SU1374220A2 - Random number sequence generator - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечени  возможности изменени  автокоррел ционной функции. Генератор содержит счетчик 1, блок 2 пам ти, Ьхему 3 сравнени , ключ 4, счетчики 5, 6, ключи 7, 8, блок 9 элементов ИЛИ, элемент 10 задержки, датчик 11 случайных чисел, элемент 12 задержки, блок 13 управлени , состо щий из генератора 14 тактовых импульсов , элементов И 15-20 и триггеров 21, 22. Кроме того, генератор содержит блок 23 управлени  автокоррел ционной функцией, состо щий из счетчика 24, регистра 25 пам ти и ключа 26. 1 ил. ВижоУ i (ЛThe invention relates to computing and can be used in statistical modeling. The purpose of the invention is to enhance the functionality of the generator by allowing the autocorrelation function to change. The generator contains a counter 1, a memory block 2, a comparison circuit 3, a key 4, 5, 6 counters, keys 7, 8, an OR block 9, a delay element 10, a random number sensor 11, a delay element 12, a control block 13, A generator of 14 clock pulses, elements 15-20 and triggers 21, 22. In addition, the generator contains an autocorrelation function control unit 23 consisting of a counter 24, a memory register 25 and a key 26. 1 Il. Vision i (L

Description

САЭ 4SAE 4

toto

ЮYU

14)14)

Изобретение относитс  к вычислительной технике, может быть использовано при статистическом моделировании и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт.св. № 1179325.The invention relates to computing, can be used in statistical modeling and is an improvement to the device according to the author. No. 1179325.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечени  возможности изменени  автокоррел ционной функции.The purpose of the invention is to enhance the functionality of the generator by allowing the autocorrelation function to change.

Блок-схема генератора приведена на чертеже.The block diagram of the generator is shown in the drawing.

Генератор содержит счетчик 1, блок 2 пам ти, схему 3 сравнени , ключ 4,The generator contains a counter 1, a memory block 2, a comparison circuit 3, a key 4,

счетчики 5 и 6, ключи 7 и 8, блок 9 элементов ИЛИ, элемент 10 задержки, датчик 11 случайных чисел, элемент 12 задержки, блок 13 управлени , состо щий из генератора 14 тактовых импульсов , элементов И 15-20 и тригге- ров 21 и 22. Кроме того, генератор содержит блок 23 управлени  автокор- рел ционной функцией, состо щий из счетчика 24, регистра 25 пам ти и ключа 26,counters 5 and 6, keys 7 and 8, block 9 of elements OR, element 10 of delay, sensor 11 of random numbers, element 12 of delay, block 13 of control consisting of a generator of 14 clock pulses, elements 15-20 and trigger 21 and 22. In addition, the generator contains an autocorrelation function control unit 23, consisting of a counter 24, a memory register 25, and a key 26,

Генератор работает следующим образом .The generator works as follows.

В исходном положении счетчик 1 установлен в нулевое состо ние. Блок 2 пам ти и счетчики 5 и 6 содержат независимые реализации . -случайной величины , распределенной на требуемому закону, генерируемому датчиком 11 случайных чисел. Причем в блоке 2 пам ти находитс  п чисел, а в счетчиках 5 и 6 - одно и то же число, На выходе схемы 3 сравнени  сигнал отсутствует, следовательно, ключ 4 заперт и на выход устройства число не подаетс .In the initial position, the counter 1 is set to zero. Memory block 2 and counters 5 and 6 contain independent implementations. -random value distributed on the required law generated by the sensor 11 random numbers. Moreover, in block 2 of memory there are n numbers, and in counters 5 and 6 there is the same number. At the output of the comparison circuit 3, there is no signal, therefore, key 4 is locked and the number is not output to the device.

В регистре 25 пам ти записано чис- ло k. Счетчик 24 установлен в k-e состо ние, где О , m - размерность счетчика. При коррел ционна  функци  трансформируемой посThe register 25 contains the number k. The counter 24 is set to the k-e state, where O, m is the dimension of the counter. When the correlation function is transformable

ледовательности сжимаетс  в f раз. Триггер 21 открывает элемент И 15 и закрывает элемент И 16. Триггер 22 открывает элементы И 17 и 19 и закрывает элементы И 18 и 20, На всех шинах сигналы отсутствуют.The length of the field is compressed f times. The trigger 21 opens the element And 15 and closes the element And 16. The trigger 22 opens the elements And 17 and 19 and closes the elements And 18 and 20, There are no signals on all buses.

Импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элемент И 15 поступает на шину Ш 1 и через элементы И 15 и 17 - на шину Ш 2. По шине Ш 1 сигнал передаетс  на счетный вход счет- чика 1. По шине Ш 2 сигнал передаетс  на разрешающий вход ключа 7, В счетчике 1 устанавливаетс  очередное значение адреса блока 2 пам ти, котороеThe pulse from the generator 14 clock pulses through the element AND 15 is fed to the bus W 1 and through the elements 15 and 17 to the bus W 2. The bus W 1 signal is transmitted to the counting input of the counter 1. Bus W 2 the signal is transmitted to key input 7; In counter 1, the next value of the address of memory block 2 is set, which

00

5five

0 50 5

0 с 0 s

о about

5five

00

поступает на адресный вход блока 2 пам ти. На выходе блока 2 пам ти по вл етс  число, записанное по установленному в счетчике 1 адресу. Это число передаетс  на первый информационный вход схемы 3 сравнени  и информационный вход ключа 4.arrives at the address input of memory block 2. At the output of memory block 2, the number recorded at the address specified in the counter 1 appears. This number is transmitted to the first information input of the comparison circuit 3 and the information input of the key 4.

На второй информацйонньй вход схемы 3 сравнени  через ключ 7 и блок ИЛИ 9 поступает число, записанное ранее в счетчике 5. На выходе схемы 3 сравнени  по вл етс  сигнал, если сравнение произошло; в противном случае сигнал не вырабатываетс . Если сигнал не по вл етс , содержимое . счетчика 24 не измен етс , ключ 4 остаетс  запертым и число из блока 2 пам ти на информационный вход ключа 26 не поступает. Устройство работает аналогичным образом до тех пгор, пока не по витс  сигнал сравнени  на выходе схемы 3 сравнени  либо не произойдет переполнение счетчика 1.The second information input of the comparison circuit 3 through the key 7 and the block OR 9 enters the number previously recorded in the counter 5. At the output of the comparison circuit 3, a signal appears if a comparison has occurred; otherwise, no signal is generated. If no signal appears, the contents. the counter 24 does not change, the key 4 remains locked and the number from the memory block 2 does not arrive at the information input of the key 26. The device operates in the same way until the transponder until the comparison signal is received at the output of the comparison circuit 3 or the overflow of the counter 1 does not occur.

Пусть произошло переполнение счетчика 1, т.е. осуществршось последовательное сравнение содержимого счетчика 5 со всеми числами, хран щимис  в блоке 2 пам ти. Счетчик 1 переводитс  в исходное состо ние. На выходе по переполнению счетчика 1 по вл етс Let counter overflow 1 occur, i.e. A sequential comparison of the contents of counter 5 with all numbers stored in memory block 2 was performed. Counter 1 is reset. The output of the overflow counter 1 appears

сигнал, который по шине Ш 6 поступаетthe signal that enters the bus w 6

II

на счетные входы триггеров 21 и 22,on the counting inputs of the triggers 21 and 22,

измен   их состо ни  на противополож-, ные. При этом элементы И 15, 17 и 19 закрываютс , а элементы И 16, 18 и 20 открываютс .changing their state to the opposite. In doing so, the elements And 15, 17 and 19 are closed, and the elements And 16, 18 and 20 are opened.

Очередной импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элементы И 16 и 20 поступает на шину Ш 3, через элемент И 16 - на установочный вход триггера 21 устанавлива  его в исходное состо ние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрьша- нию элемента И 16. Сигнал по шине Ш 3 передаетс  на счетный вход счетчика 6, уменьша  его содержимое на единицу.The next impulse from the generator 14 clock pulses through the elements 16 and 20 enters the bus W 3, through the element 16 and to the installation input of the trigger 21 sets it to its initial state, which leads to the opening of the element 15 and closure of the element 16 The signal on bus W 3 is transmitted to the counting input of counter 6, reducing its content by one.

Следующий импульс от генератора .14 тактовых импульсов поступает через элемент И 15 и на шину Ш 1 и через элементы И 15 и 18 - на шину Ш 4. С шины Ш 1 сигнал передаетс  на счетный вход счетчика 1. По шине Ш 4 сигнал поступает на разрешающими вход ключа 8. В счетчике 1 устанавливаетс  очередное значение адреса, которое, попада  на адресный вход блока 2 пам тиThe next pulse from the generator .14 clock pulses goes through the AND 15 element and onto the bus W 1 and through the elements W 15 and 18 to the bus W 4. With the bus W 1, the signal is transmitted to the counting input of counter 1. Through the bus W 4 the signal goes to permitting the entry of the key 8. In the counter 1, the next value of the address is set, which, falling on the address input of the memory block 2

, вызывает поступление числа., causes the arrival of a number.

записанного по этому адресу из блока 2 пам ти на первый информационный вход схемы 3 сравнени  и на информационный вход ключа 4. На второй ин- формационный вход схемы 3 сравнени  через ключ 8 и блок ИЛИ 9 поступает содержимое счетчика 6. В случае совпадени  чисел, поступающих на входы схемы 3 сравнени , на ее выходе ПОЯВл етс  сигнал, В противном случае устройство повтор ет цикл сравнени . Если сравнени  всех чисел из блока 2 пам ти с содержимым счетчика 6 не происходит, то на выходе по переполнению счетчика 1 по вл етс  сигнал , который поступает на шину Ш 6, С шины Ш 6 этот сигнал передаетс  на счетные входы триггеров 21 и 22, измен   их состо ни  на противоположные . При этом открываютс  элементы И 16, 17 и 19 и закрываютс  элементы И 15, 18 и 20, Очередной импульс от генератора 14 тактовых импульс ов через элементы И 16 и 19 поступает на шину Ш 5, через элемент И 16 - на установочный вход триггера 21, устанавлива  его в исходное состо ние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16, Сигнал по шине Ш 5 передаетс  на счетный вход счетчика 5, увеличива  его содержимое на единицу. Далее работа устройства продолжаетс  по описанной схеме до тех пор, пока не произойдет сравнение числа из блока 2 пам ти с содержимым счетчика 5 или 6, При этом на выходе схемы 3 сравнени  по вл етс  сигнал сравнени , который поступает на установочный вход триггера 22, счетный вход счетчика 24, разрешающий вход ключа 4 и на вход элемента 10 задержки. При этом триггер 22 устанавливаетс  в исходное состо ние, содержимое счетчика 24 увеличиваетс  на единицу, ключ 4 открываетс . Число из блока 2 пам ти, адрес которого установлен в счетчике 1, через ключ 4 поступает на установочные входы счетчиков 5 и 6 и записьшаетс  в них, а также на информационный вход ключа 26. С выхода элемента 10 задержки сигнал поступает на вход датчика 11 случайных чисел и вход элемента 12 задержки. Датчик 11 случайных чисел вырабатывает очередное число, которое записьгоаетс  на место числа из блока 2 пам ти, адрес которого установлен в счетчике 1. С выхода элемента 12recorded at this address from memory block 2 to the first information input of the comparison circuit 3 and to the information input of the key 4. The second information input of the comparison circuit 3 through the key 8 and the block OR 9 receives the contents of the counter 6. In case of coincidence of the numbers received to the inputs of the comparison circuit 3, a signal appears at its output; otherwise, the device repeats the comparison cycle. If all the numbers from memory block 2 are not compared with the contents of counter 6, then the output of the overflow of counter 1 is a signal that goes to bus 6, C from bus 6, this signal is sent to the counting inputs of the flip-flops 21 and 22, changing their state to the opposite. At the same time, elements 16, 17 and 19 are opened and elements 15, 18 and 20 are closed. The next impulse from the generator 14 clock pulses through elements 16 and 19 enters the bus W 5, and through element 16 it goes to the installation input of the trigger 21 , setting it to its original state, which leads to the opening of the element 15 and the closing of the element 16, the signal on the bus 5 bus is transmitted to the counting input of the counter 5, increasing its contents by one. Further, the operation of the device continues according to the described scheme until the comparison of the number from memory block 2 with the contents of counter 5 or 6 occurs. At the output of the comparison circuit 3, a comparison signal appears, which is fed to the setup input of trigger 22, the counting the input of the counter 24, allowing the entrance key 4 and the input of the element 10 delay. In this case, the trigger 22 is reset, the contents of the counter 24 are incremented by one, and the key 4 is opened. The number from memory block 2, whose address is set in counter 1, via key 4 goes to the installation inputs of counters 5 and 6 and is written to them, as well as to the information input of key 26. From the output of delay element 10, the signal goes to input 11 of random 11 numbers and input element 12 delay. The random number sensor 11 generates the next number that is written to the place of the number from memory block 2, whose address is set in counter 1. From the output of element 12

2020

Q 5 Q 5

42204220

задержки сигналdelayed signal

передаетс  Установка в нуль счетчикаTransmit Set to zero

на входat the entrance

1 и устанавливает его в нулевое состочние (состо ние, соответствующее начальному адресу блока 2 пам ти). Если в счетчике 24 произошло переполнение, то сигнал с его выхода по переполнению поступает на разрешающий вход ключа 26 и.вход предварительной записи информации счетчика 24, При этом открываетс  ключ 26 и число из блока 2 пам ти поступает на выход устройства , а число k из регистра 25 пам ти, установленное на информационнм входе счетчика 24, переписываетс  в счетчик 24, Если на выходе устройства число не по вилось, то устройство работает описанным вьш1е образом до тех пор, пока не произойдет переполнение счетчика 24 и на выходе устройства не по витс  число.1 and sets it to zero zero (the state corresponding to the starting address of memory block 2). If overflow occurs in counter 24, the signal from its overflow output goes to the enable input of key 26 and the pre-recording of information from counter 24 opens. This opens key 26 and the number from memory block 2 goes to the device output, and k from memory register 25, set at the information input of counter 24, is rewritten into counter 24. If the number does not appear at the device output, then the device works in the manner described above until the counter 24 overflows and the device does not return c number

Таким образом, при помощи устройства , включающего узлы 1-10, 12 и 13,Thus, using a device that includes nodes 1-10, 12, and 13,

осуществл етс  внесение коррел ционной зависимости в последовательность некоррелированных случайных чисел с требуемым одномерным законом распределени  веростностей, получаемых с помощью датчика 11 случайных некоррелированных чисел,- Введение в устройство блока 23, содержащего блоки 24, 25 и 26, позвол ет измен ть вид автокоррел ционной последовательности посредством сжати  по оси абсцисс в фиксированное число раз, В силу того что в процессе генерировани  на выход устройства подаютс  значени  только при достижении переполнени  счетчика 24, изменением установки начального состо ни  этого счетчика (состо ни  регистра 25 пам ти) можно регулировать количество периодически выбрасьшаемых значений с исходной ав- токоррел ционной функцией, поступающей на блок 23 трансформации, что и обеспечивает сжатие автокоррел ционной функции.a correlation dependence is introduced into a sequence of uncorrelated random numbers with the required one-dimensional distribution of allegiances obtained using a sensor 11 random uncorrelated numbers. Introduction of a block 23 containing blocks 24, 25 and 26 into the device allows changing the type of autocorrelation sequence by compressing on the x-axis a fixed number of times, due to the fact that in the process of generating, the device outputs the values only when the counter overflow reaches By changing the setting of the initial state of this counter (states of the memory register 25), it is possible to adjust the number of periodically released values from the initial autocorrelation function to the transformation unit 23, which ensures the compression of the autocorrelation function.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Генератор последовательностей случайных чисел по авт, ев, № 1179325, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора за счет обеспечени  возможности изменени  автокоррел ционной функции, он содержит четвертый ключ, четвертый счетчик иThe generator of random number sequences according to aut., Ev, no. 1179325, characterized in that, in order to expand the functionality of the generator by providing the possibility of changing the autocorrelation function, it contains a fourth key, a fourth counter and 513742206513742206 регистр пам ти, выход которого соеди-выход которого  вл етс  выходом гененен с установочным входом четвертогоратора, а управл ющий вход четвертогоthe memory register, the output of which the connect-output of which is the output of the gene with the installation input of the fourth ration, and the control input of the fourth счетчика, счетный вход которого под-ключа объединен с входом синхронизаключен к выходу схемы сравнени , вы-ции установки четвертого счетчика иa counter whose counting input of the sub-key is integrated with the input synchronized to the output of the comparison circuit, you have set up the fourth counter and ход Tpefbero ключа соединен с инфор-подключен к выходу переполнени  четмационным входом четвертого ключа,вертого счетчика.The Tpefbero key stroke is connected to the infor-connected to the overflow output by a fourth-key input switch, the right counter.