SU855967A1 - Генератор случайного потока импульсов - Google Patents

Description

(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА ПМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при построении стохастических вычислительных и моделирующих устройств и систем, в частности дл  создани  моделей потоков сбоев при передаче дискретной информации по каналу св зи.

Известно устройство, генерирующие случайные потоки с экспоненциальным распределением интервалов между импульсами, содержащее генератор случайных сигналов, цифроаналоговый преобразователь, компаратор , формирователь импульсов, генератор экспоненциального напр жени , реверсивные счетчики, управл емый делитель частоты , генератор-импульсов 1.

Недостаток этого устройства - невысока  точность моделировани  случайного потока импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее формирователь импульсов, выход которого соединен со входом считывани  генератора случайных чисел, а вход - с выходом компаратора, первый вход которого подключен к выходу нелинейного цифроаналогового преобразовател , вход которого соединен с выходом генератора случайных чисел 2.

Недостатки этого устройства - отсутствие возможности генерировани  случай- ных потоков с различными законами распределени  интервалов между импульсами, ограниченность диапазона регулировани  интенсивности случайного потока, св занна  с трудностью получени  потоков с малой интенсивностью, а также невозможность

10 плавного регулировани  интенсивности в широких пределах (на несколько пор дков) по произвольному закону изменени , недостаточна  точность моделировани  интервалов между импульсами, превышающих в два и более раз средний период генерировани  им5 пульсов, что св зано с преждевременным срабатыванием компаратора при сравнивании посто нного уровн  напр жени  с медленно нарастающим при наличии флюктуационных шумов, причем моменты преждевременных срабатываний случайны и завис т от мощности шумов, их интервала коррел ции, угла наклона между сравниваемыми иапр жени ми .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем расширени  класса моделируемых законов распределени  интервалов между импульсами, расширени  диапазона изменени  интенсивности , получени  возможности плавного регулировани  интенсивности в широких пределах по произвольному закону изменени , получени  иа отдельных выходах аналогового напр жени  с равномерным распределением амплитуд и цифровых значений величин интервалов между импульсами, а также повышени  точности воспроизведени  закона распределени  интервалов между импульсами.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генератор случайного потока импульсов, содержащий генератор случайных чисел, выход которого через последовательно соединенные нелинейный цифроаналоговый преобразователь и компаратор, подключенный ко входу формировател  импульсов, выход которого подключен ко входу генератора случайных чисел дополнительно введены блок задани  закона распределени , регистр и последовательно соединенные управл емый генератор импульсов, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, вход которого подключен к первому входу регистра, второй вход которого соединен со вторым входом счетчика импульсов и с выходом формировател  импульсов, причем выход дополнительного цифроаналогового преобразовател  соединен со вторым )входом компаратора, а выход блока задани  закона распределени  подключен ко второму входу нелинейного цифроаналогового преобразовател .

На чертеже представлена структурна  схема генератора случайного потока импульсов .

Генератор содержит генератор 1 случайных чисел, формирующий на выходе Т1разр дные двоичные равномерно распределенные числа, нелинейный цифроаналоговый преобразователь 2, на выходе которого устанавливаютс  уровни напр жени  в соответствии с законом распределени , задаваемым блоком 3 задани  закона распределени , компаратор 4, формирователь 5 импульсов , счетчик 6 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 7, управл емый генератор 8 импульсов, частота по влени  которых может регулироватьс , регистр 9, в который производитс  запись числа, соответствующего величине интервала между импульсами , щину 10 выхода случайного потока импульсов, шину 11 выхода аналогового напр жени  с равномерным распределением амплитуд, шину 12 выхода цифрового кода, соответствующего числовым значени м величин интервалов между импульсами , шину 13 входа задани  закона изменени  интенсивности случайного потока.

Дл  получени  экспоненциального распределени  интервалов между импульсами случайного потока необходимо иметь на выходе нелинейного цифроаналогового преобразовател  2 зависимость вида:

i/,bu--Uoe,(,J.

где 1/0 - опорное напр жение;

N - случайное число на выходе генератора случайных чисел; NfnajT максимальное число на выходе геQнератора ,  вл ющеес  обратной

функцией моделируемого закона распределени .

Генератор случайного потока работает следующим образом.

Генератор 1 случайных чисел формирует на выходе случайное число, поступающее на выходы нелинейного цифроаналогового преобразовател  2, на выходе которого, в соответствии с заданным законом распределени  блоком 3 задани  закона распределени , устанавливаетс  соответствующий уровень напр жени . Это напр жение поступает на один из входов компаратора 4, на другой вход которого поступает линейно нарастающее напр жение с цифроаналогового преобразовател  7, соединенного со счетчиком 5 6, в котором накапливаютс  импульсы, поступающие от управл емого генератора 8 импульсов. В момент сравнени  двух напр жений , компаратор 4 измен ет свое состо ние и формирователь 5 импульсов генерирует импульс, который считывает новое случайное число с генератора 1 случайных чисел , записывает число, накопленное в счетчике б в регистр 9 и устанавливает в нулевое состо ние счетчик 6. Затем процесс формировани  импульса случайного потока повтор етс .

Таким образом, в предлагаемом генераторе случайного потока импульсов расшир етс  диапазон регулировани  интенсивности случайного потока в св зи с отсутствием реактивных врем задающих элементов , достигаетс  плавное регулирование интенсивности по любому закону в широких пределах путем подачи управл ющего воздействи  на управл емый генератор импульсов, возможно получение случайных потоков с другими законами распределени  интервалов между импульсами, повышаетс  точность моделировани  закона распределени , так как угол наклона между сравниваемыми напр жени ми остаетс  посто нным и в св зи с этим погрешность распредел етс  более равномерно. Кроме того, по вл етс  возможность получени  на отдельных выходах аналогового напр жени  с равномерным распределением амплитуд, что находит применение при расчете характеристик веро тностных систем, в задачах квантовани  с регулируемым порогом, и т.д., а также цифровых значений величин временных интервалов между импульсами случайного потока, что может быть использовано при моделировании систем массового обслуживани .

Claims (2)

1.Патент США № 3758873, кл. 331-60, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 285343, кл. G 01 F 1/02, 1%9.