2830643 A SU 2830643A SU 849211 A1 SU849211 A1 SU 849211A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
outputs
elements
group
random
Prior art date
Application number
SU792830643A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Николаевич Ярмолик
Александр Ефимович Леусенко
Анатолий Николаевич Морозевич
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 SU792830643A priority Critical patent/SU849211A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU849211A1 publication Critical patent/SU849211A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в качестве блока специализированной электронной вычислительной машины дл  получени  случайных процессов, в качестве задающей аппаратуры дл  воспроизведени  случайных вибраций при исследовании надежности и правильности функционировани  изделий различного назначени  с помощью вибростендов. Известны генераторы случайного процесса, содержащие полосовые фильт ры, в которых преду смотре и а руша  регулировкауровн  выходного сигнала Генераторы содержат устройства дл  генерировани  случайных процессов, содержащие контур обратной св зи. В этих устройствах случайный процесс с тем или иным видом спектра получаетс  путем згщани  определ емого уровн  выходного сигнала на выходе каждого фильтра с последующим суммированием их на сумгА1рующем устройстве ri Однако нестабильность элементов (L,С-элементы) сказываетс  на стабил ности основных характеристик генератора случайных процессов, а прИ; форг мировани  инфранизкочастотных случайных процессов возникают затруднени . Кроме, того, процесс задани  требуемого вида спектра трудоемкий и длительный. . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  генератор случайного процесса, содержащий блок тактовых частот, выходы которого соединены с входами ni мультиплексоров , выходы которых соединены с входами m источников шума, и m цифровых фильтров, вторые входы цифровых фильтров соединены с выходами источников шума, а выходы через m источников опорного сигнала соединены с входами коммутаторов, другие входы которых объединены с входами мультиплексоров и через m дешифраторов соединены с выходс1ми m регистров кода, а выходы коммутатора соединены с входами п фильтров низких частот, выходы которых подключены к входам сумматора 2. Недостаток известного генератора состоит в методической погрешности задани  требуемого спектра, что объ сй етс  кусочно-посто ннойаппроксимацией спектральной плотности мощности . Наиболее существенным оказываетс  вли ние кусочно-посто нной. The invention relates to computing and can be used as a unit of a specialized electronic computer for obtaining random processes, as master equipment for reproducing random vibrations in the study of the reliability and proper functioning of products for various purposes using vibration shakers. Random process generators are known that contain band-pass filters in which the output is controlled and the output level is controlled. The generators contain devices for generating random processes containing a feedback loop. In these devices, a random process with a certain type of spectrum is obtained by loading a definable output signal level at the output of each filter and then summing them on the accumulator ri. However, the instability of the elements (L, C-elements) affects the stability of the main characteristics of the random process generator. , and spir; Difficulties arise in the search for infra-low frequency random processes. In addition, the process of setting the required type of spectrum is laborious and time consuming. . The closest in technical essence to the invention is a random process generator comprising a block of clock frequencies, the outputs of which are connected to the inputs ni of multiplexers, the outputs of which are connected to the inputs of m noise sources, and m digital filters, the second inputs of digital filters are connected to the outputs of noise sources, and the outputs through m sources of the reference signal are connected to the inputs of switches, the other inputs of which are combined with the inputs of multiplexers and through m decoders are connected to outputs m of code registers, and outputs ommutatora connected to inputs of n low-pass filters, whose outputs are connected to inputs of an adder 2. The disadvantage of the known oscillator consists in reheating the error range specifying desired that an Ob cd nnoyapproksimatsiey piecewise constant power spectral density. The most significant is the effect of piecewise constant.

.аппроксимации на точность задани  спектров при имитации широкополосных случайных вибропроцессов, дл  которых характерно наличие в спектральной характеристике резонансных всплесков 1 провалов.. approximations on the accuracy of the spectra when simulating broadband random vibroprocesses, which are characterized by the presence of 1 dips in the spectral characteristic of resonant bursts.

Цель изобретени  - повышение точности генератора.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the generator.

Поставленна  цель достигаетс -тем J4TO в генератор, содержащий блок генераторов тактовых частот, выходы которого соединены с входами группы мультиплексоров соответственно, входы которых объединены с первыми входами соответствующих коммутаторов и подключены к выходам соответствующих дешифраторов, входы которых подЛлючены к выходам соответствующих регистров кода, выходы мультиплексоров соединены с входами соответствующих источников шума и первыми входами соответствующих цифровых фильтров, выходы которых соед1инены с первыми входами соответствующих источников опорного сигнала, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих- коммутаторов, выходы которых соединены с соответствующими входами фильтров низких Чс1стот, выходы которых соединены с входами сумматора соответственно, введены перва  и втора  группы элементов И, группа элементов ИЛИ-НЕ, группа сумматоров по модулю два, группа элементов задержки , группа веро тностных двоичных элементов и группа триггеров управлени , единичные и нулевые выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ группы и,элементов И второй группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы, выходы которых соединены с входами соответствующих цифровых фильтров группы и элементов задержки группы соответственно , выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы и элементов И-НН группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов И первой группы, соответствиннб, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы, выходы источников шума группы соединены с входами веро тностнь1Х двоичных элементов группы , соответственно, первые и вторые выходы которых соединены с вторамк входами элементов И первой группы и источников опорного сигнала, соответственно .The goal is achieved by a J4TO into a generator containing a block of clock frequency generators, the outputs of which are connected to the inputs of a group of multiplexers, respectively, whose inputs are combined with the first inputs of the corresponding switches and connected to the outputs of the corresponding decoders, whose inputs are connected to the outputs of the corresponding code registers, the outputs of the multiplexers connected to the inputs of the respective noise sources and the first inputs of the corresponding digital filters whose outputs are connected to the first inputs The respective reference sources, the outputs of which are connected to the second inputs of the respective switches, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the filters of the low Fc1stot, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, respectively, entered the first and second groups of elements AND, the group of elements OR-NOT, the group of adders modulo two, a group of delay elements, a group of probabilistic binary elements and a group of control flip-flops, the unit and zero outputs of which are connected respectively to the first inputs The signals of the elements of the IS-NOT group and, the elements AND of the second group, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding modulators are two groups, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding digital group filters and the delay elements of the group respectively, the outputs of which are connected to the second inputs of the corresponding elements AND The second group and the elements of the I – HH group, the outputs of which are connected to the first inputs of the elements AND of the first group, correspond to the outputs of which are connected to the second inputs of the corresponding adders modulo two groups, the outputs of the noise sources of the group are connected to the inputs of probability binary elements of the group, respectively, the first and second outputs of which are connected to the secondary inputs of the AND elements of the first group and the sources of the reference signal, respectively.

На фиг. 1 приведена структурна  схема генератора случайного процесса на фиг. 2, За и 5а - функциональные схемы блоков генератора; на фиг. 36, Зв,56 и 5а - временные диаграммы на фиг, 4, 6 и 7 - зависимости.частотных характеристик.FIG. 1 shows a flowchart of a random process generator in FIG. 2, Za and 5a - functional diagrams of generator blocks; in fig. 36, Sv, 56 and 5a are timing diagrams in FIGS. 4, 6 and 7 — dependencies of frequency characteristics.

Генератор содержит блок 1 генераторов тактовых частот, m мультиплексоров 2, m источников 3 шума, m цифpOBfcJx фильтров 4, m источников 5 опоного сигнала m коммутаторов б, т. дешифраторов 7, m регистров 8 кода п фильтров 9 низких частот, сумматорThe generator contains a block of 1 clock generators, m multiplexers 2, m sources of noise 3, m digits OBfcJx filters 4, m sources 5 of the opted signal m switches b, t. Decoders 7, m registers 8 code n filters 9 low frequencies, adder

10,Л1 веро тностных двоичных элементов 11 группы, m элементов 12 И первой группы, m сумматоров 13 по модулю два, m элементов 14 И второй группы, m элементов 15 И-НЕ группы10, L1 probabilistic binary elements 11 of the group, m elements 12 And the first group, m adders 13 modulo two, m elements 14 And the second group, m elements 15 IS-NOT groups

т элементов 16 задержки группы и m триггеров 17 управлени  труппы.tons of elements 16 group delays and m triggers 17 management troupe.

В блоке 1 тактовых частот генерируетс  сетка центральных частот, обеспечивакнда  перекрытие заданного частотного диапазона, и подаетс  на входы мультиплексоров 2, которые в соответствии с сигналами, поступающими ia его вход с дешифраторов коммутирует на входы источников 3 шума и цифровых фильтров 4 требуемые частоты, которые определ ютс  кодами занесенными на регистры 8 кодов, выходы которых подключены к входам дешифраторов, с выходов которых разрешаю1дий сигнал поступает на первые входы m коммутаторов б. Сигналы с равномерным спектром с выходов m источников 3 шума поступают на входы т веро тностных двоичных элементовIn block 1 of clock frequencies, a grid of central frequencies is generated, ensuring the overlapping of a given frequency range, and fed to the inputs of multiplexers 2, which, in accordance with the signals received by ia, their input from the decoders of digital noise and digital filters 4 required frequencies, which are determined Codes are listed on registers of 8 codes, the outputs of which are connected to the inputs of the decoders, from the outputs of which an allowable signal arrives at the first inputs of m switches b. Signals with a uniform spectrum from the outputs m of sources of noise 3 are fed to the inputs of probabilistic binary elements

11,где осуществл етс  изменение веро тности по влени  единицы на выход в каждом канале. Выходные сигналы с элементов 11, проход  через элементы 12 И первой и сумматоры 1311, where the probability of occurrence of a unit on an output in each channel is varied. The output signals from the elements 11, the passage through the elements 12 And the first and the adders 13

по модулю два, поступает на входы цифровых фильтров 4. Кроме того, управл ющие сигналы с m веро тностных двоичных элементов 11 поступают на входы m источников 5 опорного сигна ,ла, на вторые входы которых подключены выходы m цифровых фильтров 4, а выходы источников 5 подключены к вторым входам m коммутаторов б.modulo two, is fed to the inputs of digital filters 4. In addition, control signals from m probability binary elements 11 are fed to inputs m of sources 5 of the reference signal, the second inputs of which are connected to outputs m of digital filters 4, and outputs of sources 5 connected to the second inputs of m switches b.

Выходы m сумматоров 13 подключены к входам m элементов 16 задержки , выходы которых подключены к вторым входам элементов 15 И-НЕ и элементов 14 И второй группы, а на первые входы m элементов 15 И-НЕ и элементов 14 И подключены нулевые и единичные входы m триггеров 17 управлени , соответственно. Выходы m эле ,ментов 15 И-НЕ подключены к вторыл входам m элементов 12 И первой группы, а выходы элементов 14 И подключены к вторым входс1М гп сумматоров 13, п выходов m коммутаторов б соединены i-ми входами п фильтров 9 низких частот, выходы которых подключены к входам сумматора 10.The outputs m of the adders 13 are connected to the inputs m of the delay elements 16, the outputs of which are connected to the second inputs of elements 15 AND-NOT and elements 14 AND of the second group, and zero and single inputs m are connected to the first inputs m of elements 15 AND-NOT and elements 14 I control triggers 17, respectively. Outputs m ele, cops 15 AND-NOT connected to the secondary inputs m elements 12 And the first group, and the outputs of elements 14 And connected to the second input1M gp adders 13, n outputs m switches b connected by the i-th inputs n filters 9 low frequencies, outputs which are connected to the inputs of the adder 10.

Блоки 1-10 выполн ют аналогичные функции, как и подобные блоки в иэвестном генераторе. Веро тностный двоичный элемент 11 представл ет собой устройство, позвол ющее генерировать бинарные последовательностиBlocks 1-10 perform similar functions, as do similar blocks in a known generator. The validity binary element 11 is a device that allows to generate binary sequences.

с измен емыми веро тност ми по влени  1. Причем, в данном случае элемент 11 позвол ет регулировать веро тность по влени with variable probabilities of occurrence 1. Moreover, in this case, element 11 allows you to adjust the probability of occurrence

в широкихin wide

пределах от О до 1. Структурно подобное устройство реализуетс  по известным типовым схемам. Элементы 12-15 выполн ют функции двухвходовы схем И, сумматора по модулю два, Ии И-НЕ, соответственно, а элемент 16 задержки выполн ет функцию задержки информации на один такт (фиг.2).limits from O to 1. Structurally, such a device is implemented according to well-known standard schemes. Elements 12-15 perform the functions of the two-input AND circuits, a modulo-two adder, AI and NAND, respectively, and the delay element 16 performs the function of delaying information by one cycle (Fig. 2).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Дл  получени  заданной спектральной плотности мощности на регистры 8 кодов занос тс  коды Частот таким образом, что более широкополосные фильтры наход тс  на участках с малым изменением спектральной плотности , а более узкополосные - на резонансных всплесках и провалах. Код тактовой частоты определ ет центральную частоту фильтра. Блок генераторов тактовых частот 1 генерирует полную сетку частот, предусматривающую любую перекомбинацию фильтров с различной полосой пропускани .In order to obtain a given power spectral density, the 8 code registers are assigned frequency codes in such a way that wider filters are in areas with a small change in spectral density, and narrower ones are in resonant bursts and dips. The clock code determines the center frequency of the filter. The clock generators block 1 generates a full frequency grid, providing for any recombination of filters with different bandwidths.

Все тактовые частоты с блока 1 пода1Ьтс  на мультиплексоры 2. Дешифраторы 7 в соответствии с кодом, занесенным в регистр 8, дают разрешение на прохождение на входы источников 3 шума и фильтров 4 определенной тактовой частоты. Коды регистров 8 не повтор ютс . Всего тактовых частот п, а одновременно набранных кодов m п.All clock frequencies from block 1 are fed to multiplexers 2. Decoders 7, in accordance with the code entered in register 8, give permission for passing noise and filters 4 of a certain clock frequency to the inputs of sources 3. Register codes 8 are not repeated. Total clock frequencies n, and simultaneously dialed codes m p.

Далее белый шум с выходов источника 3 шума под действием синхронизирующих импульсов тактовой частоты поступает на вход веро тностных двоичных элементов 11, которые регулируют веро тность по влени  единицы на первых выходах элементов 12 И (фиг. 1 и 2).В зависимости от вида спектральной плотности мощности в каждой полосе, формируемой цифровым фильтром 4, триггеры 17 управлени  устанавливаютс  в единичное или нулевое состо ние. В случае, если спектральна  плотность мощности в даннойконкретной полосеимеет выпуклый вид, триггер управлени  устанавливаетс  в нуле-: вое состо ние. В этом случае функциональна  схема (фиг.2) автоматически преобразуетс  в схему, изображенную на фиг. За. В случае, если спектральна  плотность мощности имеет вогнутый вид, триггер управлени  устанавливаетс  в единичное состо ние . В этом случае схема,показанна  на фиг.2, повтор е г работу схемы, приведенной на фиг.6. ,Further, white noise from the outputs of the noise source 3 under the action of clock synchronizing pulses is fed to the input of probabilistic binary elements 11, which regulate the probability of occurrence of a unit at the first outputs of elements 12 And (Fig. 1 and 2). Depending on the type of spectral density power in each band generated by the digital filter 4, the control triggers 17 are set to one or zero state. In case the spectral power density in a given specific band has a convex appearance, the control trigger is set to zero. In this case, the functional circuit (FIG. 2) is automatically converted to the circuit shown in FIG. Behind. In case the spectral power density is concave, the control trigger is set to one. In this case, the circuit shown in Fig. 2, repeats the operation of the circuit shown in Fig. 6. ,

Рассмотрим случай, когда необходимо воспроизвести выпуклый вид спектральной плотности мощности в даннойConsider the case when it is necessary to reproduce the convex view of the spectral power density in a given

: частотной полосе. В этом случае совокупность элементов 12-17 (фиг.2) структурной схемы путем фиксировани  на триггере 17 управлени  нулевого состо ни  преобразуетс  в схему, приведенную на фиг.За. На вход элемента И (фиг.За) с выхода веро тностного двоичного-элемента 11 поступает случайна  последовательность независимых случайных двоичных цифр XK с веро тностью P()P, ;где 1, 2, 3...: frequency band. In this case, the set of elements 12-17 (Fig. 2) of the structural scheme, by fixing the zero state on the trigger 17, is converted into the scheme shown in Fig. 3a. The input of the element And (Fig. 3a) from the output of the probabilistic binary element 11 receives a random sequence of independent random binary digits XK with probability P () P, where 1, 2, 3 ...

Входна  последовательность хц (фиг. 4б) преобразуетс  в последовательность z (фиг. Зв) таким образом , что в новой последовательности отсутствуют следующие друг за другом единицы. Энерги  низкочастотных и высокочастотных составл ющих уменьшаетс . При этом возрастает амплитудаThe input sequence hz (Fig. 4b) is converted into a sequence z (Fig. Sv) in such a way that in the new sequence there are no consecutive units. The energy of the low frequency and high frequency components is reduced. This increases the amplitude

составл ющих, имеющих частоту 1/2Т. Особенно сильно возрастает амплитуда составл ющей с частотой 1/2Т и близких ей составл ющих при Р(). Аналитически алгоритм преобразовани  последовательности независимыхcomponents having a frequency of 1 / 2T. The amplitude of the component with a frequency of 1 / 2T and components close to it at Р () increases especially strongly. Analytically algorithm for transforming a sequence of independent

случайных двоичных цифр х, в последовательность Z ц; (фиг. Зб, в) описываетс  выражениемrandom binary digits x, in the sequence Z c; (Fig. 3b, c) is described by the expression

, .,

3&3 &

Л -4-1- (1)L -4-1- (1)

Коррел ционна  функци  последовательности z; определ етс  выражением .The correlation function of the sequence z; is defined by the expression.

. R(ni)P(Zj, i,). (1) Учитыва , что Р(Х,1)Р и Р(2,1 P(.(z.,i,,),. R (ni) P (Zj, i,). (1) Considering that P (X, 1) P and P (2,1 P (. (Z., I ,,),

и преобразу  выражение (2), получают .and transform the expression (2), receive.

fi(m)p-R()+p.p(). (з;fi (m) p-r () + p.p (). (h;

Значение P(z(; 1) получаетс  по следукнцей зависимости:The value of P (z (; 1) is obtained from the following dependency:

р(2; -r)P-(f- р).(р +рЧар ар5- зр+зр 4...)p (2; -r) P- (f- p). (p + pChar ar5-sp + sp 4 ...)

Р/(ИР). R / (IR).

Дл  нахождени  коррел ционной функции R(m) решают неоднородное разностное уравнение первого порадка с посто нными коэффициентами (5) при начальных услови х R(o)P/(l-f-P)To find the correlation function R (m), the inhomogeneous difference equation of the first order is solved with constant coefficients (5) under the initial conditions R (o) P / (l-f-P)

iR(m)+P-R(m-i):pV(i4p;. (5) ; .iR (m) + P-R (m-i): pV (i 4p ;. (5) ;.

Примен   преобразование Лорана к уравнению (5) и использу  терреиу опережени , окончательно получаютApplying the Laurent transform to equation (5) and using the advance term, finally

:«).(-рг(-W Спектральна  плотность мощности случайной последовательности г отличаетс  от спектральной плотности мощности входной последовательности х на сомножитель w(f; , который определ етс  следующим образом: , v(,b Р L ( -Gt-pf Ь( (-(-t-p)(i-vp)i-4.pcsin згт{ )а Выражение (7) показывает что ис пользу  на входе элементов 12 дел та-модулированную импульсную последовательность XK, имеющую равномер ный спектр на выходе преобразовател состо щего из элементов 12-17, при нулевом состо нии триггера 17 управ лени  получаетс  случайный процесс Z1, с измен емой спектральной плотностью мощности, имеющей выпуклый вид. спектра (фиг.4). Использу  последовательность Х| .поступающую с веро тностного двоичного элемента можно генерировать узкополосные слу чайные процессы с измен емой формой спектральной плотности, при этом форма измен етс  за счет изменени  веро тности входной последовательности х. Рассмотрим второй случай, когда необходимо воспроизвести вогнутый вид спектральной плотности мощности в определенной частотно полосе. В этом случае совокупность элементов 12-17 (фиг. и 2) путем фиксировани  на триг . гере 17 управлени  единицы пр образуетс  в схему, приведенную на фиг. 5а. На вход сумматора по модул два (фиг. 5а) с выхода веро тностно двоичного элемента 11 йоступает слу чайна  последовательность независимых случайных двоичных цифр х,. Входна  последовательность х (фиг.56) преобразуетс  в последовательность z,( (фиг.Бв). Аналитически алгоритм преобразовани  независимых случайных двоичных- цифр Хц В последовательность 1 (фиг.5) описываетс  выражением 2lc-.0. Коррел ционна  функци  последо|вательности z, (8) определ етс  выражением (2) Учитыва , что Р(.)р(7.о,у,1)+Р(г.1,) C()-P + f(1-P) 45, . и преобразу  выражение (2) получают ЙСтН1-2р)Р()5Дл  нахождени  коррел ционной функции R(m), решают неоднородное разностное уравнение первого пор дка с посто нными коэффициентами (9).В результате получают R(n)-(l-2p).Oo; Спектральна  плoтнoctь мощности случайной последовательности z, отличаетс  от спектральной плотности МОЩНОСТИ входной последовательности х, на сомножитель W(f}, который определ етс  следующим образом: P +H-lP sin lTf Выражение (11) показывает, что ; использу  на входе элементов 12 дель{та-модулированную импульсную последовательность XK,имеющую равномерный спектр, при единичном состо нии триггера 17 получаетс  случайный процесс- z с измен емой спектральной плотностью мощности, имеющей вогнутый вид спектра (фиг.6). Таким образом, измен   веро тность по влени  двоичных символов X ц на выходах гл двоичных веро тностных элементов 11 при соответствующих состо ни х п триггеров 17 управлени  на выходах сумматоров 13 получаютс  случайные процессы с измен емой формой , имеющей или выпуклый или вогнутый вид (фиг.4 и б). Далее выходные процессы с m сумматоров 13 поступают на входы m цифровых фильтров 4, где происходит полосова  фильтраци  входных цифровых процессов. Цифровые фильтры 4 выдел ют полосу частотных составл ющих из исходного процесса с центральной частотой, равной 1/2Т, а так как дл  каждого фильтра тактова  частота отлична , в результате на выходе цифровых фильтров получаютс  случайные процессы, частотные составл ющие которых лежат строго в определенных непересекающихс  частотных диапазонах. В данном случае оказываетс  возможным аппроксимировать частотные составл ющие в каждом диапазоне не только .кусочно-посто нные как в известном .генераторе, а и нелинейным образом |путем изменени  веро тности Р (ху; 1 )Р в элементах 11. При измерении веро тности Р в m элементах 11 на выходах m цифровых фильтров 4 измен етс  общий уровень сигнала. Сигнал управлени , поступающий с выхода элементов 11 на второй вход источников 5 опорного сигнала , регулирует понижение или повышение уровн  на выходах цифровых фильтров 4. В случае необходимости воспроизведени  равномерных учлетков : "). (- pr (-W The spectral power density of a random sequence r differs from the spectral power density of the input sequence x by the factor w (f; which is defined as follows:, v (, b P L (-Gt-pf b ((- (- tp) (i-vp) i-4.pcsin smt {) a. Expression (7) shows that the use of the 12-divided-modulated XK pulse sequence at the input of the elements, which has a uniform spectrum at the output of the converter from elements 12-17, in the zero state of the control trigger 17, a random process Z1 is obtained, with a variable spectrum The power density has a convex spectrum (Fig. 4). Using the sequence X |. coming from a probabilistic binary element, narrowband randomized processes can be generated with a varying shape of the spectral density, and the shape is changed by changing the probability of the input sequences x Consider the second case when it is necessary to reproduce a concave view of the spectral power density in a particular frequency band. In this case, the set of elements 12-17 (Fig. 2) by fixing on the trigger. The control unit 17 is formed into the circuit shown in FIG. 5a. Modulo two admittance (fig. 5a) at the output of the probabilistic binary element 11 is a random sequence of independent random binary digits x ,. The input sequence x (Fig. 56) is transformed into the sequence z, ((Fig. BB). Analytically, the algorithm for converting independent random binary digits Hc To sequence 1 (Fig. 5) is described by the expression 2lc-.0. The correlation function of the sequence | z, (8) is defined by the expression (2) Bearing in mind that P (.) p (7.o, y, 1) + P (g.1,) C () - P + f (1-P) 45, and transform the expression (2) get YSTN1-2p) P () 5 To find the correlation function R (m), solve a non-uniform first-order difference equation with constant coefficients (9). As a result, R (n) - ( l-2p) .Oo; The spectral power of the random sequence z differs from the spectral density of the input sequence x, by the factor W (f}, which is defined as follows: P + H-lP sin lTf Expression (11) shows that; using 12 delta elements at the input {ta-modulated pulse sequence XK, having a uniform spectrum, with a single state of flip-flop 17, a random process z is obtained with a variable power spectral density having a concave spectrum (Fig. 6). Thus, the probability changes the appearance of binary symbols X c at the outputs of the hl binary probabilistic elements 11 under the corresponding states n control triggers 17 at the outputs of the adders 13 are obtained random processes with a changeable shape having either a convex or concave appearance (Fig.4 and b). the output processes with m adders 13 are fed to the inputs m of digital filters 4, where band-pass filtering of input digital processes occurs. Digital filters 4 separate the band of frequency components from the original process with a center frequency of 1 / 2T, and for each The clock filter frequency is different; as a result, random processes are obtained at the output of digital filters, the frequency components of which lie strictly in certain non-intersecting frequency ranges. In this case, it is possible to approximate the frequency components in each range not only of the piecewise-constant as in the well-known generator, but also in a nonlinear manner by changing the probability P (xy; 1) P in elements 11. When measuring the probability P In the m elements 11 at the outputs m of the digital filters 4, the overall signal level changes. The control signal from the output of the elements 11 to the second input of the sources 5 of the reference signal adjusts the decrease or increase in the level at the outputs of the digital filters 4. In case it is necessary to reproduce uniform scores

спектральной характеристики с посто нным уровнем триггер 17 управлени  устанавливаетс  в единичное значение и на выходе элемента 11 устанавливаетс  Р (хц 1)0,5.the spectral characteristic with a constant level, the control trigger 17 is set to a single value, and at the output of the element 11, P (xc 1) 0.5 is set.

Источники 5 опорного сигнала измен ют уровни выходного сигнала в соответствии с видом спектра задаваемого случайного процесса. Выходной сигнал с выходов источников 5 поступает на вход того или иного фильтра низких частот. Функцию коммутации осуществл ют коммутаторы ,6, которые в соответствии с кодами,, наход щимис  в регистрах 8, и соответственно сигналом на выходе дешифратора, подключают выход источников 5 к тому ил иному фильтру 9 низких частот. .На выходе .суммирующего устройства получаетс  результирующий случайный процесс с заданным спектром. Пример йоспроизводимого-процесса с требуемым спектром показан на фиг. 7.The sources 5 of the reference signal change the output signal levels in accordance with the spectrum of the specified random process. The output signal from the outputs of the sources 5 is fed to the input of a particular low-pass filter. The switching function is carried out by switches, 6, which, in accordance with the codes in registers 8, and, accordingly, the signal at the output of the decoder, connect the output of sources 5 to that other low-pass filter 9. At the output of the summing device, a resulting random process with a given spectrum is obtained. An example of a reproducible process with the required spectrum is shown in FIG. 7

Набор кодов тактовых частот и ус ,гановка триггеров 17 производитс  вручную, однако эту функцию можно возложить на управл ющую программу ЭВМ. В этом случае программа распределени  фильтров по частотному диапазону выполн етс  автоматически. Использу  данный подход дл  реализации генератора случайного процесса, оказываетс  возможным в процессе его работы оперативно измен ть вид спектральной плотности мощности.A set of clock frequency codes and a mustache, the triggering of the triggers 17 is performed manually, but this function can be assigned to the computer control program. In this case, the program of distributing filters over the frequency range is executed automatically. Using this approach to implement a random process generator, it becomes possible, in the course of its operation, to quickly change the shape of the power spectral density.

Изобретение позвол ет осуществл т более точное задание требуемого вида спектра, что достигаетс  введением нелинейной аппроксимации. Это влечет за собой возможность более точной коррекции резонансных выбросов и провалов. С меньшим набором цифровых фильтров оказываетс  возможной аппроксимаци  более сложных спектральных характеристик,The invention allows a more precise definition of the required spectrum, which is achieved by introducing a non-linear approximation. This entails the possibility of more accurate correction of resonant emissions and dips. With a smaller set of digital filters, it is possible to approximate more complex spectral characteristics,

Таким образом, расширение функциональных возможностей устройства осу ществл етс  за счет возможности воспроизведени  процессов с более сложнЕзМ видом спектра.Thus, the expansion of the functional capabilities of the device is accomplished due to the possibility of reproducing processes with a more complicated spectrum.

Предлагаемое устройство отличаетс  простотой технической реализации и сравнительно небольшими аппаратурными затратами. Всё блоки реализуютс  с использованием типовых элементов вычислительной техники,например , интегргшьных схем серии 155.The proposed device is characterized by simplicity of technical implementation and relatively small hardware costs. All blocks are implemented using typical elements of computing technology, for example, 155 series integrated circuits.

Экономический эффект от применени  изобретени  определ етс  более точным заданием необходимых условий виброиспытаний, что позволит получит более полную информацию о надежности отдельных узлов испытывае1у1ого издели  и предотвратить выпуск бракованных изделий.The economic effect of the application of the invention is determined by a more precise definition of the necessary conditions for vibration tests, which will allow us to obtain more complete information about the reliability of individual components of the tested product and prevent the release of defective products.

Claims (2)

1.Ковсшь В.Т. Задающа  апцара- . тура дл  воспроизведени  случайных вибраций при исследовании надежности . - Вестник машиностроени , 1970.1. KVSSh V.T. Aptsara-. tour to play random vibrations in a reliability study. - Bulletin of mechanical engineering, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР, 631961, кл. G ,р6 .F 1/02, 1977 (прототип) 2. Authors certificate of the USSR, 631961, cl. G, p6 .F 1/02, 1977 (prototype) Т 17T 17 IdId ЮYU Ч И . . 1 . I I . . I I I I I 11 tH and. . one . I i. . I I I I I 11 t I .. I . I.. . I . I. I . I . I t I .. i. I .. I. I. i. I. I t ГШGSh 5 Jf I . I. I . . . I I I . I . r. . I I . I J5 Jf I. I. i. . . I I I. I. r. . I i. I j 6M - I I I I I . J I II T6M - I I I I I. J i ii t .5.five Фиг.ЗFig.Z PC J/4PC J / 4 ШПSilk p- /гp- / g // % f% f %% Фиг. 6FIG. 6
SU792830643A 1979-10-18 1979-10-18 Random process generator SU849211A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792830643A SU849211A1 (en) 1979-10-18 1979-10-18 Random process generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792830643A SU849211A1 (en) 1979-10-18 1979-10-18 Random process generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU849211A1 true SU849211A1 (en) 1981-07-23

Family

ID=20855358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792830643A SU849211A1 (en) 1979-10-18 1979-10-18 Random process generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU849211A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4342119A (en) Multi-tone jammer
CA1097411A (en) Frequency synthesizer
US7188131B2 (en) Random number generator
SU849211A1 (en) Random process generator
US3296549A (en) Parallel capacitor controlled variable frequency oscillator
US3721904A (en) Frequency divider
RU2721408C1 (en) Digital computer synthesizer with fast frequency tuning
CA1159287A (en) Simulating wind noise in electronic organs using digital noise generators
US3660775A (en) Trapezoidal wave generator
US3617925A (en) Simulator for atmospheric radio noise
US3530399A (en) Ultralinear sweep generator
RU2201649C2 (en) Random-signal generator
SU677089A1 (en) Arrangement for shaping signals with calibrated phase shift
SU732950A1 (en) Random process generator
SU584261A1 (en) Non-linear distortion calibrator
GB2066005A (en) A tone generator for producing a tone signal from a digital signal
SU1050091A1 (en) Random voltage generator
SU128058A1 (en) Band generator of electrical oscillations
SU748842A1 (en) Pulsed frequency converter
SU613350A1 (en) Pseudorandom signal generator
SU862354A1 (en) Linear frequency modulated signal generator
SU542350A1 (en) Signal correction device
SU1167606A1 (en) Generator of normal random signal with given energy spectrum
SU555552A1 (en) Device for compressing the input signal
SU815964A1 (en) Facsimile signal simulator