Генератор случайных импульсов

 

Изобретение может быть использовано в радиои информационно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора. Устройство содержит генераторы 1, 2 и 3 тактовых импульсов , псевдослучайных равномерно распределеиньк двоичных чисел и цифровых функций соответственно, блок 5 сравнения и элемент И 6. Введение элемента 4 задержки и образование новых функциональных связей обеспечивает возможность нормирования стохас-, тических параметров формируемых последовательностей импульсов, т.е. генерирование квазипуассоновского импульсного потока с нормированными статическими характеристиками. В описании приведен пример реализации генератора 3 цифровых функций. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 Н 03 К 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4162507/24-21 (22) 15.12.86 (46) 30.06.88. Бюл. У 24 (71) Физико-механический институт им. Г.В. Карпенко (72) О.П. Бухало (53) 62 1.374.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 839024, кл. Н 03 К 3/84, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 940282, кл. Н 03 К 3/84, 1980. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано в радио- и информационно-измерительной технике. Цель изобретения— расширение функциональных возможно„„Я0„„1406743 А 1 стей генератора. Устройство содержит генераторы 1, 2 и 3 тактовых импульсов, псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел и цифровых функций соответственно, блок 5 сравнения и элемент И 6. Введение элемента 4 задержки и образование новых функциональных связей обеспечивает воэможность нормирования стохас-. тических параметров формируемых последовательностей импульсов, т.е. генерирование квазипуассоновского импульсного потока с нормированными статическими характеристиками. В описании приведен пример реализации генератора 3 цифровых функций. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

1406743

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике и информационноизмерительной технике.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей .генератора за счет обеспечения возможности нормирования стохастических параметров формируемых последовательностей импульсов.

На фиг. 1 представлена схема генератора случайных импульсов; на фиг.2то же, вариант.

Генератор случайных импульсов (фиг. 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел и с входом синхронизации генератора 3 цифровых функций, элемент 4 задержки, блок 5 сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом элемен- 25 та 4 задержки, вход которого соединен с выходом генератора 1 тактовых импульсов. Первая группа выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел сое- 30 динена с второй группой входов блока

5 сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами генератора 3 цифровых функций, информационные входы которого соединены с третьей группой выходов генератора 2

35 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел, вторая группа выходов которого соединена с соответствующими входами элемента И 6.

Генератор 3 цифровых функций (фиг. 2) содержит первый регистр 7, выходы которого соединены с первой группой входов блока 8 умножения, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора 9, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра 10 и являются выходами генератора 3 цифровых функций, вход синхронизации которого соединен с входом синхрониза50 ции второго регистра 10, выходы которого соединены с второй группой входов блока 8 умножения. Информационные входы генератора 3 цифровых функций соединены с второй группой входов сумматора.

Генератор случайных импульсов работает следулцим образом.

Импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов поступают на вход генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел, на выходах которого происходит смена псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел соответствующей разрядности. Псевдослучайное число с третьей группы выходов последнего преобразуется генератором 3 цифровых функций в очередное псевдослучайное число Y с заданными законом распределения и автокорреляционной функцией, которое поступает на первую группу входов блока 5 сравнения.

На вторую группу входов последнего поступает псевдослучайная равномерно распределенная последовательность чисел Z с первой группы выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел. На выходе блока 5 сравнения сигнал логической единицы появляется при условии Y (Z. Этот сигнал поступает на первый вход элемента И 6. При одинаковой разрядности представлений чисел Y u Z например 1 двоичных разрядов, вероятность Р,(i) появления си-. гнала логической единицы на выходе блока 5 сравнения в i-том такте определяется, как

Р (i) = 2 Y(i).

На группу входов элемента И 6 поступает псевдослучайное равномерно распределенное двоичное число с второй группы выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел. На второй вход элемента И 6 поступают задержанные элементом 4 задержки стробирунщие импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов.

Таким образом, вероятность Р () появления на выходе элемента И 6 i-ro стробирующего импульса определяется произведением вероятности Р (), того, что на второй группе выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел в i-том такте появятся все "единицы (Р (i) = 2, где S — разрядность второй группы выходов) и вероятности

P, (i) появления единицы на выходе блока 5 сравнения. Следовательно, 1406743

-(Я+51

j=k2.Y т.е. сигналы с второй группы выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел задают степень приближения ге5 нерируемого импульсного потока к

"строго пуассоновскому — при одинаковых математических ожиданиях относительное отличие дисперсии количества импульсов на выходе элемента

И 6 от аналогичной дисперсии для строго пуассоновского потока за тот же интервал времени не превы-5 шает величины P = 2 . При этом значение мгновенной интенсивности n(i) генерируемого квазипуассоновского импульсного потока n(i) = f Ð,(1)

-(У 51, f 2 .Y(i), где f — частота генератора 1 тактовых импульсов, определяется характеристиками генерируе- 2р мой числовой последовательности Y(i).

Можно показать, что среднее число случайных импульсов j появившихся на выходе элемента И 6 в течение k срабатываний генератора 1 тактовых импуль- 25 сов, определяется,как где У вЂ” среднее значение числа Y.

Элемент 4 задержки компенсирует влияние конечного времени распространения сигнала в блоках устройства на статистические характеристики выходного импульсного потока устройства.

Генератор 3 цифровых функций формирует тактируемую последовательность чисел У, с заданными законом распределения и автокорреляционной функцией: с нормальным законом распределения и экспоненциальной автокорреляционной функцией. Работа генератора 3 цифровых функций осуществляется по рекуррентному алгоритму

Y; = (1 — b)Y;,+ Х., где 0 с Ь сс1, а Х, — очередное псевдослучайное равномерно распределенное двоичное число Х на третьей группе выходов генератора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел. При этом среднее значение чисел У;

Х 2 — 1

b 2b а автокорреляционная функция где Х вЂ” математическое ожидание числа Х;

m — количество двоичных разрядов в третьей группе выходов гегенатора 2 псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел.

В регистре 7 генератора 3 цифровых функций (фиг. 2) содержится коэффициент (1 — b), который умножается в блоке 8 умножения на значение предыдущего числа с выхода сумматора 9 (через второй регистр !О), а результат складывается в сумматоре 9 с очередным числом Х . Очередное число записывается в регистр 10 при поступлении очередного тактового импульса на его вход синхронизации.

Таким образом, устройство обеспечивает генерирование квазипуассоновского импульсного потока с нормированными статистическими характеристиками.

Формула из об ре те ния

1. Генератор случайных импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом генератора псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел и входом синхронизации генератора цифровых функций, выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов блока сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента И, соответствующие выходы первой группы выходов генератора псевдослучайных равномерно распределенных двоичных чисел соединены с второй группой входов, блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности нормирования стохастических параметров формируемых последовательностей импульсов, в него введен элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента

И, соответствующие входы которого соединены с второй группой выходов генератора псевдослучайньм равномерно распределенных двоичных чисел, соответствующие выходы третьей группы выходов которого соединены с информационными входами генератора цифроСоставитель Ю. Бурмистров

Техред А.Кравчук Корректор Э.Лончакова

Редактор M. Бандура

Заказ 3205/52

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 1406743 6 вых функций, выход генератора такто- которого соединены с информационными вых импульсов соединен с входом эле- входами второго регистра и являются мента задержки. выходами генератора цифровых функ2. Генератор по и. 1, о т л и— ций, вход синхронизации которого

5 ч а ю шийся тем, что, генератор соединен с входом синхронизации втоцифровых функций содержит первый ре- рого регистра, выходы которого соедигистр, выходы которого соединены с нены с второй группой входов блока первой группой входов блока умноже- умножения, информационные входы генения, выходы которого соединены с пер- 10 ратора цифровых функций соединены вой группой входов сумматора, выходы с второй группой входов сумматора.