SU1049904A1 - Random bit generator - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ ЦИФР, содержащий источник случайного напр жени , первыйD-триггер, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он содержит второйD-триггер и сумматор, первый вход которого соединен с выходом источника случайного напр жени  иВ-входом второго)-триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом сумматора , выход которого соединен с 0-входом первого)-триггера, единичг ный выход -которого  вл етс  выходом генератора, а вход Опрос генератора соединен с синхронизирующими входами первого и второгоD-триггеров.SGENERATOR OF RANDOM BINARY DIGITAL, containing a source of random voltage, the first D-trigger, characterized in that, in order to improve accuracy, it contains a second D-trigger and an adder, the first input of which is connected to the output of the source of random voltage and B-input of the second) -trigger The zero output of which is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the 0 input of the first) trigger, the unit output of which is the output of the generator, and the input Poll of the generator is connected to the clock inputs of the first and second D -trigger.S

Description

«ib"Ib

со соwith so

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использо вано дл  генерировани  случайных цифр при решении задач методом веро тностного моделировани .The invention relates to computing and can be used to generate random numbers when solving problems using the probabilistic simulation method.

Известен первичный генератор случайных двоичных цифр, вход щий в состав генератора случайных двоичных цифр и содержащий источник формировани  первичного случайного напр жени  иВ-триггер D3 .A primary random binary digit generator, part of a random binary digit generator, is known, which contains a source of the formation of a primary random voltage and the D-trigger D3.

Недостатком такого генератора  вл етс  коррел ци  между последователь но получаемыми случайными цифрами, возникающа  вследствие -зависимости величины порога от состо ни )-триггера , а также вследствие коррел ции в самом первичном случайном напр жении .The disadvantage of such a generator is the correlation between consecutively obtained random numbers, which is due to the - dependence of the threshold value on the state of the trigger, as well as due to the correlation in the primary random voltage itself.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  .генератор случайных двоичных цифр, в котором с целью компен1Еации зависимое-, ти порога от состо ни )-триггера, между нулевым выходом)-триггера и его)-входом включен резистор обратйой св зи 23 .The closest technical solution to the invention is a random binary digit generator, in which, in order to compensate for the dependent, threshold from the state of the trigger, between the zero output of the trigger and its input the reverse communication resistor 23 is turned on.

Недостатком известного генератора  вл етс  коррел ци  между последовательно получаемыми цифрами возникающа  вследствие коррел ции в первичном случайном напр жении.A disadvantage of the known generator is the correlation between successively obtained digits resulting from the correlation in the primary random voltage.

Цель изобретени  - устранение коррел ции между последовательно получаемыми первичными случайными двоичными цифрами, что повышает точность генератора.The purpose of the invention is to eliminate the correlation between successively obtained primary random binary digits, which improves the accuracy of the generator.

Эта цель достигаетс  тем, что в генератор случайных двоичных цифр, содержащий источник случайного напр жени , первый)-триггер, введен второй D -триггер и сумматор, первый вход которого соединен с выходом источника случайного напр жени  иЮ-входом BtoporolD-триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом сумматора , выход которого соединен с D-входом первого)-триггера, единичный выход которого  вл етс  выходом генератора, а вход Опрос генератора соединен с синхронизирующими входами первого и второгор -триггеров.This goal is achieved by introducing a second D-trigger and an adder, the first input of which is connected to the output of the source of random voltage and the B-input of the BtoporolD-trigger, zero output which is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the D-input of the first) trigger, whose single output is the generator output, and the input Poll of the generator is connected to the synchronization inputs of the first and second-triggers.

На чертеже представлена структурна  схема генератора случайных двоичных цифр.The drawing shows a block diagram of a random binary digit generator.

Генератор содержит источник 1 случайного напр жени , выход которого соединен с первым входом сумматора 2 иТ5-входом1)-триггера 3. Нулевой выходВ-триггера 3 соединен с вторым входом сумматора 2, а выход сумматора 2 соединен cD-входом основного D-триггера , выход которого  вл ет5 с  выходом генератора. Синхронизирующие (управл ющие) входыt -триггеров 3 . и 4 объединены между собой и .подключены к входу Опрос генератора.. Генератор работает следующим об0 разом.The generator contains a source of random voltage 1, the output of which is connected to the first input of the adder 2 and T5-input 1) -trigger 3. Zero output -V-trigger 3 is connected to the second input of the adder 2, and the output of the adder 2 is connected to the cD-input of the main D-trigger, output which is et5 with the output of the generator. Synchronizing (control) inputs -trigger 3. and 4 are interconnected and .connected to the input Poll generator .. The generator works as follows.

Источник. 1 случайного напр жени  выдает на своем выходе флуктуирующий потенциал, имеющий равноверо тные по знаку отклонени  от порога) -трйгге5 ров 3 и . Это случайное напр жение поступает наВ-входВ-триггера 3 и на первый вход сумматора 2, на второй вход которого поступает напр жение с нулевого выходаБ -тригг эра 3A source. 1, a random voltage produces at its output a fluctuating potential having equal deviations from the threshold) -truegean 3 and. This random voltage is applied to the V-input-Trigger 3 and to the first input of the adder 2, the second input of which receives the voltage from the zero output — Trig era 3

0 В сумматоре 2 происходит сложение (с некоторыми весами) входных потенциалов . Флуктуирующий потенциал с выхода сумматора 2 поступает на . В-вход1)-триггера .0 In the adder 2, the addition (with some weights) of the input potentials occurs. The fluctuation potential from the output of the adder 2 arrives at. In-input1) trigger.

5 ; ; .. ,:five ; ; ..,:

с приходом сигнала опроса на синхронизирующий Вход )-триггера послед НИИ устанавливаетс  в состо ние если напр жение HaD.-входе выше порога , или в .cocto ниe ноль, если напр жение наР-входе ниже порога.with the arrival of a polling signal at the synchronizing Input Trigger terminal, the scientific research institute is set to the state if the HaD.-input voltage is above the threshold, or to .coctora zero, if the voltage on the P-input is below the threshold.

Вследствие коррел ции мгновенных значений флуктуирующего потенциала, соответствующих двум последовательным моментам времени по влени  си|- налов опроса, условное математическое ожидание флуктуирующего потенциала к моменту второго опроса отличаетс  от безусловного. Если, например , к моменту первого опроса флуктуирующий потенциал выше порога , вследствие чего)-триггеры ЗиЛ устанавливаютс  в состо ние V, то к моменту второго опроса условное математическое ожидание флуктуирующего потенциала также выше, порога. В сумматоре 2 флуктуирующий потенциал суммируетс  с низким потенциалом нулевого выходаО-триггера 3t в результате чего на1 -вход основного ), -триггера k поступает, случайное напр жение, условное математическое ожидание которого совпадает с порогом , вследствие чего условные веро тности 1 и О на выходе основногоDue to the correlation of the instantaneous values of the fluctuating potential, corresponding to two successive points in time of the occurrence of the polling poll, the conditional expectation of the fluctuating potential by the time of the second survey differs from the unconditional one. If, for example, at the time of the first survey, the fluctuating potential is above the threshold, as a result of which) the ZIL triggers are set to state V, then by the time of the second survey, the conditional expectation of the fluctuating potential is also higher than the threshold. In adder 2, the fluctuating potential is summed with the low potential of the zero output O flip-flop 3t resulting in a 1-input main), trigger k arrives, a random voltage, the conditional expectation of which coincides with the threshold, as a result of which the conditional probability 1 and O at the output the main

D-триггера 4 оказываютс  одиН|аковыми. J04HO так же, если дополнительный В-триггер 3 устанавливаетс  в О, то высокий потенциал его нулевого вы3ld4990i4D-flip-flops 4 are single | J04HO the same way, if the additional B-trigger 3 is set to O, then its high potential is zero3ld4990i4

хода компенсирует к моменту опроса по-Применение дополнительного)-тригнижение условного математического ожи-гера 3 и сумматора 2 повышает томданин на)-входе основного)-тригге-ность при формировании случайных нура , а результате чего ноль и,лей и единиц.the course compensates by the time of the survey on -Application of an additional) -dragger conditional mathematical ozhi-gera 3 and adder 2 increases the Tomdynn at the) -input of the main) -trigge-ness during the formation of random nura, and as a result zero and, lei and ones.

единица на его выходе оказы- 5Другим положительным эффекторм устваютс  равноверо тными независи-|ранени  коррел ции  вл етс  возможмо от значени  предшествующейность повышени  быстродействи  за счетthe unit at its output turns out to be equal. Other positive effects will be equal to each other. Independently, correlation is possible because of the significance of the preceding nature of the increase in speed due to

цифры.возмок ности повышени  частоты опроса.digits. increase of the survey frequency.

Claims (1)

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ ЦИФР, содержащий источник случайного напряжения, первый D-триггер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, он содержит второй D-триггер и сумматор, первый вход которого соединен с выходом источника случайного напряжения и Б-входом второгоБ-триггера, нулевой выход Источники шума для пер-/ которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с 0-входом первогоБ-триггера, единичг I ный выход .которого является выходом генератора, а вход Опрос генератора соединен с синхронизирующими входами ₍ первого и второгоБ-триггеров. ιA RANDOM BINDER DIGITAL GENERATOR containing a random voltage source, a first D-trigger, and with the fact that, in order to improve accuracy, it contains a second D-trigger and an adder, the first input of which is connected to the output of the random voltage source and the B-input of the second B-trigger, zero output Noise sources for per- / which are connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the 0-input of the first B-trigger, a single I output. of which is the output of the generator, and the input Poll generator connected to synchronizing passages _(first and vtorogoB-flops. ι 1 10499041 1049904