Генератор псевдослучайных чисел

 

Используется в импульсной технике для формирования цифровых шумов. Генератор псевдослучайных чисел содержит блок 1 выбора столбцов, блок 2 памяти, блок 3 выбора строк, блок 4 начальной установки, блок 5 синхронизации. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) () 1) (s))s Н 03 К 3/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

)"иг, 1 (21) 4820846/21 (22) 03.05.90 (46) 07.06.92. Бюл. № 21 (71) Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники (72) В.А. Сергунин и В.А. Артюшин (53) 621.374.2(088,8) (56) Патент США ¹ 4355366. кл. Н 03 КЗ/84, 1987, Патент ФРГ ¹ 2537167, кл. Н 03 КЗ/84, 1977. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Используется в импульсной технике для формирования цифровых шумов. Генератор псевдослучайных чисел содержит блок 1 выбора столбцов, блок 2 памяти, блок 3 выбора строк, блок 4 начальной установки, блок 5 синхронизации. 3 ил. 4 (л) ,Ю

Ф !

СО

1(О

1739488

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования цифровых шумов.

Цель изобретения — улучшение. корреляционных характеристик формируемых чисел.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема генератора псевдослучайных чисел; на фиг. 2 — структурная электрическая схема примера конкретного выполнения блока выбора строк; на фиг, 3— структурная электрическая схема примераконкретного выполнения блока начальной установки.

Генератор псевдослучайных чисел содержит блок 1 выбора столбцов, блок 2 памяти, блок 3 выбора строк, блок 4 начальной установки, блок 5 синхронизации. Первая группа выходов блока 5 синхронизации соединена с первой группой входов блока 1 выбора столбцов, выходы которого соединены с первой группой входов блока 2 памяти, Вторая группа выходов блока 5 синхронизации соединена с первой группой входов блока 3 выбора строк, выходы которого соединены с второй группой входов блока 2 памяти, выходы которого соединены с группой входов блока 4 начальной установки, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с второй группой входов блока 3-выбора строк и с второй группой входов блока 1 выбора столбцов. Выход блока 5 синхронизации соединен с входом блока 4 начальной установки.

Блок 3 выбора строк (фиг. 2) содержит последовательно соединенные мультиплексор 6, счетчик 7 импульсов и регистр 8.

Блок 4 начальной установки (фиг. 3) содержит регистр 9, группу 10 блоков 10,1—

10 N+2 сравнения, выход i-ro блока 10,i сравнения которой соединен с первым входом i-го D-триггера 11л группы 11 D-триггеров 11.1 — 11 N + 2. Выход D-триггера 11,1 соединен с входами синхронизации О-триггеров 11,2-11,N+2. Входы регистра 9 соединены с соответствующими входами блоков

10,1-10.И+2 сравнения. Вход синхронизации регистра 9 соединен с входом синхронизации 0-триггера 11.1. Блок 1 выбора столбцов выполнен аналогично блоку 3 выбора строк.

Работа генератора псевдослучайных чисел происходит следующим образом.

Информация с блока 2 памяти анализируется в блоке 4 начальной установки, Результатом анализа являются управляющие команды начальной установки и выбора шага опроса адресов на блок 3 выбора строк и блок1 выбора столбцов. Команда начальнои установки с блока 4 начальной установки, поступающая на блок 3 выбора строк и блок

1 выбора столбцов, управляет перезаписью начального адреса в последних. Начальным

5 адресом является выходное слово с блока 2 памяти, С блока 5 синхронизации поступают различные по количеству импульсов пачки, выбор определенной из которых осуществляется в мультиплексоре 6 коман10 дой выбора шага опроса адреса (А.1...А.N+2) с блока 4 начальной установки. Выбранная пачка импульсов поступает на входы блока

3 выбора строк и блока 1 выбора столбцов.

Количество импульсов в пачке считается

15 счетчиком 7 импульсов и прибавляется к начальному адресу. По этому адресу строки и столбца происходит выбор следующего слова из блока 2 памяти. Далее цикл работы генератора псевдослучайных чисел повто20 ряется.

Блок 2 памяти содержит отсчеты реализации случайного процесса с заданным законом распределения. Длина реализации определяется исходя из остаточной корре25 ляционной фракции, которая равна 1/N, где

N — длина последовательности. Блоки 10.110,N+2 сравнения сравнивают два любых разряда входной информации (каждый блок сравнивает свою пару), чем достигается слу30 чайность и независимость команд управления шагом опроса и перезаписью адреса.

С блока 2 памяти часть разрядов выходного слова (необходимое количество разрядов — количеству разрядов адреса столбцов

35 + количество разрядов адреса строк) поступает на блок 4 начальной установки. Через регистр 9 информация поступает на информационные входы счетчика 7 импульсов, однако перезаписи информации не

40 происходит, так как нет команды управления на его вход (фиг. 2), В блоке 4 начальной установки попарно выбранные разряды сравниваются в блоках 10.1-10,N+2 сравнения, В случае равенства сигналов в блоке

45 10,1 сравнения управляющие сигналы не меняются и блок 3 выбора строк и блок 1 выбора столбцов работают по ранее установленным командам. В случае неравенства — с приходом синхроимпульса в

50 D-триггер 11.1 записывается логическая единица, которая является командой перезаписи информации в счетчике 7 импульсов и синхроимпульсом для 0-триггеров 11,211,N + 2, обеспечивающем перезапись ко55 манд из блоков 10.2-10.N+2 в D-триггеры

11.2 — 11.N+2, Эти команды поступают на управляющие входы мультиплексора 6, а аналогичные сигналы — на блок 1 выбора столбцов. Таким образом происходит смена шага опроса и запись нового адресного сло1739488

Ощ fn,h

Виид пята ва. Далее счетчик 7 импульсов считает поступающую через мультиплексор 6 пачку импульсов, а затем сосчитанный таким образом адрес поступает через регистр 8 на блок 2 памяти, обеспечивая считывание нового слова, Разряды нового слова опять анализируются в блоке 4 начальной установки. Если команды управления не меняются, счетчик

7 импульсов вновь считает импульсы и из блока 2 памяти извлекается новое слово.

При смене команд управления цикл повторяется.

Таким образом, выходной процесс получается некоррелированным в "широком смысле", т.е. функция автокорреляции процесса при сколь угодно большом времени работы устройства не превышает 1/N {N— объем блока 2 памяти), т.е. периодические выбросы автокорреляционной функции устраняются.

Формула изобретения

Генератор псевдослучайных чисел, содержащий блок выбора столбцов, выходы которого соединены с первой группой вхо5 дов блока памяти, блок выбора строк, блок . начальной установки и блок синхронизации, первая группа выходов которого соединена с первой группой входов блока выбора столбцов, отличающийся тем, что, с целью

10 улучшения корреляционных характеристик формируемых чисел, выходы блока выбора строк соединены с второй группой входов блока памяти, выходы которого соединены с группой входов блока начальной установ15 ки, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, вторая группа выходов которого соединена с первой группой блока выбора строк, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов бло20 ка начальной установки, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов блока выбора столбцов, 1739488

Редактор А.Козориз

Заказ 2009 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

РУ лР

Ю Я . гМ юр ж:

agee д

Составитель Ю. Бурмистров

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле