Генератор случайных сигналов

 

Изобретение относится к области вычислителвной техники и может быть использовано при моделировании систем обработки и передачи информации, при калибровке устройств для измерения закона распределения случайных величин, при исследовании помехоустойчивости различных систем и т.п. Цель изобретения - расптрение функциональных возможностей генератора за счет получения нормального распределения и ослабления автокорреляции . Цель изобретения достигается введением в генератор сумматора, блока усреднения и нелинейного преобразователя напряжения с соответствующими функциональными связями. Генератор позволяет получать биполярную случайную последовательность импульсов . 3 ил. О) сг tN3 со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А ВТОРСНОМЪР СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 3789343/24-24

° (22) 28.05.84 (46) 15.06.86. Бюл. Ф 22 (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (72) Ю.К. Рыбин и А.М . Носов (53) 681.325(088.8) (56) Патент США Р 3675146, кл.331-78, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 698118, кл. G 06 F 7/58, 1972.

Федоров P.Ô. и др. Стохастнческие преобразователи информации. Л.: Машиностроение, 1978, с. 47.

ÄÄSUÄÄ 1238131 (54 ) ГЕИЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области вычислителвной техники и может быть использовано при моделировании систем обработки и передачи информации, при калибровке устройств для измерения закона распределения случайных величин, при исследовании помехоустойчивости различных систем и т.п.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет получения нормального распредепения и ослабления автокорреляции. Цель изобретения достигается введением в генератор сумматора, блока усреднения и нелинейного преобра- Е

Ф зователя напряжения с соответствующими функциональными связями. Генератор позволяет получать биполярную случайную последовательность импульсов. 3 ил.

1238131

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем обработки и передачи информации, при калибровке устройств для измерения закона распределения случайных величин, при исследовании помехоустойчивости различных систем и т.п. .Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет получения нормального распределения и ослабления автокорреляции.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2а;Б — виды нелинейной зависимости нелинейного преобразователя; на фиг. За,6 — автокорреляционные функции.

Генератор включает в себя блок 1 усреднения, нелинейный преобразователь 2, аналоговый регистр 3 сдвига, распределитель импульсов 4, сумматор 5 и источник б тактовых импульсов .

Рассмотрим работу генератора.

Для получения незатухающих, ограниченных по уровню в некоторой области случайных сигналов необходимо выполнить преобразователь 2 с кусочноломаной нелинейной зависимостью (фиг. 2о или о ). При рассмотрении возьмем случай реализации преобразователем 2 нелинейной зависимости вида (фиг. 2 а) .

Распределитель иьатульсов создает на своих выходах, а следовательно, и на управляющих входах аналогового р егистра сдвига прямоугольные, неперекрывающиеся, сдвинутые друг относительно друга импульсы. Под деиствием этих импульсов информация в регистре .сдвига перемещается от начала регистра к концу пошагово, начиная от последней ячейки, из предпоследней и т.д.

С n-ro выхода и i.-ro разрядов регистра 3 сдвига напряжения поступают на входы блока 1 усреднения, где усредняются и затем преобразуются преобразователем, с выхода которого преобразованное напряжение поступает на вход регистра 3 сдвига.

Погрешность выполнения операций суммирования., а также внутренние шумы приводят к тому, что на выходе блока 2 последовательность напряжении никогда не повторится и будет иметь равномерный закон распределения вероятностей появления любого значения с математическим ожиданием, равным нулю. Преобразователь также можно выполнить на двухпороговом компараторе и суммирующем усилителе, причем один из входов суммирующего усилителя объединен с входом, а другой— с выходом двухпорогового компаратора, 10 С целью получения нормального закона распределения вероятностей в него введен дополнительный суммирующий усилитель, входы. которого соединены с выходами АЗУ.

15 Как известно, если случайная величина является суммой более четырех случайных независимых и равновеликих величин, то приближенно она подчиняется нормальному закону независимо

20 от законов распределения вероятностей составляющих. Следовательно, на втором выходе суммирующего усилителя мы получим случайные колебания с нормальным законом распределения вероятностей.

В предложенном генераторе из-за наличия внутренних шумов, присущих всем аналоговым блокам, получаемая последовательность никогда не повто.

30 рится, а следовательно, боковые лепестки у автокорреляционной функции будут отсутствовать °

На фиг. 3 В представлена рассчитанная на ЗВИ автокорреляционная

35 функция.для m =- .5. Из сравнения фиг. 3а и 36 видно, что паразитные пики при сдвиге на тридцать два такта, имеющиеся в автокорреляционной функции генератора-прототипа, от40 сутствуют в предлагаемом генераторе.

Кроме того, в предложенном генераторе получаем биполярную случайную последовательность.

45 Формула изобретения

Генератор случайных сигналов, содержащий аналоговый регистр сдвига, входы управления сдвигом которого

50 подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, вход которого подключен к выходу источника тактовых импульсов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет получения нормального распределения и ослабления автокорреляции, он содержит сумматор, 3

1238!31 блок усреднения и нелинейный преобравователь, выход которого является выходом равномерного распределения генератора и соединен с входом сумматора и с информационным входом аналогового регистра сдвига, информационные выходы которого соединены с группой входов сумматора соответственно, выход которого является выходом нормального распределения генератора, последний и i-й (i = 1, и-1, и- число выходов регистра сдвига) выходы аналогового регистра сдвига соединены соответственно с первым и вторым входами блока усреднения, выход которого соединен с входом нелинейного преобразовате— ля.

Составитель А. Карасов

Редактор М. Келемеш Техред Г.Гербер Корректор В. Синицкая

Закаэ 3295/52 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4