Патент ссср 356655

356655

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетел).ства ¹

Заявлено 21.XI I.1970 (ЛЪ 1607493 18-24) М, Кл. G 06I>. 7 52 с присоединение . заявки №

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Ьюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 29.:х1.1972

УДК 621.333:519.2 (088.8) 5 .ГОЮЭНт-.з( х

1(г и;ч, т) ф(ф (»,5

1;,1.>)с,," с ;" - 1)(.

Авторы изобретения

В. И. Парфенов и Г. И, Прокопенко

Заявитель

ГЕНЕРАГОР НОРМАЛЬНОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Предлагаемый генератор нормального псевдослучайного процесса относится к средствам аналоговой вычислительной техники. Он може быть использован при разработках и испытаниях систем автоматического регул:.Ip >вания, прн решении статистических задач методами моделирова((ия.

Известные генераторы нормалып.(х псевдослучайных процессов с двоичным регистром и цифро-аналоговытм преобразователем допус- 10 кают получение шумов с различными корр"JI5IUIl >lH ()>> lIKll115IAIH C I1OII01gbI0 фоРМИР>югцих фильтров, Иногда эти фильтры громоздки и неудобны для проведения широкого класса исследований. 15

Цель предлагаемого изобретения — — формирование сигнала с изменяемой корреляционной функцией, а также достижение простоты регулирования в широких пределах параметров корреляционной функции формиру - 20 мого случайного процесса.

В предлагаемом генераторе зто достигает я за счет того, что нри помощи источника исходного псевдослучайного процесса, представляющего собой сдвнговый регистр с линейной 25 обратной связью по модул)о два, получаюг несколько,нромежуто I11117 некоррелированных случайных процессов, путем весового сумгкировання которых получают псевдослучайный процесс, функция распределения которого

lIpH0лиж3ется 1(га ):ссовоЙ, 3 1(0ppLëÿöíîíí3ÿ функция представляет собой кусочно-линейную аппроксимацию заданной. Количество узлов аппроксимации определяют числом промежуточных случайных процессов, а вид корреляционной функции — величинами и знакамп весовых коэффициентов, с которыми суммируют промежуточные случайные процессы, а также частотой сдвиговых нмпульсог). При этом все триггерные ячейки сдвигового регистра с линейной обратной связью по !дедулю 2 подразделяют на группы, объединяющие четыре последовательно стоящие ячейки, выходы к0торы.; для получения проме>куточных псевдослучайных процессов через перекл ючател и н биполярные потенциальные инверторы подключают ко входным цепям промежуточных сумматоров, например, на четыре входа, выполненных licl резистора:., выходы которых пОдкл10 1 аlот ко в .Од3 х(в(пхОдl(ОГÎ сух! ". 1 атоp а, формирующего требу" ul,ii псевдослуча IIII II процесс. 113 каждый биполярный ннвертор подаются эталонные ограничивающие напря"ни51, р 131111(> пО величине но рази!>1е пО зн(1ку.

1 (. г у .>1 н р 0 в а н н е н 3 р 3!>! ет р 0 В I(0 p p C )I 51 I I I I O I I I I O I I функции осуществляют путем нзм lie!Illÿ коэффициента деления нагрузочных резисторов промс>куточных c) мматоров и нзмгчнllll(м чаСТОТЫ Г>10 (Oi) 3IIII)I 13КТОВЫ Х Н К)н>> „ 11>COH, НОСТХпающнх на сдвиговый регистр. Дл» получ".—

356655

60 ния знакопеременной корреляционной функции полярность промежуточных псевдослучайных процессов изменяют при помощи переключателей путем коммутации плеч триггеров в группах сдвигового регистра.

На чертеже изображена схема предлагаемого генератора.

Основой генератора аналогового псевдослучайного процесса с регулируемой корреляционной функцией служит двадцативосьмиразрядный сдвиговый регистр 1, охваченный обратной связью через сумматор по модулю два, все трпггерные ячейки которого разделены па группы, объединяющие четыре последовательно стоящие ячейки, выходы которых для получения промежуточных, псевдослучайных процессов через переключатели 2 и биполярные ключевые схемы 8 подключены ко входным цепям промежуточных суммирующих усилителей на четыре входа, выполненных на резисторах 4. Выходы промежуточных сумматоров подключены ко входам выходного сумматора 5, формирующего требуемый псевдослучаинь и прОцесс.

На биполярные потенциальные ключевые схемы подаются огр аничивающие эталонные напряжения, равные по величине, но различные,по знаку. Нагрузки промежуточных сумматоров выполнены на потенциометрах, которые одновременно выполняют функции весовых коэффициентов путем изменения коэффициента деления проме>куточных псевдослучайных процессов. Выходной суммирующий усилитель выполнен с регулируемым коэффициентом.

Предлагаемый генератор работает следующим образом.

С помощью сдвигового регистра 1 формируется псевдослучайная кодовая последовательность двоичных сигналов максимальной длины, Параллельно выводимые из ячеек каждой группы сдвигового регистра двоичные коды через переключатели 2 поступают на биполярные ключевые схемы 8. Биполярный потенциальный инвертор выполнен таким образом, что при поступлении на его вход символа

1 на выходе возникает положительное эталонное напряжение, а при поступлении на его вход символа 0 на выходе возникает отрицательное эталонное напря>кение. Таким образом, на выходе биполярного инвевтора в зависимости от символов, поступающих на его вход, образуется псевдослучайное запря>кение прямоугольной формы, изменяющееся между уровнями эталонных папря>копий. С выходов биполярных ключевых схем 3 псевдослучайное напряжение прямоугольной формы подается на входы промежуточных сумматоров 1.

На выходе промежуточных сумматоров образуется псевдослучайный процесс как сумма четырех некоррелированных псевдослучайных напря>кений прямоугольной формы, функция распределения амплитуд которого близка к гауссовой, а корреляционная функция имеет вид треугольника. В выходном сумматоре 5 происходит сложение псевдослучайных процессов, поступающих с промежуточных сумматоров с весами, определяемыми коэффициентом деления соответствующего нагрузочного переменного резистора, а знак каждого проме>куточного псевдослучайного напряжения задают переключателями 2 путем комм;.тации плеч триггеров в группах сдвигового регистра. На выходе выходного суммирующего усилителя 5 согласно закону больших чисел получается, псевдослучайный процесс с законом распределения, приближающимся к гауссовому с большой степенью точности.

Корреляционную функцию псевдослучайного процесса на выходе суммирующего усилителя 5 определяют величиной и знаком весовых коэффициентов, которые находят из решения системы уравнений (IIIIIk+ а2а!с+2+ °" + IIn — )с -1ап) б = R (

R(tI; — t<) — значения заданной корреляционной функции в равноотстоящих друг от друга точках;

У вЂ” дисперсия случайных процессов.

Масштабное изменение корреляционной функции генерируемого псевдослучайного процесса по оси времпи обеспечивается в широких пределах соответствующим изменением частоты сдвиговых импульсов.

Высокая точность стабилизации напряжений, задания .коэффициентов обеспечивает высокую точность задания корреляционной функции генерируемого процесса.

Предмет изобретения

Генератор нормального псевдослучайного процесса, содержащий сдвиговый регистр, охваченный обратной связью через сумматор по модулю два; выходы каждого триггера регистра соединены через переключатели со входами ключевых схем, соединенных с двумя источниками равного по величине и противополо>кного по знаку эталонного напряжения; суммирующие цепочки резисторных делителей напряжения, подключенные входами к ключевым схемам, а выходами — к суммирующему усилителю, отличающийся тем, что, с целью формирования сигнала с изменяемой корреляционной функцией, в пем ключевые схемы объединены в группы, выходы ключевых схем каждой группы соединены через резисторы с суммирующим потенциометром, движок которого подключен к одному из входов суммирующего усилителя.

356655 Эт

1 ! !

1 !

1 !

Юыкод

Составитель В. )Ковинский

Техред Л. Богданова

Редактор Л. Василькова

Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова

Заказ 3830/16 Изд. № I574 Тираж 40G Подписное

Ц11ИИПИ Когиитста по делана изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Рау|пская паб., д. 4/5

Типографии, пр. Сапунова, 2