Патент ссср 356635

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Ссттиелистичесиих

Растту блик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.Х11.1970 (Pk 1609989/18-24) с присоединением .заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания З.IV.1973

М. Кл. (i 06t 1/02

G 06D 7/52

Комитет оо далем изобретений и открыти ори Совета Министров

СССР

УДК 681.325.36:

:681.333 (088,8) Авторы изобретения

В. Г. Косторниченко и В. П. Гондарев

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЪ|Х ЧИСЕЛ

Предлагаемый генератор случайных чисел относится к области моделирования случайных процессов и предназначен для генерирования случайных чисел с равномерным законом распределения вероятностей.

Известны генераторы равномерно распределенных случайных чисел. Эти генераторы строятся путем формирования независимых равновероятных двоичных символов в каждом разряде двоичного числа.

Для получения равновероятных двоичных символов обычно используется принцип счета (за определенный промежуток времени) случайного числа импульсов, имеющих пуассоновский закон распределения вероятностей.

В этом случае при четном числе импульсов в разряд числа записывается «О», а при нечетном — «I», Недостатком известных генераторов является невысокая точность и малое быстродействие.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение быстродействия устройства.

В предлагаемом генераторе эта цель достигается путем соединения входов блока пороговых устройств с выходами последовательно соединенных блока источников шума и блока усилителей, а также с выходом блока хранения математического ожидания и, кроме того, единичные и нулевые входы блока триггера подключаются к выходам блока вентилей, потенциальные входы которых соединены с выходами блока пороговых устройств, а импульсные входы соединены с генератором тактовых импульсов.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого генератора.

Блок источников шума 1t — I„, состоит из и источников шума, где и — число разрядов генерируемого случайного числа, K выхода м этого блока подключены входы блока усилителей 21 — 2„. Последовательно с блоком усилителей соединен блок пороговых устройств

8t — 8, к другим входам которого подключены выходы блска хранения математического ожидания 4. К каждому выходу блока пороговых устройств подключены потенциальные входы блока вентилей, состояшего из 2 и вентилей 5t 1 — 5„ tt 51 — 5„y. .Импульсные входы блока вентилей подключены к rcttepaтору тактовых импульсов 6, а выходы блока вентилей подключены к единичным и нулевым входам блока триггеров 7,— 7„, состоящего из и триггеров. Случайное число фор»»25 руется на выходах 8t — 8„блока триггеров.

Работа предлагаемого генератора основана на следующем положении.

Для случайного сигнала x(t), имеющего нормальный закон распределения вероятно30 стей, вероятность того, что в момент времени

356638

1;, где i=1, 2, мгновенное значение x(t) будет больше математического ожидания т„, равна вероятности того, что мгновенное значение x(t;) будет меньше математического ожидания, т. е.

Рfx(t;) )m„) =P(x(t;) (mÄ), i=), 2, Случайный сигнал x(t) с нормальным законом распределения вероятностей формируется в блоке источников шума lt — 1„и затем усиливается в блоке усилителей 2 — 2 .

Блок пороговых устройств 81 — З„непрерывно анализирует случайный сигнал x(t), поступающий с выхода блока усилителей, и сравнивает с математическим ожиданием, которое находится в блоке хранения математического ожидания 4. В том случае, если x(t) )m,, формируется разрешающий потенциал на входах вентилей 5 < — 5 ь а если x(t) (m„, то разрешающий потенциал появляется на входах вентилей 5 2 — 5 2. На импульсные входы всех вентилей поступает сигнал с генератора тактовых импульсов б, который определяет частоту генерирования случайных чисел. С выходов вентилей 5i 1 — 5„ сигнал поступает на единичные входы блока триггеров. На нулевые входы блока триггеров сигнал поступает с выхода вентилей 5 — 2 5п — 2.

Случайное число в каждый момент формируется на выходах 81 — 8„генератора, Импульс, поступающий с генератора тактовых импульсов б на импульсные входы вентилей, проходит через те вентили, которые в данный момент открыты управляющими потенциалами блока пороговых устройств.

На основании выражения можно сделать заключение, что вероятность появления единицы в разряде случайного числа равна вероятности появления нуля. Разбаланс вероятностей появления единицы и нуля будет определяться, очевидно, чувствительностью

N пороговых устройств и дисперсией o., случайного сигнала х(/), Быстродействие генератора зависит только от быстродействия узлов генератора, которое может быть легко доведено до нескольких мга.

Предмет изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий блок вентилей, импульсные входы которого

20 подключены к выходу генератора тактовых импульсов, а выходы — к блоку триггеров, ВЫХОДЫ КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕНЬ1 К ВЫХОДНЫМ клеммам устройства, последовательно соединенные блок источников шума, блок усилителей и блок пороговых устройств, отличаюи ийся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, оно дополнительно содержит блок хранения математического ожидания, выход которого подключен ко вторым входам блока пороговых устройств, выходы которого соединены с потенциальными входами блока вентилей.