SU1374220A2 - Генератор последовательностей случайных чисел - 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 (Л

Description

САЭ 4

to

Ю

14)

Изобретение относитс  к вычислительной технике, может быть использовано при статистическом моделировании и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт.св. № 1179325.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечени  возможности изменени  автокоррел ционной функции.

Блок-схема генератора приведена на чертеже.

Генератор содержит счетчик 1, блок 2 пам ти, схему 3 сравнени , ключ 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,

Генератор работает следующим образом .

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 .

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 пос

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.

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, которое

0

5

0 5

0 с

о

5

0

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.

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.

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 

сигнал, который по шине Ш 6 поступает

I

на счетные входы триггеров 21 и 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 .

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.

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 ти

, вызывает поступление числа.

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 12

20

Q 5

4220

задержки сигнал

передаетс  Установка в нуль счетчика

на вход

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.

Таким образом, при помощи устройства , включающего узлы 1-10, 12 и 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.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   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 и

   513742206

   регистр пам ти, выход которого соеди-выход которого  вл етс  выходом гененен с установочным входом четвертогоратора, а управл ющий вход четвертого

   счетчика, счетный вход которого под-ключа объединен с входом синхронизаключен к выходу схемы сравнени , вы-ции установки четвертого счетчика и

   ход Tpefbero ключа соединен с инфор-подключен к выходу переполнени  четмационным входом четвертого ключа,вертого счетчика.