SU1672445A1

SU1672445A1 - Генератор равномерно распределенных случайных чисел

Info

Publication number: SU1672445A1
Application number: SU894741640A
Authority: SU
Inventors: Булат Малихович Абдрашитов; Александр Алексеевич Гармонов; Евгений Иванович Никулин; Юрий Николаевич Лапата; Николай Васильевич Христофоров
Original assignee: Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1991-08-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике, в частности к цифровым генераторам случайных чисел, и может быть использовано в качестве источника входного сигнала дл испытаний различной аппаратуры. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет повышени быстродействи и увеличени периода следовани генерируемых равномерно распределенных в заданном интервале чисел. Генератор содержит генератор тактовых импульсов, датчик псевдослучайной двоичной последовательности 2, датчики равномерно распределенных случайных чисел 3 и 4, элемент НЕ 5, сумматоры 6 и 7 с константами, регистр пам ти 8, схему сравнени 9 и регистр 10, выход 11. Цель изобретени достигаетс за счет введени датчика псевдослучайной двоичной последовательного датчика равномерно распределенных случайных чисел, первого и второго сумматоров с константами, элемента НЕ с соответствующими св з ми. 1 ил.

Description

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифровым генераторам случайных чисел, и может быть использовано в качестве источника входного сигнала для испытаний различной аппаратуры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет повышения быстродействия и увеличения периода следования генерируемых случайных равномерно распределенных чисел в заданном произвольном интервале.

На чертеже приведена структурная схема генератора.

Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, датчик 2 псевдослучайной двоичной последовательности, датчик 3 равномерно распределенных случайных чисел, дополнительный датчик 4 равномерно распределенных случайных чисел, элемент НЕ 5, первый 6 и второй 7 сумматоры с константами, регистр 8 памяти, схему 9 сравнения, регистр 10, разрядные выходы которого являются выходом 11 генератора равномерно распределенных случайных чисел.

Генератор позволяет формировать случайные числа, равномерно распределенные в заданном произвольном интервале (А, В). При этом разрядность η датчиков равномерно распределенных случайных чисел выбирается из условия.

2^П < В - А< 2^п+1 ,

Разрядность N датчика псевдослучайной двоичной последовательности должна отвечать требованию Ν>> η.

Генератор работает следующим образом.

Предварительно в регистр 8 памяти записывается число В, сумматоры 6 и 7 подготовлены для реализации операции сложения с константами А и А+2^П соответственно. Очередной тактовый импульс с генератора 1 тактовых импульсов осуществляет запускдатчика 2 псевдослучайной двоичной последовательности, вызывая на его выходе появление с равной вероятностью единичного или нулевого сигнала. Если этот сигнал равен 1. то далее им запускается датчик 3 равномерно распределенных в диапазоне (0,2^п-1) случайных чисел. Образовавшееся на выходе число синхронно с тактовым импульсом (цепь синхронизации не показана) складывается с константой А в сумматоре 7. в результате чего на его выходе появляется случайной число, равномерно распределенное в интервале (А, А + 2^П - 1). Это число сравнивается в схеме 9 сравнения со значе нием верхней границы В.записанной в регистре 8 памяти. Поскольку оно наверняка меньше В. то схема сравнения вырабатывет выходной сигнал, по которому полученное число переписывается в регистр 10 и поступает на выход 11 генератора.

Если сигнал с выхода датчика псевдоимпульсной двоичной последовательности равен 0, то датчик 3 не запускается, но появляется единичный сигнал на выходе элемента НЕ 5, по которому запускается дополнительный датчик 4 равномерно распределенных случайных чисел. Получившееся на его выходе число синхронно складывается с константой А + 2^П в сумматоре 6, в результате чего на выходе этого сумматора образуется число, равномерно распределенное в интервале(А + 2^П. А + + 2^п+1-1). Это число сравнивается в схеме 9 сравнения со значением В. а если оно не превосходит В. то схема 9 сравнения вырабатывает сигнал, по которому оно переписывается в регистр 10 и попадает на выхрд генератора 11. Если получившееся число больше В, то сигнал от схемы сравнения не поступает, и в регистре 10 сохраняется предыдущее число. На этом цикл работы генератора завершается. Каждый последующий сигнал его работы аналогичен описанному. В результате на выходе генератора формируется последовательность случайных чисел, равномерно распределенных в произвольном интервале от А до В (где А и В - любые целые числа), со слабой коррелированностью между числами в пределах периода следования генерируемых чисел.

Быстродействие датчика практически соизмеримо с частотой следования тактовых импульсов генератора 1 тактовых импульсов. а период следования генерируемой последовательности, равный (2^ν - 1) (2^П - 1) - 2^'¹+1, может быть при желании многократно увеличен за счет увеличения разрядности N датчика пседовслучайной двоичной последовательности.

Claims

Формула изобретения

Генератор равномерно распределенных случайных чисел, содержащий генератортактовых импульсов, датчик равномерно распределенных случайных чисел, схему сравнения, регистр памяти, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, и регистр, разрядные выходы которого являются выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет повышения быстродействия и увеличения периода следования генерируемых рав5 номерно распределенных в заданном интервале чисел, в него введены датчик псевдослучайной двоичной последовательности, элемент НЕ, дополнительный датчик равномерно распределенных случайных чисел, первый и второй сумматоры с константами, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска датчика псевдослучайной двоичной последовательности, выход которого соединен с входом запуска датчика равномерно распределенных случайных чисел и входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом запуска дополнительного датчика равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен с входом первого сумматора с константрй, выход датчика 5 равномерно распределенных случайных чисел соединен с входом второго сумматора с константой, выходы первого и второго сумматоров с константой через схему монтажного ИЛИ подключены к второму входу 10 схемы сравнения и к информационному входу регистра, вход управления записью которого соединен с выходом Меньше или равносхемы сравнения.