SU920719A1 - Генератор случайных двоичных последовательностей импульсов - Google Patents

Description

(5) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ДВОИЧНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  создани  стахостических вычислительных машин и моделей при моделировании случайных процессов и дл  построени  датчиков случайных чисел.

Известен генератор случайных последовательностей , позвол ющий получать случайные последовательности , с заданной веро тностью по влени  символов в последовательности и содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел, блок синхронизации, преобразователь веро тностей , регистр кода 1.

Недостатком этого генератора  вл етс  невысока  точность.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  генератор случайных двоичных последовательностей импульсов, содержащий последовательно соединенные преобразователи веро тностей, каждый из которых содержит элемент И,

ВЫХОД которого через элемент НЕ и элемент задержки соединен со своим первым входом, второй вход которого соединен с соответствующим входом источника равномерно распределенных случайных чисел 2.

Однако этот генератор обладает избыточностью аппаратурного решени  дл  задани  веро тностей выходных импульсов. Недостатком  вл етс  так10 же применение значительного числа источников шумового напр жени  дл  получени  заданной точности воспроизведени  функций, что затрудн ет его использование.

IS

Цель изобретени  - упрощение генератора за счет комбинировани  преобразователей веро тностей в двоичном коде при задании веро тностей выходных импульсов.

20

Claims (2)

1. Дл  достижени  поставленной цели в известный генератор случайных двоичных последовательностей импуль сов, содержащий источник равномерно 39 распределенных случайных чисел, группу преобразователей веро тностей , каждый из которых содержит элемент И, выход которого  вл етс  выходом преобразовател  и через эле мент 1Е и элемент задержки соединен со своим первым входом, второй вход элемента И  вл етс  входом преобразовател , введены группа элементов и группа переключателей, входы кото рых соединены с выходами соответствующих элементов И группы, первые входы которых соединены с соответст вующими выходами источника равномер но распределенных случайных чисел, Г1ервый выход которого соединен со входом первого переключател  группы вторые входы элементов И группы сое динены с выходами соответствующих преобразователей веро тностей группы и с первыми выходами cooTseiCTвующих переключателей группы, вторые- выходы которых соединены со входами соответствующих преобразова телей веро тностей группы. На чертеже изображена схема гене ратора . Генератор случайных двоичных последовательностей состоит из п преобразователей веро тностей 1, в сое тав каждого из которых входит элемент И 2, выход которого подключен к выходу 3 и к входу элемента НЕ k, выход которого по цепи обратной св  зи через элемент задержки 5 подсоединен к одному входу элемента И
2. 2. Второй вход элемента И 2 соединен с входом 6. Вход 6 первого преобразовател  1 соединен через нормально замкнутые контакты переключател  7 с выходом vfcтoчникa равномерно распределенных случайных чисел 8, а входы 6 всех остальных (п-1) преобразователей св заны через нормально замкнутые контакты переключателей 7 с выходами элементов И 9) вторые входы которых подключены к выходам источника 8. Выход каждого элемента И 9 через нормально разомкнутые контакты переключател  7 св зан с выходом соответствующего преобразовател  1, кроме первого. Работу генератора случайных двоичных последовательностей рассмотрим на примере, дл  случа , когда необходимо сформировать последоеательность с веро тностью по влени  единицы ттг . Число в дво4 ичной форме можно записать следующим образом: 110010110. Представим число в виде ,-2+0.(-2 + 1 +1 -241.2 Vo-2° ((((((( (2+1 ) 2+0) 2+0)Х х2+1)л2+0)- 2+1)- 2+1). 2+0) 2 Источник 8 генерирует последовательность двоичных сигналов с веро тностью по влени  единицы на выПри нормально замкнутых ходе -у контактах переключател  7 на входе первого преобразовател  1 веро тность по влени  единицы -rj , а на 1 выходе з-ч , так как каждый преобразователь 1 осуществл ет преобразование веро тности входных сигналов , равной 1/т в веро тность Действительно,предположим, что на вход 6 преобразовател  1 и соответственно на один вход элемента И 2 поступает сигнал, принимающий значение 1, с веро тностью Р .-.-. а веро тность по влени  единичногосигнала на выходе элемента И 2 обозначим у. Тогда веро тность пб влени  единичного сигнала на выходе элемента НЕ равна 1-. После прохождени  через элемент задержки 5 сигнал с некоторой фиксированной задержкой поступает на второй вход элемента И 2, и, соответственно, веро тность по влени  единичного сигнала на выходе элемента И 2 определ етс  как произведение веро тностей по влени  единичных сигналов на каждом входе элемента И 2 у (1-у). Отсюда видно, что веро тность, по влени  сигнала на выходе элемента И 2 равна у -- На выходе перт+1 вого элемента И 9 веро тность равна 1 .. u..ju,,........ , На следующем этапе, как видно из скобочного представлени  числа 40б, веро тность должна быть ro+iVy+o второй преобразователь 1 отключаетс  (контакты переклюЧател  7. наход тс  в нормально разомкнутом положении). На выходе второго элемента И 9 веро тность ТГ2+П +0 ) ° обы получить веро тность -.-. (фактически составить ее прежней) необходимо отключить третий преобразователь 1. На выходе третьего элемента И 9 веро тность равна.. На выходе четвертого преобразовател  1 веро тность равна . , На выходе четвертого элемента И 9 веро тность равна ( ТГ (2+ i)2+ga+52+i72 П тый преобразователь 1 необходимо отключить, так как веро тность сигнала при прохождении через п тый преобразователь 1 не измен етс .На вы ходе п того элемента И 9 веро тность На выхоТ (ТГ(2+О 2+0) 2+0) 2+1)24-0)2 де шестого преобразовател  1 веро т1 ность равна ((((( 2 + 1)2+0)2+0)2+1)2+0)2+ На выходе шестого элемента 1  тность (Т (Ц (.2+1)2+0)2+0) 2+1)2+0)2+1) На выходе седьмого преобразовател  1 веро тность1 ((( ( ((+1))2+1)2+0)2+1 )1+1 На выходе седьмого элемента И 9 веро  1 ностьrUU (P+1)2+0)2+0)2+1)2.+0)2+i;Z+1 ) / Восьмой преобразователь 1 необходимо отключить (установить контакты переключател  7 в нормально разомкнутое положение). На выходе последнего, восьмого элемента И 9 веро тность по влени  единины равн 1 (((((((( 2+1)2+0)2+0)2+1)2+0)2+1)2+1)2+ 2Чо 2%1 2 1-2%01 TToF Дл  реализации веро тности - потребуетс  восемь преобразователей 1 и восемь элементов И 9, т.е. всего 1б элементов. Дп  реализации веро тности путем последовательного включени  преобразователей 1, как это выполн етс  в известном устройстве потребуетс  Qk таких блока. Вообще дл  . :..... реализации веро тности -гг- в известном устройстве используетс  N-2 блоков , В предлагаемом устройстве число элементов, необходимых дл  реализации веро тности --- равно 2 1ogpN, т,е„ по аппаратурным затратам предлагаемое устройство намного проще известного . Формула изобретени  Генератор случайных двоичных последовательностей импульсов, содержащий источник равномерно распределенных случайных числе, группу преобразователей веро тностей, каждый из которых содержит элемент И, выход которого  вл етс  выходом преобразовател  и через элемент НЕ и элемент задержки соединен со своим первым входом, второй вход элемента И  вл етс  входом преобразоваЧТО , с целью упрощени  генератора, он содержит группу элементов И и группу переключателей, входы которых соединены с выходами соответствукхцих элементов И группы, первые входы которых соединены с соответствующими выходами источника равномерно распределенных случайных чисел, первый выход которого соединен со входом первого переключател  группы, вторые входы элементов И группы соединены с выходами соответствующих преобразователей веро тностей группы и с первыми выходами соответствующих переключателей группы , вторые выходы которых соединены со входами соответствующих преобразователей веро тностей группы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 533956, кл. G Об F 1/02, 1972. 2,ArchTwum Automatyk I Telemechaniki .T. )1X, Zeszyt, 1, 197, c. 125 (прототип).