SU1163323A1 - Генератор случайного процесса - Google Patents

Abstract

1. ГЕНЕРАТОР -СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащий датчик случайных чисел, вход Опрос которого соединен со счетным входом счетчика, выход переполнени  которого соединен с входом Останов датчика случайных чисел, информационный выход которого соединен с информационньм входом коммутатора, управл ющий вход которого подключен к информационному выходу счетчика, сумматор, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора путем расширени  частотного диапазона, он содержит группу генераторов синусоидальных сигналов , выходы коммутатора соединены с входами соответствующих генераторов синусоидальных сигналов группы, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого  вл етс  выходом генератора, выход переполнени  счетчика соединен с управл ющими входами каждого генератора синусоицальных сигналов группы . 2. Генератор по п.1, о т л и чающийс  тем, что каждый генератор синусоидальных сигналов содержит два управл емых делител  напр жени , два интегрирующих усилител , регистр пам ти и инвентирующий усилитель, выход которого соединен с входом первого управл емого делител  напр жени , выход которого соединен с входом первого интегрирующего усилител , выход которого соеди (Л нен с входом второго управл емого делител  напр жени , выход которого соединен с входом второго интегрирующего усилител , выход которого соединен с входом инвертирующего усилител  и  вл етс  выходом генератора синусоидальных сигналов, входом коО5 торого  вл етс  вход коммутатора, СО Од выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго управл емых делителей напр жени , а со управл ющие входы первого и второго, интегрирующих усилителей объединены между собой и  вл ютс  управл ющим входом генератора синусоидальных сигналов ,

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в качестве источника случайных сигналов при исследовании надежности , помехоустойчивости систем и т.п.

Известен генератор случайногопроцесса , содержащий источники шума, фильтры, сумматор, преобразователь{ |

Однако этот генератор  вл етс  недостаточно точным и сложным.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  генератор случайного процесса, содержащий датчик случайных чисел, выход которого соединен с входом счетчика, выход переполнени  которого соединен с входами ключа и датчика случайных чисел, выход которого соединен с входом коммутатора, другой вход которого соединен с выходом счетчика , а выходы коммутатора соединены с входами генераторов импульсов, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого соединен

с входом ключа С2 J.. I

Однако известный генератор имеет недостаточно широкий спектр частотного диапазона.

Цель изобретени  - расширение функ циональных возможностей генератора путем расширени  частотного диапазона .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в генератор случайного процесса, содержащий датчик случайных чисел, вход Опрос которого соединен со счетным входом счетчика, выход переполнени  которого соединен с входом Останов датчика случайных чисел, информационный выход которого соединен с иН Ьормационнь1м входом коммутатора , управл ющий вход которого подключен к информационному выходу счетчика , сумматор:, введена группа генераторов синусоидальных сигналов, выходы коммутатора соединены с входами соответствующих генераторов синусочцальных сигналов группы, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого  вл етс  выходом генератора, выход переполнени  счетчика соединен с управл ющими входами каждого генератора синусоидальных сигналов группы.

Кроме того, каждый генератор синусоидальных сигналов содержит два управл емых делител  напр жени , два

интегрирующих усилител , регистр пам ти и инвертирующий усилитель, выход которого соединен с входом первого управл емого делител  напр жени , вьгход которого соединен с входом первого интегрирующего усилител , выход которого соединен с входом второго управл емого делител  напр жени , выход которого соединен с входом второго интегрирующего усилител , выход которого соединен с входом инвертирующего усилител  и  вл етс  выходом генератора синусоидальных сигналов, входом которого  вл етс  вход коммутатора, вьгход которого соединен с управл ющими входами перг вого и второго управл емых делителей напр жени , а управл ющие входы первого и второго интегрирующих усилителей объединены между собой и  вл ютс  управл ющим входом генератора синусоидальных сигналов.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого генератора; на фиг.2 кривые реализации процесса; на фиг.Зтеоретическа  оценка спектральной плотности процесса.

Генератор содержит группу генераIторов синусоидальных сигналов, в каж1дом из которых содержатс  интегрирующие усилители 1 и 2. Кроме того, генератор содержит датчик 3 случайных чисел с входом Опрос 4, счетчик 5 с информационным выходом 6, управл ющий вход 7 коммутатора 8, инфор-мационный выход 9 датчика 3 случайных чисел, соединенный с информационным входом 10 коммутатора 8. Каждый генератор синусоидальных сигналов содержит также регистр 11 пам ти, управл емые делители 12 и 13 напр жени . Счетчик 5 имеет выход 14 переполнени , соединенный с входом 15 Останов датчика 3 случайных чисел. Коммутатор 8 имеет выходы 16. Каждый генератор синусоидальных сигналов имеет инвертирующие усилители 17. Генератор содержит также сумматор 18 с выходом 19.

Работу устройства можно разделить на два этапа.

На первом, подготовительном, этапе осуществл етс  настройка генераторов синусоидальных сигналов на частоты, плотность веро тности которых совпадает со спектральной плотностью случайного процесса. На этом этапе интегрирующие усилители 1 и 2 генераторов синусоидальных сигналов наход тс  в режиме Установка начальных условий, причем на первом усилителе задаетс  начальное напр жение, на втором - напр жение, равное нулю. Входы интегрирующих усилителей в этом режиме,заземлены. После вычислени  датчиком 3 слу .чайных чисел первого случайного числа , соответствующего частоте первого генератора синусоидальных сигналов, на входе Опрос 4 датчика 3 случайных чисел по вл етс  сигнал, который поступает на вход счетчика 5. При этом на первом его выходе 6, соединенном -с управл ющим входом 7 коммутатора 8, по вл етс  код, соответствующий номеру случайного числа, под действием которого выход 9 датчика 3 случайных чисел через коммутатор 8 подключаетс  к информационному входу 10,и код.соответствующий первому слу чайному числу, запоминаетс  в регист ре 1 1 первого генератора синусоидаль ных сигналов. Величины чисел цифровы управл емых делителей 12 и 13 напр жени  устанавливаютс  равными . Приэтом u)- значение первого случайного числа, соответствующее часто те первого генератора случайных сигналов; С - величина емкости в обратной св зи интегрирующих усилителей. Аналогично происходит настройка частот остальных генераторов синусоидальных сигналов. После вычислени  и записи в соответствующий запоминаю щий регистр последнего случайного числа на втором выходе 14 счетчика 5 по вл етс  сигнал, пгступающий на управл ющий вход 15 датчика 3 и останавливающий его. Этот же сигналпоступает на управл ющие входы 56 генераторов синусоидальных сигналов и переводит интегрирующие усилители из режима Задание начальных условий в режим Интегрирование, в котором входы интегрирующих усилителей I и 2 подключаютс  к управл емым делител м 1 34 12 и 13 напр жени . При этом интегрирующие усилители I и 2, управл емые делители 12 и 13 напр жени  и инвертирующий усилитель 17 образуют схему генерации с.;нусоидального сигнала. На этом заканчиваетс  подготовительный этап работы устройства. На рабочем этапе функционировани  выходные сигналы генераторов синусоидальных напр жений подаютс  на входы сумматора 18 и суммируютс  в нем. При этом сигнал на выходе 19  вл етс  гауссовским случайным процессом с заданной спектральной плотностью. Таким образом, введение в систему группы синусоидальных генераторов при соответствующем подключении генератора случайных чисел позвол ет воспроизводить многомерные плотности гауссовского случайного процесса,, а следовательно, и спектр во всем частотном диапазоне, что ведет к значительному увеличению точности генератора случайного nponecqa. Таким образом, предлагаемый генератор позвол ет моделировать гауссовский случайный процесс с большой степенью точности воспроизведени  спектральной плотности и одно- и двумерных гауссовских плотностей. Высока  точность воспроизведени  спектра в предлагаемом устройстве повьщгает достоверность статистических испытаний при исследовании изделий на надежность и помехозащищенность . Устройство пригодно дл  сопр жени  с универсальной ЦВМ, например , типа СМ, что позвол ет существенно расширить возможности данного класса мащин. Кроме того, случайный процесс, генерируемый устройством, обладает свойствами повтор емости, что бывает важно при проведении статистических исследований изделий, который также ожно дифференцировать бесконечное исло раз.

Claims (2)

1. ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащий датчик случайных чисел, вход Опрос которого со-. единен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого соединен с входом Останов датчика случайных чисел, информационный выход которого соединен с информационным входом коммутатора, управляющий вход которого подключен к информационному выходу счетчика, сумматор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможное- тей генератора путем расширения частотного диапазона, он содержит группу генераторов синусоидальных сигналов, выходы коммутатора соединены с входами соответствующих генераторов синусоидальных сигналов группы, выходы которых соединены с соответствую щими входами сумматора, выход которого является выходом генератора, выход переполнения счетчика соединен с управляющими входами каждого генератора синусоидальных сигналов группы.

2. Генератор по п.1, о т л и чающийся тем, что каждый генератор синусоидальных сигналов содержит два управляемых делителя напряжения, два интегрирующих усилителя, регистр памяти и инвентирующий усилитель, выход которого Соединен с входом первого управляемого делителя напряжения, выход которого сое- _Λ динен с входом первого интегрирующе- 3 го усилителя, выход которого соединен с входом второго управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с входом второго интегрирующего усилителя, выход которого соединен с входом инвертирующего усилителя и является выходом генератора синусоидальных сигналов, входом которого является вход коммутатора, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго управляемых делителей напряжения, а управляющие входы первого и второго, интегрирующих усилителей объединены между собой и являются управляющим входом генератора синусоидальных сигналов .

1 И63323 2