SU991420A2 - Генератор случайного процесса - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, ориентировано на использование в испытательных системах , в частности в автоматизированных испытательных системах на электрические воздействи .

По основному авт. св. 767745 известен генератор-случайного процесса , формирующий процесс неограниченной де тельности с произвольной спектральной плотностью мощности. Это устройство содержит генератор импульсов, счетчик, делитель частоты, датчик . случайных чисел и блок пам ти, причем первый вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов, вход делител  частоты через датчик случайных чисел соединен со вторым входом счетчика, выход которого подключен ко входу блока пам ти, выход блока пам ти  вл етс  выходом генератора случайного процесса fl.

Однако данное устройство позвол ет формировать случайный процесс с произвольной (заданной) непрерывной функцией спектральной плотности мощности в полосе частот нормируемого спектра с нижним значением частоты,L отличным от нул ,что  вл етс  сушественным недостатком устройства, так

как приводит к увеличению пoгpeшнoc ти воспроизведени  заданной функции спектральной плотности мощности в области частот, близких к нулю. Этот недостаток обуславливаетс  тем, что случайный процесс на выходе устройства формируетс  путем циклического чтени  со случайной фазой блока пам ти , хран щего сумму отрезков ре10 ализации гармонических функций с заданными весовыми коэффициентами и кратными частотами. В этой св зи диапазон частотно-нормируемого спектра составл ет U/o-Ntfj,, причемО О,

15 а при Ш 5 О значение функции спектральной плотности мощности всегда равно нулю. Попытка повысить точность воспроизведени  заданной функции спектральной настройки плотности мощ20 ности в области частот О т путем специальной настройки; суммирование к содержимому блока пам ти посто нной составл 1№1ей с заданным весовым коэффициентом не приводит к желаемо25 му результату/ так как в воспроизводимой функции спектральной плотности мощности по вл етс  разрыв (сГ всплеск ) на нулевой частоте.

Цель изобретени  - расширение 30 функциональных возможностей устройства за счет повышени  точности восроизведени  заданной функции спектальной плотности мощности Б области изких частот.

Необходимость достижени  в поставленной цели обуславливаетс  тем, то при использовании устройства в испытательных системах (например дл  испытани  изделий электронной техники на виброударные воздействи ) требуетс  высока  адекватность воспроизводимых испытательных режимов реальным услови м последующей эксплуатации испытуемых изделий. Точность задани  спект 5альной плотности мощности в области низких частот важна при выполнении испытаний на транспортную тр ску, виброудары и т.д. Повышение точности приводит к повышению информативности и достоверности испытаний и, в конечном итоге , к повышению качества выпускаемой продукции.

Цель достигаетс  тем, что в генератор случайного процесса введены регистр пам ти, триггер и сумматор, выход которого  вл етс  выходом генератора , выход блока пам ти соединен с первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом регистра пам ти, выход датчика случайных чисел соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с управл ющим входом сумматора.

На чертеже приведена блок-схема генератора.

Схема содержит генератор 1 тактовых импульсов,.делитель 2 частоты, датчик 3 случайных чисел, счетчик 4, блок 5 пам ти, регистр 6 пам ти, триггер 7, сумматор 8.

Генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, датчик 3 случайных чисел, счетчик 4, блок 5 пам ти выполн ют следующие функции: генератор 1 импульсов формирует последовательность импульсных сигналов с заданным периодом следовани . Делитель 2 частоты выполн ет пересчет импульсных сигналов , поступающих на вход. Датчик 3 случайных чисел по сигналу, поступающему на его вход, формирует равномерно распределенное двоичное число. Счетчик 4 выполн ет суммирование поступающих на его вход (первый) импульсных сигналов. Второй вход счетчика предназначен дл  его установки в исходное состо ние в соответствии с поступающим на него двоичным кодом . На выходе счетчика формируетс  двоичный код его состо ни .

Блок 5 пам ти предназначен дл  хранени  предварительного записанной в него кодовой последовательности, причем на выход запоминающего устройства поступает кодова  комбинаци .

адрес которой, задаетс  кодом н.а входе запоминающего устройства.

Генератор работает следующим образом .

При по влении сигнала на выходе .генератора 1 импул.ьсов происходит увеличение содержимого счетчика 4 на единицу и в соответствии с новой кодовой комбинацией, поступающей на вход блока 5пам ти, читаетс  содержимое запоминающего устройства по соответствующему адресу. Описанна  процедура повтор етс  до тех пор, пока на выходе делител  2 частоты не по витс  сигнал (через каждые И сигналов: генератора 1 импульсов) . При по влении этогосигнала датчик 3 случайных чисел формирует случайный-код поступающий на второй вход счетчика 4 и устанавливающий его в соответствующее случайное состо ние.

Называ  отрезок времени между моментами по влени  импульсов на выходе делител  2 частоты циклом работы генератора случайного процесса, можно доказать, что процедура формировани  случайного процесса представл ет собой последовательность циклов, в каждом из которых со случайного происходит последовательное циклическое чтение содержимого блока 5 пам ти.

Дополнительно, введенными блоками  вл ютс  сумматор 8, регистр 6 пам ти и триггер 7.

В.сумматоре 8 происходит сложение процесса с выхода блока 5 пам ти с содержимым регистра б. В регистре б пам ти находитс  код посто нной составл ющей . Триггер 7 определ ет зна прибавл емой к процессу с выхода блока 5 пам ти посто нной составл ющей, наход щейс  в регистре б (О - положительный , 1 - отрицательный, можг но наоборот).

Вход триггера подключен к разр ду датчика случайных чисел - к дополнительному (резервному) или к 1 шадшему

Добавление к процессу посто нной .составл ющей со случайно измен ющимс  на каждом цикле знаком дает в спектре процесса компонентную функцию вида

f 5-1 П X аналогичную другим компо X )

нентным функци м, но имеющую макси- ; мум на нулевой частоте.

55 Мощность процесса на нулевой и близких к нулю частотах регулируетс  величиной посто нной составл ющей.

Формирование случайных процессов с управл емой спектральной плотностью

60 мощности на частотах, включа  нулевую и близкие к нулю частоты, позволит при незначительных аппаратурных затратах повысить адекватность имитируемых случайных процессов реаль- .

65 ным, расширить функциональные возможности устройства и сферу его применени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор случайного процесса по авт. св. № 767745, о т л и ч а гоад и и с   тем, что, с целью повьпиени  точности, он содержит регистр пам ти, триггер и сумматор, выход которого  вл етс  выходом генератора , выход блока пам ти соединен с пер

   вым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом устройства пам ти, выход датчика случайных чисел соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с управл ющим входом сумматора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

   767745, кл. G Об F 7/58, 1978 (прототип ) .

   Г

   Выход

   S