SU1116524A1 - Random signal generator - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ , содержащий генератор шума, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент регулируемой задержки и элемент И, а также выходной В-триггер, о т л и чающийс  тем, что, с целью повышени  точности формировани  случайных сигналов с заданным распределением веро тностей, в него введены последовательно соединенные запоминающий блок, вход которого подключен к выходу генератора шума, компаратор и первый RS-триггер, выход которого подключен к другому входу элемента И, последовательно соеданенные элемент посто нной задержки и второй RS-триггер, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, а выход - кЪ-входу выходногоD-триггера, а также введен генератор линейно измен юш;егос  напр жени  , выход которого подкдюче,н к другому входу компаратора, при этом входы генератора линейно измен ющегос  напр жени , элемента посто нной задержки, счетный вход первого RS -триггера и вход синхронизации выходного 1) -триггера объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов.A GENERATOR OF RANDOM SIGNALS, which contains a noise generator, a series-connected clock generator, an adjustable delay element and an AND element, as well as an output B-trigger, which is designed to increase the accuracy of generating random signals with a given probability distribution, A comparatively connected storage unit, whose input is connected to the output of the noise generator, a comparator and the first RS flip-flop, whose output is connected to another input of the And element, is connected to it The second constant delay element and the second RS flip-flop, the counting input of which is connected to the output of the element I, and the output to the k-input of the output D-trigger, also introduces a generator that changes linearly; its voltage to the other input the comparator, while the generator inputs of the linearly varying voltage, the constant delay element, the counting input of the first RS trigger and the clock input of the output 1) trigger, are combined and connected to the output of the clock generator.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а именно: к вычислительным устройствам, моделирующим случайные процессы, и может быть использовано в статистическом моделировании .The invention relates to computing, namely: to computing devices simulating random processes, and can be used in statistical modeling.

Известен генератор шума, содержащий последовательно соединенные источник шума, видеоусилитель, ключ с элементом запоминани  и перестраиваемый генератор линейно-измен ющегос  напр жени , выход которого подключен к входу выходнЬго усилител  мощности и через формирователь импульсов - к управл ющему входу ключа с элементом запоминани  L1.A known noise generator comprising a series-connected noise source, a video amplifier, a key with a memory element and a tunable linear-variable voltage generator, the output of which is connected to the input of the output power amplifier and, via a pulse shaper, to a control input of a key with memory element L1.

Однако известный генератор шума не позвол ет генерировать случайную последовательность импульсов с Импульсами , сто щими на регул рных временных позици х и не позвол ет измен ть веро тностные параметры генерируемого случайного процесса.However, the known noise generator does not allow to generate a random sequence of pulses with the pulses standing at regular time positions and does not allow changing the probability parameters of the generated random process.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  гене ратор случайных сигналов, содержащий генератор шума, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов , элемент регулируемой задержки , элемент И и выходной Т -триггер, а также сумматор, один вход которого подключен к выходу генератора шума, другой вход - к выходу источника управл ющего напр жени , а выход - к управл ккдему входу элемента регулируемой задержки, выход которого подключен также, к одному входу элемента НЕ, выход которого подключен к другому входу выходного D-триггера , при этом другие входы элемента И и элемента НЕ объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов 12.The closest technical solution to the proposed is a random signal generator containing a noise generator, a series connected clock pulse generator, an adjustable delay element, an AND element and an output T-trigger, as well as an adder, one input of which is connected to the output of the noise generator, the other input - to the output of the control voltage source, and the output to the control of the control of the input of the adjustable delay element, the output of which is also connected, to one input of the NOT element, whose output is connected to another D-flip-flop output, the other inputs of AND and NOT element are combined and connected to the output of clock pulse generator 12.

Однако, в данном генераторе случайных сигналов веро тность событи  может задаватьс  с ограниченной точностью .However, in this random signal generator, the probability of an event can be set with limited accuracy.

Цель изобретени  - повьшение точности формировани  случайных сигналов с заданным распределением веро т ностей.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the formation of random signals with a given probability distribution.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генератор случайных сигна лов, содержащий генератор шума,The goal is achieved by the fact that a random signal generator containing a noise generator,

последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент регулируемой задержки и элемент И, а также выходнойD-триггер, введеньserially connected clock generator, variable delay element and element And, as well as the output D-trigger, input

последовательно соединенные запоминающий блок, вход которого подключен к выходу генератора шума, компаратор и первый RS-триггер, выход которого подключен к другому входу элемента И, последовательно соединенные элемент посто нной задержки и второй RS-триггер, счетныт вход которого подключен к выходу элемента И, а выход - к Т)-входу выходного Т -триггера, а также введен генератор линейно измен ющегос  напр жени , выход которого подключен к другому входу компаратора, при этом входы генератора линейно измен ющегос  напр жени , элемента посто нной задержки счетный вход первого RS-триггера и вход синхронизации выходного Э -триггера объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов .serially connected storage unit, the input of which is connected to the output of the noise generator, a comparator and the first RS trigger, the output of which is connected to another input of the AND element, serially connected constant delay element and the second RS trigger, the counting input of which is connected to the output of the AND element, and the output to the T) input of the output T-trigger, as well as a generator of linearly varying voltage, the output of which is connected to another input of the comparator, and the inputs of the generator of linearly varying voltage, For this delay, the counting input of the first RS flip-flop and the sync input of the output E-trigger are combined and connected to the output of the clock generator.

Ца фиг. 1 представлена структурна  электргмеска  схема предлагаемого генератора случайных сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.Tsa FIG. Figure 1 shows the structural electrical circuit of the proposed random signal generator; in fig. 2 - time diagrams that show his work.

Генератор случайных сигналов со держит генератор шума 1, запоминающий блок 2, компаратор 3, генератор 4 тактовых импульсов, генератор 5 линейно измен йщегос  напр жени , первьй 6 RS-триггер, элемент И 7, элемент регупируемой задержки 8, элемент посто нной задержки 9, второй RS-триггер 10 и выходной D-триггер 11.The random signal generator contains noise generator 1, storage unit 2, comparator 3, 4 clock pulse generator, generator 5 linearly varying voltage, first 6 RS flip-flop, element 7, regulable delay element 8, constant delay element 9, the second RS trigger 10 and the output D-trigger 11.

Генератор случайных сигналов работает следующим образом.The random signal generator works as follows.

В момент времени по влени  импульса на выходе генератора 4 тактовых импульсов (фиг.2Й), в запоминающем блоке 2 запоминаетс  значение напр жени  (фиг.21), соответствующее в этот момент времени мгновенному значению напр жени  на выходе генератора шума 1 (фиг,2 а). Одновременно запускаетс  генератор 5 линейно измен ющегос  напр жени  и устанавливаетс  в единичное состо ние первый 6 RS-триггер. В момент равенства напр жений на выходе генератора 5 линейно измен ющегос  напр жени  (фиг.2 q) и запоминающего блока 2 (фиг. 2 1 ) сработает компаратор 3 (ф г.2е) и первый 6 P.S-триггер установитс  в нулевое состо ние, одновременно в исходное состо ние 3 . устанавливаетс  генератор 5 линейно измен ющегос  напр жени . Таким образом, на выходе первого 6 R5 -триггера будет по вл тьс  импульс (фиг.2), длительность которого  вл етс  случайной величиной равномерно распределенной в интервале времени (С-Т), так как выборка из реализации случайного процесса генератора шума 1 равномерно распредел етс  в некотором интервале напр жений . Если импульс, задержанный элементом регулируемой задержки 8 (фиг. 2 b ), по витс  раньше чем .(первый 6 Rb -триггер установитс  в нуле вое состо ние, то через элемент И 7 (фиг.2 ) второй 10 RS-триггер уста новитс  в единичное состо ние. В момент по влени  импульса на выходе генератора 4 тактовых импуль сов (фиг.25) по переднему фронту этого импульса в выходной 15-триггер 11 заноситс  содержимое второго 10 RS-триггера (фиг.2к), которое че244 рез врем , необходимое дл  записи в выходнойЪ-триггер 11 тем же импульсом через элемент посто нной задержки 9 (фиг.2й) установитс  в нуле .бое состо ние. Таким образом, в моменты по влени  импульсов на выходе генератора 4 тактовых импульс-ов на выходе выходного С-триггера 11 будут по вл тьс  логические О и 1 (фиг.2Л)( имеющие длительность Т и веро тности по влени , определ емые соотношени ми ме оду периодом Т-генерации импульсов генератором 4 тактовых импульсов и временем задержки at элемента регулируемой задержки 8. Технико-экономический эффект заключаетс  в повьш1ении точности формировани  случайных сигналов с заданным распределением веро тностей и возможности регулировани  параметров случайного процесса (веро тности по влени  логических О н 1) простыми способами.At the time of occurrence of a pulse at the output of the 4 clock pulse generator (Fig.2), the value of voltage (Fig.21), corresponding to the instantaneous voltage value at the output of the noise generator 1 (Fig. 2), is stored in memory unit 2. but). At the same time, the generator of the linearly varying voltage is started and the first 6 RS flip-flops are set to one. At the moment of equality of the voltages at the output of the generator 5 of the linearly varying voltage (Fig. 2 q) and the storage unit 2 (Fig. 2 1), the comparator 3 (f. D. 2e) will work and the first 6 PS flip-flop will return to the zero state. simultaneously in the initial state 3. a generator of linearly varying voltage is established. Thus, at the output of the first 6 R5 trigger, a pulse will appear (FIG. 2), the duration of which is a random variable evenly distributed in the time interval (C – T), since the sample from the implementation of the random noise generator 1 process is uniformly distributed over a range of stresses. If the pulse delayed by the element of the adjustable delay 8 (Fig. 2 b) is faster than the first. (The first 6 Rb trigger is set to the zero state, then through the And 7 element (Fig. 2) the second 10 RS flip-flop is set At the moment of appearance of a pulse at the output of the generator 4 clock pulses (Fig. 25), the leading edge of this pulse enters the output 15-trigger 11 of the second 10 RS-trigger (Fig. 2k), which is 244 times the time required for writing to output trigger 11 with the same pulse through constant delay element 9 (fig. 2) is set Thus, at the moments of occurrence of pulses at the generator output 4 clock pulses, logical O and 1 will appear at the output of the output C-flip-flop 11 (Fig.2L) of occurrence, determined by the ratios between the period of T-generation of pulses by the generator of 4 clock pulses and the delay time at the element of adjustable delay 8. The technical and economic effect consists in increasing the accuracy of generating random signals with a given probability distribution STI control random process parameters (the probability of occurrence of logical 1 O n) simple way.

.хД/ЧлГ / / Л.xd / clg / / l

о л Ioh I

Claims (1)

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий генератор шума, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент регулируемой задержки и элемент И, а также выходной Т)-триггер, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности формирования случайных сигналов с заданным распределением вероятностей, в него вве- дены последовательно соединенные запоминающий блок, вход которого подключен к выходу генератора шума, компаратор и первый RS-триггер, выход которого подключен к другому входу элемента И, последовательно соединенные элемент постоянной задержки и второй RS-триггер, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, а выход - кТ>-входу выходногоD-триггера, а также введен генератор линейно изменяющегося напряжения , выход которого подключен к другому входу компаратора, при этом входы генератора линейно изменяющегося напряжения, элемента пос- § тоянной задержки, счетный вход первого RS-триггера и вход синхронизации выходного D-триггера объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов.A RANDOM SIGNAL GENERATOR, comprising a noise generator, a clock pulse generator connected in series, an adjustable delay element and an I element, as well as an output T) trigger, in which, in order to increase the accuracy of generating random signals with a given probability distribution, a memory block is connected in series, the input of which is connected to the output of the noise generator, a comparator and the first RS-trigger, the output of which is connected to another input of the And element, serially connected constant delay and a second RS-trigger, the counting input of which is connected to the output of the And element, and the output to the kT> -input of the output D-trigger, and a linearly varying voltage generator is introduced, the output of which is connected to another input of the comparator, while the generator inputs are linearly the changing voltage, the constant delay element, the counting input of the first RS-trigger and the synchronization input of the output D-trigger are combined and connected to the output of the clock generator. Фиг. fFIG. f