SU1368958A2

SU1368958A2 - Генератор равномерно рспределенных псевдослучайных величин

Info

Publication number: SU1368958A2
Application number: SU864089777A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Васильевич Борисов; Евгений Сергеевич Егоров; Сергей Николаевич Воробьев
Original assignee: Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1986-05-13
Filing date: 1986-05-13
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и способствует повышению точности формировани заданного закона распределени псевдослучайных реличин. Устройство содержит генераторы 1 и 3 запщщающих импульсов , элементы 2, 7 и 13 задержки. элемент ИЛИ 4, триггер 5, генератор 6 тактовых импульсов, счетчик 8,группу 9 элементов И, блок 10 регистров пам ти, блок 1I из N групп по N элементов И в группе, N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, блок 14 сравнени и регистр 15 пам ти. В генератор дополнительно введены блок 16 сравнени , регистры 17 и 20 пам ти, умножитель 18, группа 19 элементов ИЛИ, группа 21 элементов И, элемент ИЛИ 22, датчик 23 случайных чисел, вычислительный блок 24 и элемент 25 задержки, Благодар этому возможные значени закона распределени псевдослучайных величин занимают случайное положение возле равномерно распределенных точек с детерминироранными координ тами. 1 ил. Л -/fr/ i. rf сл со а ас ;о ел 00 гч

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной технике и вл етс усовершенствованием известного изобретени по авт. ев, № 1202038,

Цель изобретени - повышение точности формировани заданного закона распределени псевдослучайных величин .

На чертеже представлена функциональна схема генератора равномерно распределенных псевдослучайных величин .

Генератор содержит первый генератор 1 запускающих импульсов, первый элемент 2 задержки, второй генератор 3 запускающих импульсов, первьй элемент ИЛИ 4, триггер 5, генератор 6 тактовых импульсов, второй элемент 7 задержки, счетчик 8, первую группу 9 элементов И, блок 10 регистров пам ти , блок 11 из N групп по N элементов И в группе, N элементов ИСКПЮЧАЮ ЩЕ ИЛИ 12, третий элемент 13 за- держки, первый блок 14 сравнени , первый регистр 15 пам ти, второй блок 16 сравнени , второй регистр 17 пам ти , уг- но ;итель 18, группу 19 элементов ИЛИ, реткй регистр 20 пам ти, вторую группу 21 элементов И, второй элемент И. ТИ 22, датчик 23 случайных чисел, вычислитель {Ы блок 24, четвертый элемент 25 задержки, выход которого соединен с пepвы И входами элементов И вгопой группы 21 элементов И, Бьгходы которых соединены с соответствующими входами первой группы входов умножител 18, выходы которо

0

5

0

5

ход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 22, Выход первого генератора 1 запускающих импульсов соединен с соответствующими входами второй группы входов группы 19 элементов ИЛИ и с соответствуто1цими входами второго регистра 17 пам ти, выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы входов умножител 18. Выходы счетчика 8 соединены с соответствующими входами второй группы входов второго блока 16 сравнени . Выходы N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 соединены с соответствующими входами третьей группы входов вычислительного блока 24.

Входы каждого иэ N элементов ИС- КШОЧАЮПШЕ ИЛИ 12 соединены с соответствующими выходами элементов И блока 11 из N групп по N элементов И в группе, первые входы элементов И каждой из групп которого соединены с выходом соответствующего элемента И группы 9, первые входы элементов И которой соединены с выходами соот- ветствуюш 1Х разр дов счетчика Вис первой группой входов первого блока 14 сравнени , втора группа входов которого соединена с вькодами первого регистра 15 пам ти, соответствующие установочные входы триггеров которого соединены с установочным входом счетчика 8, установочным входом 5лока 10 регистров пам ти, входом первого элемента 2 задержки и выходом первого генератора 1 запускающих импульсов , вход которого соединен с

го соединены с соответствующими входа- д второго генератора 3 запускаюми первой группы входов группы 19 элементов ИЛИ, выходы которой соединены с соот-четствующими входами третьего регистра 10 пам ти, выходы которого соединены с вторыми входами соответствуюпщх элементов И второй группы 211 элементов И, соответствую- цими входами первой группы входов второго блока 16 сравнени , соответствующими входами первой группы входов вычислительного блока 24, входы второй группы входов которого соединены с соответствующлми выходами датчика 23 случайных чисел, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 22, первый вход которого соединен с входом четвертого элемента 25 задержки и первым выходом второго блока 16 сравнени , второй вы-45

55

пщх импульсов, выход последнего через первый элемент ШШ 4 соединен с первым входом триггера 5, второй вход которого соединен с вькодом первого элемента 2 задержки. Выход первого блока 14 сравнени через второй элемент 7 задержки соединен с вторьтм входом первого элемента 4. Вь;лод триггера 5 соединен с входом генератора 6 1-акговых импульсов, рьгкод которого соединен с входом синхроан а- 1ШИ счетчика 8 непосредственно, а с БТС ; ым1 . входами элементов И группы 9 - через третий элемент 13 задержки, Гн-1ходы регистров блока 10 регистров пам ти соединены с вторыми входами элементов И соответствующей группы элементов И блока 11 иэ N групп по rJ элементов И р группе.

5

Генератор равномерно распределенных псевдослучайных величин работает следующим of. paaoM.

При включении устройства управл ющее напр жение подаетс на первьпЧ 1 и второй 3 генераторы запускающих импульсов. При этом второй генератор 3 запускающих импульсов вырабатывает импульс, который через первый элемент ИГО 4 поступает на вход установки в нуль триггера 5 и устанавливает его в нулевое состо ние. После задержки на врем переходных процессов в триггере 5 первый генератор 1 запускающих импульсов также вырабатывает импульс, который обнул ет счетчик 8 и устанавливает в соответствующие состо ни триггеры блока 10 регистров пам ти, первого 15, второго 1 7 и третьего 20 регистров пам ти При этом в регистре 15 пам ти устанавливаетс число т, соответствующее числу точек, которые должны быть сформированы генератором равномерно распределенных псевдослучайных величин , что обеспечиваетс соответствующим соединением выхода генератора 1 запускающих импульсов с входами триггеров регистра 15 пам ти. Анало- гичньм образом в регистре 17 пам ти устанавливаетс число 2, а в регистре 20 пам ти устанавливаетс число 1 что обеспечиваетс соответствующим соединением выхода генератора 1 запускающих импульсов с входами регистра 20 пам ти через группу 19 элементов ИЛИ.

В регистрах блока 10 регистров пам ти устанавливаютс : в первом ре гистре число Vy 2 ; во втором V 2 и так до V 2-. Дл этого числа представл ютс в двоичном коде и установка регистров блока 10 регистров пам ти производитс установкой триггеров в единичное или нулевое состо ние аналогично регистру 15 пам ти. Кроме того, импульс с выхода генератора 1 запускающих импульсов после задержки в элементе 2 задержки на вр ем переходных процессов при записи чисел в регистры 15, 17 и 20 пам ти и регистры блока 10 регистров пам ти подаетс на второй вход триггера 5 и устанавливает его к единичное состо ние. Во второй регистр 17 пам ти записываетс число 2, в третий регистр 20 пам ти - число К j 1 1 0), В результате начинает рабо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тать генератор 6 тактовых импульсов, сигналы которого поступают на счетный вход счетчика 8, Последний формирует номера точек, каждому из которых соответствует определенное состо ние разр дов счетчика. Импульс, который подан на вход счетчика 8, после задержки в элементе 13 задержки на врем переходных процессов в счетчике, поступает на входы элементов И группы 9. Тем самым производитс опрос разр дов счетчика 8, и сигналы , соответствующие состо нию разр дов счетчика 8 поступают на входы групп блока 11 из N групп по N элементов И в группе. При этом сигнал с выхода элемента И группы 9, соответствующий первому разр ду счетчика 8, поступает на первые входы элементов И первой группы, сигнал с вькода второго элемента И группы 9 - на первые входы элементов И второй группы блока 1 1 из N групп по N элементов И в группе и т.д. Таким образом, если соответствующий разр д счетчика 8 находитс в единичном состо }1ии, то код соответствующего регистра блока 10 регистров пам ти поступает на выход блока 11 из N групп по N элементов И в группе.

В элементах ИСЮТЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ I 2, на которые поступают эти коды, производитс логическое сложение сигналов , поступающих на их входы. В ре- : ультате на выходах этих элементов формируетс опорна величина 6j , котора поступает в вычислительный блок 24 на входы третьей группы его входов.

Одновременно с этим со счетчика 8 на второй блок 16 сравнени поступает код номера точки i и число К j(1 - количество выполненных равенств кодов i Kf), содержащеес в третьем регистре 20 пам ти. При равенстве кодов i К вырабатываетс сигнал, который дает разрешение, через задержку в четвертом элементе 25 задержки, на считывание с третьего регистра 20 пам ти числа Кг, которое через вторую группу 21 элементов И поступает в умножитель 18. В последнем число К умножаетс на число 2, поступающее в умножитель 18 с второго регистра 17 пам ти. С выхода умножител 18 полученный результат К р, К j- 2 через группу 19 элементов ИЛИ заноситс в третий регистр 20 пам ти.

Сигналы с выхода второго блока 16 сраинени через второй элемент ИЛИ 22 поступают на датчик 23 случайных чисел , который вырабатывает равномерно распределенное на интервале О, 1 случайное число . В вычислительный блок 24 поступают одновременно опорна величина в- с выхода элементов ИСКЛЮЧАОДР:Е или 12, равномерно распределенное число f с датчика 23 случайных чисел и число К с третьего регистра 20 пам ти. В результате на выходе вычислительного блока 24 формируетс величина

1

.. 6, -ь Кр( - 2

соответствующа координате первой точки.

Конструкци вычислительного блока 24 синтезирована в соответствии с вычислительным алгоритмом (микропрограммный автомат).

Процессы, описанные с момента выработки первого импульса генератором 6 тактовых импульсов, повтор ютс дл второго и последующих импульсов. В результате на выходе вычислительного блока Г.4 формируетс последова- тельчог гь неличин координат точек, номера которых последовательно формируютс счетчиком 8. При этом код с выхода счетчика 8 в течение времени работы устройсту а о ;авниваетс в блоке 1ч сраги .е.ин с кодом, записанным в регистре 15 пам ти. При равенстве кодов, 410 соответствует моменту окончани формировани координат BCfiX точек, на выходе блока А сраамени форг.шруетс импульс, который после задержки в элементе 7 задержки на врем лереходных процессов в счетчике 8 через элемент ИЛИ 4 поступает на вход установки в О триггера 5, что приводит к прекращению работы устройства,

Таким образом, повьшаетс точност генерировани закона расгфеделени псевдослучайных величин, поскольку их возможные значегги занимают случайное положение возле равномерно распределенных точек с детерминированными координатами.

68958

Ф о

б зоб

10

15

20

25

рмула изобретени Генератор равномерно распределенных псевдослучайных .величин по авт. св. № 1202038, отличающийс тем, что, с целью повышени точности формировани заданного закона распределени псевдослучайных величин, в него введены второй и третий регистры пам ти, второй блок сравнени , умножитель, группа элементов ИЛИ, втора группа элементов И, второй элемент ИЛИ, датчик случайных чисел, вычислительный блок и четвертый элемент задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы элементов И, вькоды которых соединены с соответствующими входами первой группы входов умножител , выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов группы элементов ИЛИ, выходы которой соединены с соответствующими входами третьего регистра пам ти, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы элементов И, с соответствующими входами первой группы входов второго блока сравнени и с соответствующими входами первой группы входов вычислительного блока, вхоцы второй группы входов которого соединены с соответствующими выходами датчика случайных чисел, вход которого соединен с выходом второго элемента , первый вход которого соединен с входом четвертого элемента задержки и первым выходом второго блока сравнени , второй выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ выход первого генератора запускающих импульсов соединен с соответствующ - ми входами второй группы входов группы элементов ИЛИ и с соответствующими входами второго регистра пам ти, выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы входов умножител , выходы счетчила соединены с соответствующими входами gQ второй группы входов второго блока сравнени , выходы N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ЦТ1И соединены с соответствую- вхолр.ми третьей группы входов ЗЫЧЙС.ПЛтельного блока.

30

4П

45

Claims

Формула изобретения Генератор равномерно распределенных псевдослучайных величин по авт. св. № 1202038, отличаю¹ щ и й с я тем, что, с целью повышения точности формирования заданного закона распределения псевдослучайных величин, в него введены второй и треq тий регистры памяти, второй блок сравнения, умножитель, группа элементов ИЛИ, вторая группа элементов И, второй элемент ИЛИ, датчик случайных чисел, вычислительный блок и четвер-

5 тый элемент задержки, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами первой группы входов умножиq теля, выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов группы элементов ИЛИ, выходы которой соединены с соответствующими входами третьего регистра памяти, '5 выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы элементов И, с соответствующими входами первой группы входов второго блока сравнения и с соот;₀ ветствующими входами первой группы входов вычислительного блока, вхоцы второй группы входов которого соединены с соответствующими выходами датчика случайных чисел, вход которого _г соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с. входом четвертого элемента задержки и первым выходом второго блока сравнения, второй выход которого соединен Q с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого генератора запускающих импульсов соединен с соответствующими входами второй группы входов группы элементов ИЛИ и с соответствующиίθ ми входами второго регистра памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы входов умножителя, выходы счетчика соединены с соответствующими входами 0 второй группы входов второго блока сравнения, выходы N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с соответствуюпими вход.тми третьей группы входов вычислительного блока.

ВНИИПИ Заказ 314/55__Тираж 928

ГфоизвТ-полигр. пр-тие, г. Ужгород,

Подпис ное ул. Проектная, 4