Датчик случайных чисел
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Со1оз Совет«них
Социалистические республик
G 06F 7/58 с присоелинением заявки йе
9жударетееекыб квинтет
CCCP ав деаеи язебретеввй в вткрытнй (23) Приоритет (53) УДК 681.325 (088.8) Опубликовано 070782. Б1оллетень М 25
Дата опубликования описания 070782 (72) Авторы изобретения
В.И.Горбенко и Л.П.Лобанов (7l) Заявитель (54) ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
1
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическои моделировании.
Известен датчик случайных чисел, содержащий триггер, вход которого через ключ подключен к выходу источни- 5 ка питания P).
Недостатком этого датчика является невысокая точность.
Наиболее близким к предлагаемому является датчик случайных чисел, содержащий генераторы ииульсов, элементы И и ИЛИ, триггер(2).
Недостатком известного датчика является его сложность.
Цель изобретения - упрощение датчика.
11оставленная цепль достигается тем, что в известный датчик случайных чисел, содержащий два генератора импульсов, элемент И, триггер, введен аттенюатор, вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а выход аттенюатора соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом датчика, а второй вход элемента И подключен к выходу второго .генератора импульсов.
На чертеже приведена структурная схема датчика.
Датчик содержит первый генератор
1 импульсов, выход которого через аттенюатор 2 и триггер 3 со счетныи входом соединен с ABpBbIH входом элемента 4 И, второй вход которого соединен с выходои второго генераторв
5 импульсов, а выход является выходом датчика.
Работа структурной схемы основана на использовании нестабильности параметров и характеристик радиоэлектронных схем. Любой источник электри-, ческого сигнала из-за различного рода внутренних и внешних шумов явля,ется источником случайного процесса.
3 .,9420
Так, в генераторах прямоугольных импульсов обнаруживаются флуктуации амплитуды выходных импульсов, их длитель-. ности и периода следования. В триггерах имеют место флуктуация порога срабатывания по входу. Поэтому, уменьшая амплитуду выходных импульсов генератора 1 посредством изменения коэффициента передачи аттенюатора 2, можно осуществить суперпозицию флук- 10 туаций амплитуды импульсов запуска триггера 3 с флуктуациями.,порога срабатывания триггера 3 и тем самым добиться функционирования радиоэлектронной схемы триггера 3 в режиме, f5 когда состояния, в которых триггер
3 оказывается каждый раз после воз- . действия импульсов генератора 1, возникают с различной вероятностью.
Регулирование вероятности выходногоо сигнала можно осуществить в пределах величины несимметрии плеч триггера 3 с помощью аттенюатора 2.
Перед началом датчик подготавливают к работе, осуществляют контроль качества его функционирования. На вход датчика случайных чисел подают серию прямоугольных импульсов, которые через аттенюатор 2 поступают на счетный вход триггера 3. Изменяя коэф-зо
Фициент передачи аттенюатора 2 во время действия серии прямоугольных импульсов, уменьшают амплитуду импульсов запуска триггера 3 и осуществляют суперпозицию флуктуаций ампли35 туды импульсов запуска триггера 3 с флуктуациями порога срабатывания триггера 3, т.е,добиваются функционирования датчика случайных чисел в режиме, когда состояния триггера 3 возникают с различной вероятностью.
Установление этого факта осуществляют либо с помощью специального измерителя вероятностей, либо с помощью
ЦВИ, подключаемых к выходу датчика, Q$ на основе анализа отношения числа
У появления единичных состояний триггера 3 к общему числу поступающих импульсов запуска.
При этом как неслучайный процесс считают счетный режим работы триг50 гера 3, а также его пробывание в нуЙевом состоянии при воздействии им11 4 пульсов запуска, поступающих с ат тенюатора 2.
Для очередного формирования случайного числа с генератора 1 импульсов поступает импульс,. амплитуда которого уменьшается в аттенюаторе 2 " и тем самым осуществляется суперпозиция флуктуаций амплитуды импульса запуска и флуктуаций порога срабатывания триггера 3.
8 результате триггер 3 приходит в одно из двух устойчивых состояний.
Это состояние будет случайным, так как оно зависит от значений внутрен" них шумов триггера 3 в момент запуска. Состояние триггера 3 опрашивается с помощью генератора 5 импульсов и элемент И, код случайного числа с которого поступает на выход датчика случайных чисел. На этом процесс формирования одного случайного числа заканчивается.
Таким образом, предлагаемый датчик случайных чисел является более простым и обеспечивает снижение аппаратурных затрат, необходимых для его реализации.
Формула изобретения
Датчик случайных чисел, содержащий два генератора импульсов, элемент И, триггер, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, он содержит аттенюатор,вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а выход аттенюатора соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом датчика, а второй вход элемента И подключен к выходу второго генератора импульсов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Плескач Н.В. Генератор случайных сигналов. — 8 сб. Автоматизированные системы управления. Чебоксары, 1973 с.60.
2. Авторское свидетельство СССР
N 249040, кл. С 06 F 1/02, 19б8(прототип)..942011
Составитель А.Карасов
Редактор А.Фролова Техред Ж. Кастелевич Корректор1У,Пономаренко
Заказ 4841/39 Тираж 731 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
