SU1660144A1 - Random time-interval sequence generator - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия генератора последовательности случайных временных интервалов достигается использованием для формирования случайного числа в счетчике 12 каждого тактового импульса с выхода генератораThe invention relates to a pulse technique and can be used in radio engineering. The purpose of the invention is to increase the performance of the generator sequence of random time intervals is achieved by using to generate a random number in the counter 12 of each clock pulse from the generator output

I импульсов за счет введения в устройство элемента И 7, элемента ИЛИ 9, элемента НЕI pulses due to the introduction into the device of the element AND 7, the element OR 9, the element NOT

II и образования новых функциональных связей. На чертеже также показаны блок 2 управления, управляемый делитель 3 частоты, триггер 4, элементы И 5 и 6, элемент ИЛИ 8, генератор 10 случайных импульсов. 1 ил.II and the formation of new functional relationships. The drawing also shows the control unit 2, the controlled frequency divider 3, the trigger 4, the elements AND 5 and 6, the element OR 8, the generator 10 random pulses. 1 il.

ΌΌ

16601441660144

16601441660144

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнике,The invention relates to a pulse technique and can be used in radio engineering,

Целью изобретения является повышение быстродействия генератора последовательности случайных временных интервалов.The aim of the invention is to increase the performance of the generator sequence of random time intervals.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема генератора последовательности случайных временных интервалов.The drawing shows the functional electrical circuit of the generator of a sequence of random time intervals.

Генератор последовательности случайных временных интервалов содержит генератор 1 импульсов, блок 2 управления, выходы которого соединены с соответствующими входами управляемого делителя 3 частоты, второй выход которого соединен с входом синхронизации триггера 4, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 5, второй элемент И 6, второй вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 7, первый элемент ИЛИ 8, второй элемент ИЛИ 9, генератор 10 случайных импульсов, элемент НЕ 11, выход которого соединен с вторым входом управления счетчика 12, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 8, выход которого соединен с входом установки управляемого делителя 3 частоты и с входом установки триггера 4, второй выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 8 и с вторым входом третьего элемента И 7, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с входом синхронизации счетчика 12, первый вход управления которого соединен с входом элемента НЕ 11 и с выходом второго элемента И 6, первый вход которого соединен с выходом генератора ТО случайных импульсов.The generator of a sequence of random time intervals contains a pulse generator 1, a control unit 2, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of a controlled frequency divider 3, the second output of which is connected to the synchronization input of the trigger 4, the first output of which is connected to the second input of the first element And 5, the second element And 6, the second input of which is connected to the second input of the third element AND 7, the first element OR 8, the second element OR 9, the generator 10 random pulses, the element NOT 11, the output of which is connected to the second input ohm control of the counter 12, the output of which is connected to the first input of the first element OR 8, the output of which is connected to the installation input of the controlled frequency divider 3 and to the installation input of the trigger 4, the second output of which is connected to the second input of the first element OR 8 and to the second input of the third element And 7, the output of which is connected to the first input of the second element OR 9, the output of which is connected to the synchronization input of the counter 12, the first control input of which is connected to the input of the element NOT 11 and to the output of the second element And 6, the first input generator connected to an output TO of random pulses.

Выход генератора 1 импульсов соединен с первым входом третьего элемента И 7 и с входом синхронизации управляемого делителя 3 частоты, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И 5, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 9.The output of the pulse generator 1 is connected to the first input of the third element 7 and the synchronized input of a controlled frequency divider 3, the first output of which is connected to the first input of the first element 5, the output of which is connected to the second input of the second element OR 9.

Генератор последовательности случайных временных интервалов работает следующим образом.The generator of a sequence of random time intervals works as follows.

Функционирование устройства происходит путем чередования двух фаз работы. В течение первой фазы (подготовительной) за счет многократного сложения и вычитания случайных импульсов в счетчике 12 (реверсивном в данном случае реализации) происходит формирование в нем случайного числа, а во второй фазе происходит преобразование этого числа в случайный временной интервал. Переключение фаз работы устройства осуществляется сигналами, формируемыми на первом выходе управляемого делителя 3 частоты.The operation of the device occurs by alternating two phases of work. During the first phase (preparatory), due to repeated addition and subtraction of random pulses in counter 12 (reversible in this case implementation), a random number is formed in it, and in the second phase this number is converted to a random time interval. Switching the phases of the device is carried out by the signals generated on the first output of the controlled divider 3 frequency.

Управляемый делитель 3 частоты находится в режиме счета последовательности тактовых импульсов, поступающих с частотой Гт на его вход синхронизации с выхода генератора 1 импульсов. Перед началом работы в блоке 2 управления устанавливаются значения коэффициентов деления к1 и кг, определяющих частоты следования импульсов на первом и втором выходах управляемого делителя 3 частоты соответственноManaged divider 3 frequency is in the mode of counting a sequence of clock pulses, arriving with frequency Hm at its synchronization input from the output of the generator 1 pulses. Before starting work in the control unit 2, the values of the division factors k1 and kg are determined, which determine the pulse repetition frequencies on the first and second outputs of the controlled frequency divider 3, respectively

После включения устройства оно начинает функционировать независимо от начальных состояний его блоков,After turning on the device, it begins to function independently of the initial states of its blocks,

Предположим, что в начальный момент устройство находится в первой фазе - триггер 4 находится в единичном состоянии, на его втором (прямом) выходе присутствует сигнал логической "1", который разрешает прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 1 импульсов через третий элемент И 7 и далее через элемент ИЛИ 9 на вход синхронизации счетчика 12. При этом последовательность импульсов, длительность которых и временной интервал между ними случайны, с выхода генератора 10 случайных импульсов поступает через второй элемент И 6 на первый вход управления счетчика 12, а на второй вход управления этого счетчика через элемент НЕ 11 поступают проинвертированными те же импульсы. Когда сигнал с выхода генератора 10 случайных импульсов на первом входе управления имеет уровень логического "0",. а на втором входе управления - логической "1", разрешается прямой счет тактовых импульсов в счетчике 12, а в противном случае - обратный счет. То есть в счетчике ^попеременно происходит то сложение случайного числа тактовых импульсов Ν(+) с числом Ν_ε, находящимся в счетчике 12, то вычитание из числа !\1_С случайного числа тактовых импульсов Ν(-). При этом число в счетчике 12 соответственно то увеличивается, то уменьшается, принимая различные значения от нуля до максимального значения 2*^1, где т - разрядность счетчика 12. В первой фазе работы устройства сигналы переполнения, появляющиеся на выходе счетчика 12, не проходят на выход устройства, так как сигнал логической "1" с второго (прямого) выхода триггера 4 блокирует их прохождение через элемент ИЛИ 8.Suppose that at the initial moment the device is in the first phase - the trigger 4 is in a single state, at its second (direct) output there is a logical signal "1", which allows the passage of clock pulses from the output of the generator 1 pulses through the third element I 7 and further through the element OR 9 to the synchronization input of the counter 12. In this case, a sequence of pulses, the duration of which and the time interval between them are random, from the generator output 10 random pulses flow through the second element And 6 to the first control input of the counter 12, and the same pulses are inverted through the element 11 through the second control input of this counter. When the signal from the generator output 10 random pulses at the first control input has a logic level "0". and at the second control input, the logical "1", direct counting of clock pulses in counter 12 is allowed, and otherwise, counting down. That is, in the counter ^, the addition of a random number of clock pulses Ν (+) with the number Ν _ε in counter 12, then subtraction of the random number of clock pulses Ν (-) from the number! \ 1 _C occurs alternately. The number in the counter 12, respectively, then increases, then decreases, taking different values from zero to a maximum value of 2 * ^ 1, where t is the digit capacity of the counter 12. In the first phase of the device’s operation, overflow signals appearing at the output of the counter 12 do not pass on the output of the device, since the logical signal "1" from the second (direct) output of the trigger 4 blocks their passage through the element OR 8.

В первой фазе работы устройства сигнал логического "0" с первого (инверсного)In the first phase of operation of the device, the logical signal "0" from the first (inverse)

16601441660144

выхода триггера 4 блокирует прохождение импульсной последовательности с первого выхода управляемого делителя 3 частоты через элемент И 5, на выходе которого при этом присутствует сигнал логического "0". 5the output of the trigger 4 blocks the passage of the pulse sequence from the first output of the controlled divider 3 frequency through the element 5, the output of which in this case there is a signal of logical "0". five

При появлении сигнала на втором выходе управляемого делителя 3 частоты триггер 4 переключается в нулевое состояние. При этом сигнал логического "0" с его второго выхода, поступая через элемент Иби элемент НЕ 11 на первый и второй входы управления счетчика 12, устанавливает его в режим прямого счета. Сигнал логической "1” с первого выхода триггера 4 обеспечивает прохождение последовательности импульсов с первого выхода управляемогоWhen a signal appears at the second output of controlled frequency divider 3, trigger 4 switches to the zero state. At the same time, the signal of logical "0" from its second output, acting through the Ibi element NOT 11 element to the first and second control inputs of the counter 12, sets it to direct counting mode. The logical signal "1" from the first output of the trigger 4 ensures the passage of a sequence of pulses from the first output of the controlled

10ten

1515

делителя 3 частоты через элемент Иби далее через элемент ИЛИ 9 на вход синхронизации счетчика 12. При этом прохождение импульсной последовательости с выхода генератора 1 импульсов на вход синхронизации счетчика 12 заблокировано элементом И 7 под управлением сигнала логического ”0" с второго выхода триггера 4.divider 3 frequencies through the Ibi element through the OR 9 element to the synchronization input of the counter 12. At the same time, the passage of the pulse sequence from the generator 1 output to the synchronization input of the counter 12 is blocked by the And 7 element under the control of the logical signal "0" from the second output of the trigger 4.

В момент переключения триггера 4 при переходе устройства из первой фазы работы во вторую в счетчике 12 может находиться любое случайное число 1Ч_С от нуля до 2^т-1, поэтому вторая фаза работы, продолжающаяся до переполнения счетчика 12. может иметь случайную продолжительк?At the moment of switching of the trigger 4, when the device goes from the first phase of work to the second, counter 12 can contain any random number 1H _C from zero to 2 ^tons -1, so the second phase of operation that continues until counter overflows 12. Can it have random continuation?

ность, равную (2 -Ν_ο) . При переполнении счетчика 12 на его выходе появляется сигнал логического "0", который через элемент ИЛИ 8 поступает на выход устройства, а также устанавливает триггер 4 в единичное состояние - происходит переход устройства в первую фазу работы. Кроме того, выходным сигналом производится установка управляемого делителя 3 частоты в начальное состояние (при этом в управляемый делитель 3 частоты из блока 2 управления заносятся значения коэффициентов деления кх и кг, что необходимо для формирования заданной длительности первой фазы работы устройства, обеспечивающей формирование в счетчике 12 случайного остатка 1Ч_С в результате ряда чередующихся цикловness equal to (2 -Ν _ο ). When the counter 12 overflows, a logical “0” signal appears at its output, which through the element OR 8 goes to the device output, and also sets the trigger 4 to one state — the device enters the first phase of operation. In addition, the output signal sets the controlled divider 3 frequencies to the initial state (in this case, the controlled divider 3 frequencies from the control unit 2 records the values of the division factors kx and kg, which is necessary for the formation of a predetermined duration of the first phase of the device, ensuring the formation in the counter 12 random residual 1H _C as a result of a series of alternating cycles

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

сложения и вычитания в этом счетчике случайных чисел Ν(+) и Ν(-).addition and subtraction in this counter of random numbers Ν (+) and Ν (-).

Выходная последовательность формируется в сетке опорной частоты генератора 1 импульсов и смежные временные интервалы в ней не коррелированы,равновероятны и принимают случайные значения Т_выхThe output sequence is formed in the grid of the reference frequency of the pulse generator 1 and the adjacent time intervals in it are not correlated, are equiprobable and take random values of T _in s

Устройство обладает повышенным быстродействием за счет того, что в нем каждый тактовый импульс в течение первой фазы участвует в формировании случайного числа в счетчике 12 путем осуществления в нем ряда чередующихся циклов сложения и вычитания случайных чисел.The device has a high speed due to the fact that in it every clock pulse during the first phase participates in the formation of a random number in counter 12 by performing in it a series of alternating cycles of addition and subtraction of random numbers.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Генератор последовательности случайных временных интервалов, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый делитель частоты и первый элемент И, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом управляемого делителя частоты, входы управления которого соединены с соответствующими выходами блока управления, последовательно соединенные генератор случайных импульсов, второй элемент 14 и счетчик, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки управляемого делителя частоты и с входом установки триггера, второй выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные третий элемент И и второй элемент ИЛИ, элемент НЕ, выход которого соединен с вторым входом управления счетчика, вход синхронизации которого соединен с выходом^второго элемента ИЛИ. второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом триггера, выход второго элемента И соединен с входом элемента НЕ.A random time sequence generator containing a series-connected pulse generator, a controlled frequency divider and a first element, the second input of which is connected to the first trigger output, the synchronization input of which is connected to the second output of the controlled frequency divider, the control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the control unit serially connected random pulse generator, the second element 14 and the counter, the output of which is connected to the first input of the first element that OR, the output of which is connected to the installation input of the controlled frequency divider and to the installation input of the trigger, the second output of which is connected to the second input of the first OR element and to the second input of the second AND element, characterized in that, in order to improve performance, it is entered in series the connected third element And the second element OR, the element NOT, the output of which is connected to the second control input of the counter, the synchronization input of which is connected to the output ^ of the second element OR. the second input of which is connected to the output of the first element And, the output of the pulse generator is connected to the first input of the third element And, the second input of which is connected to the second output of the trigger, the output of the second element And is connected to the input of the element NO.