SU922736A1 - Random pulse train generator - Google Patents

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано для генерирования случайных импульсных последовательностей при исследованиях и испытаниях систем радиолокации и навигации, систем автоматического регулирования и систем связи.The invention relates to computer technology and can be used to generate random pulse sequences during research and testing of radar and navigation systems, automatic control systems and communication systems.

Известен генератор случайной импульсной последовательности, содёржа'щий стабилитрон, резисторы, транзисторы и импульсный трансформатор [11.A known generator of a random pulse sequence containing a zener diode, resistors, transistors and a pulse transformer [11.

Недостатком этого генератора, являются ограниченные возможности изменения статистических характеристик.The disadvantage of this generator is the limited ability to change statistical characteristics.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор случайной импульсной последовательности, содержащий последовательно соединенные генератор шума и пороговый элемент [21.The closest technical solution to the invention is a random pulse generator containing a series-connected noise generator and a threshold element [21.

Недостатком данного генератора является нестабильность статистических характеристик.The disadvantage of this generator is the instability of statistical characteristics.

Цель изобретения - повышение точности генератора.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the generator.

Для достижения поставленной цели, в генератор случайной импульсной последовательности, содержащий после⁵ довательно соединенные генератор шума и пороговый элемент, введены реверсивный счетчик, генератор импульсов, формирователь импульсов, элемент ИЛИ и два элемента И, пер⁰ вне входы которых подключены к выходу порогового элемента, а вторые входы элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя импульсов, вход ко¹⁵ торого объединен с выходом генератора и подключен к выходу реверсивного счетчика, вычитающий и суммирующий входы которого подключены соответственно к выходу первого элемента И и к^Ю к выходу элемента ИЛИ, первый и~вто~ рой входы которого подключены соответственно к выходу второго элемента Ин к выходу генератора импульсов.To achieve this goal, a reverse pulse generator, a pulse generator, a pulse generator, an OR element and two AND elements, per⁰ outside of which are connected to the output of the threshold element, are introduced into a random pulse sequence generator, containing after⁵ connected noise generator and a threshold element, and the second inputs of the elements And are connected respectively to the first and second outputs of the pulse shaper, the input of which is¹⁵ combined with the output of the generator and connected to the output of the reverse counter, subtracting s and summing the inputs of which are respectively connected to the output of the first AND gate and to the^south to the output of the OR gate, the first and Auto ~ ~ swarm whose inputs are respectively connected to the output of the second element to the output Ying pulser.

922736 4922 736 4

На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема, иллюстрирующая работу генератора.In FIG. 1 shows a block diagram of a generator; in FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of a generator.

Генератор содержит последовательно соединенные генератор 1 шума 1, пороговый элемент 2, элемент ИЗ» элемент ИЛИ 4, реверсивный счетчик 5· Выход генератора 6 импульсов соединен с входом элемента ИЛИ 4. Выход порогового элемента 2 соединен также с входом элемента И 7» выход которого соединен с входом реверсивного счетчика 5» выход которого соединен с входом формирователя 8 импульсов, выходы которого соединены с входами элементов И 3 и 7.The generator contains a noise generator 1 connected in series 1, a threshold element 2, an IZ element ”OR element 4, a reverse counter 5 · The output of the pulse generator 6 is connected to the input of the OR element 4. The output of the threshold element 2 is also connected to the input of the element And 7” whose output is connected with the input of the reverse counter 5 "the output of which is connected to the input of the pulse shaper 8, the outputs of which are connected to the inputs of the elements And 3 and 7.

Генератор работает следующим образом.The generator operates as follows.

Тактовая часть f_T с выхода генератора 6 через элемент ИЛИ 4 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 5· Средний период следования Та выходных сигналов предлагаемого устройства определяется выбором коэффициента деления N реверсивного счетчика 5 и тактовой частотой if генератора 6. По каждому выходному сигналу (импульсу) реверсивного счетчика 5 формирователь 8 выра^ батывает два одинаковых строба f (+) и Т(-), следующих один за другим (фиг. 2). Строб ΐ (+) поступает на вход элемента И 3» а строб V (-) на вход элемента И 7·The clock part f_T from the output of the generator 6 through the OR element 4 is fed to the summing input of the reverse counter 5 · The average repetition period Ta of the output signals of the proposed device is determined by the choice of the division coefficient N of the reverse counter 5 and the clock frequency if generator 6. For each output signal (pulse) the reverse counter 5, the shaper 8 generates two identical gates f (+) and T (-), one after the other (Fig. 2). The strobe ΐ (+) enters the input of the And 3 element ”and the strobe V (-) to the input of the And 3 element ·

В течение первого строба Т (+) случайное число импульсов, получаемое после прохождения порогового элемента 2 от генератора шума 1, через элемент И 3 и элемент ИЛИ 4 записывается на суммирующий вход ' реверсивного счетчика 5· Во время второго строба ^(-) точно такой же длительности, что и ΐ (+), случайное число импульсов через элемент И 7 записывается в реверсивный счетчик 5» но уже по вычитающему входу. Так как запись случайного числа импульсов по суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 5 производится от одного генератора 1 шума й после одного порогового элемента 2 в течение одинаковых стробов ΐ(+) и £ (-), то среднее значение этой разницы, даже .при возможных нестабильностях, равно нулю.During the first gate T (+), the random number of pulses obtained after passing the threshold element 2 from the noise generator 1, through the element And 3 and the element OR 4 is recorded at the summing input of the reverse counter 5 · During the second gate ^ (-) exactly this of the same duration as ΐ (+), a random number of pulses through the And 7 element is recorded in a 5 ”reversible counter but by a subtracting input. Since the random number of pulses is recorded on the summing and subtracting inputs of the reversible counter 5 from one generator 1 of noise n after one threshold element 2 for the same gates ΐ (+) and £ (-), the average value of this difference, even if possible instability is zero.

Такое построение схемы обеспечивает высокую стабильность среднего значения периода следования выходных сигналов. В том случае, если разностное число, записанное в сметчик, не равно нулю, то сигнал на выходе счетчика 5 появляется раньше или позже в зависимости от того, положительное или отрицательное число записано в счетчике. Учитывая случайный характер числа импульсов, поступающих на реверсивный сметчик ♦О в течение обоих стробов, разностное число, записанное в счетчик, является случайным, а следовательно, и интервал времени между последовательными выходными сигналами также слу15 чайный.This design of the circuit provides high stability of the average value of the period of repetition of the output signals. In the event that the difference number recorded in the meter is not equal to zero, then the signal at the output of the counter 5 appears earlier or later, depending on whether a positive or negative number is recorded in the meter. Considering the random nature of the number of pulses arriving at the reversing meter ♦ О during both gates, the difference number recorded in the counter is random, and therefore the time interval between consecutive output signals is also random.

Так как случайный временной интервал между выходными сигналами формируется на цифровой основе, то он является не непрерывной случай20 ной величиной, а дискретной. Величина дискрета равна периоду тактовой частоты стабильного генератора.Since a random time interval between the output signals is formed on a digital basis, it is not a continuous random variable, but discrete. The discrete value is equal to the period of the clock frequency of a stable generator.

Среднее значение периода следования не зависит от характеристи гене25 ратора шума и порогового устройства.The average value of the repetition period does not depend on the characteristics of the noise generator25 and the threshold device.

Параметры случайной импульсной · последовательности на выходе генератора можно легко регулировать;The parameters of the random pulse · sequence at the output of the generator can be easily adjusted;

- среднее значение периода следо30 вания путем изменения тактовой частоты f ;is the average value of the repetition period by changing the clock frequency f;

- дисперсию изменением числа импульсов f на выходе порогового • устройства.- dispersion by changing the number of pulses f at the output of the threshold device.

Claims (2)

Translated fromRussian

Изобретение относитс  к вычислите ной технике и может быть использован дл  генерировани  случайных импульсн последовательностей при исследовани х и испытани х систем радиолокации и навигации, систем автоматического ре гулировани  и систем св зи. Известен генератор случайной импульснЬй последовательности, содержа щий стабилитрон, резисторы, транзисторы и импульсный трансформатор til. Недостатком этого генератора,  вл  ютс  ограниченные возможности измене ни  статистических характеристик. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  генератор случайной импульсной последовательности , содержащий последовательно соединенные генератор шума и пороговый элемент 21. Недостатком данного генератора  вл етс  нестабильность статистических характеристик. Цель изобретени  - повышение точности генератора. Дл  достижени  поставленной цели, в генератор случайной импульсной последовательности, содержащий последовательно соединенные генератор шума и пороговый элемент, введены реверсивный счетчик, генератор импульсов , формирователь импульсов, элемент ИЛИ и два элемента И, первые входы которых подключены к выходу порогового элемента, а вторые входы элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам формировател  иМпульсов, вход которого объединен с выходом генератора и подключен к выходу реверсивного счетчика, вычитающий и суммирующий входы которого подключены соответственно к выходу первого элемента И и к к выходу элемента ИЛИ, первый и-второй входы которого подключены соответственно к выходу второго .элемента Иик выходу генератора импульсов. На фиг, 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема, иллю стрирующа  работу генератора. Генератор содержит последователь но соединенные генератор 1 шума 1, пороговый элеме.нт 2, элемент ИЗ элемент ИЛИ Ц, реверсивный счетчик Выход генератора 6 импульсов соединен с входом элемента ИЛИ k. Выход порогового элемента 2 соединен такж с входом элемента И 7 выход которо соединен с входом реверсивного счет чика 5« выход которого соединен с входом формировател  8 импульсов, в ходы которого соединены с входами элементов И 3 и 7. Генератор работает следующим образом . Тактова  часть f с выхода генер тора 6 через элемент ИЛИ k поступае на суммирующий вход реверсивного счетчика 5. Средний период следовани  Та выходных сигналов предлагаемого устройства определ етс  выбором коэффициента делени  N реверсивного счетчика 5 и тактовой частотой ff генератора 6. По каждому выходному сигналу (импульсу) ревер сивного счетчика 5 формирователь 8 выр батывает два одинаковых строба f (+) и V(-), следующих один за другим (фиг. 2). Строб f (+) поступает на вход элемента И 3 а строб f (-) на вход элемента И 7В течение первого строба Т(+) случайное число импульсов, получаемое после прохождени  порогового элемента 2 от генератора шума 1, через элемент И 3 и элемент ИЛИ k записываетс  на суммирующий вход реверсивного счетчика 5- Во врем  второго строба и (-) точно такой же длительности, что и Т (+), случайное число импульсов через элемент И 7 записываетс  в реверсивный счетчик 5. но уже по вычитающему входу. Так как запись случайного числа импульсов по суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 5 производитс  от одного генератора 1 шума и после одного порогового элемента 2 в течение оди наковых стробов и (+) и Т(-), то среднее значение этой разницы, даже .при возможных нестабильност х, равно нулю. Такое построение схемы обеспечивает высокую стабильность среднего значени  периода следовани  выход64 ных сигналов. В том случае, если разностное число, записанное в счетчик , не равно нулю, то сигнал на выходе счетчика 5 по вл етс  раньше или позже в зависимости от того, положительное или отрицательное число записано в счетчике. Учитыва  случайный характер числа импульсов, поступающих на реверсивный счетчик в течение обоих стробов, разностное число, записанное в счетчик,  вл етс  случайным, а следовательно, и интервал времени между последовательными выходными сигналами также случайный . Так как случайный временной интервал между выходными сигналами формируетс  на цифровой основе, то он  вл етс  не непрерывной случайной величиной, а дискретной. Величина дискрета равна периоду тактовой частоты стабильного генератора. Среднее значение периода следовани  не зависит от характеристи генератора шума и порогового устройства. Параметры случайной импульсной последовательности на выходе генератора можно легко регулировать; -среднее значение периода следовани  путем изменени  тактовой частоты f ; -дисперсию изменением числа импульсов f на выходе порогового устройства. Формула изобретени  Генератор случайной импульсной последовательности, содержащий последовательно соединенны генератор шума и пороговый элемент, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности генератора, он содержит реверсивный счетчик, генератор импульсов, формирователь импульсов , элемент ИЛИ и два элемента И, первые входы которых подключены к выходу порогового элемента, а вторые входы элементов И подключены соответственнок первому и второму выходам формировател  импульсов, вход которого объединен с выходом ге нератора и подк/тчен к выходу реверсивного счетчика, вычитающий и суммирующий входы которого подключены соответственно к выходу первого элемента И и к выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого под , 5922736« кпочены соответственно к выходу вто- 1. Авторское свидетельство СССР рого элемента Ник выходу генератора tf 03021, кл. Н 03 К 3/00, 1971. импульсов,The invention relates to computing technology and can be used to generate random pulse sequences in research and testing of radar and navigation systems, automatic control systems and communication systems. A known generator of a random pulse sequence containing a zener diode, resistors, transistors, and a pulse transformer til. The disadvantage of this generator is the limited possibilities of changing statistical characteristics. The closest technical solution to the invention is a random pulse sequence generator containing a series-connected noise generator and a threshold element 21. The disadvantage of this generator is the instability of the statistical characteristics. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the generator. To achieve this goal, a reversible counter, a pulse generator, a pulse shaper, an OR element and two AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the threshold element and the second inputs of the elements are entered into a random pulse sequence generator containing series-connected noise generator and a threshold element. And connected respectively to the first and second outputs of the imaging device and Pulses, the input of which is combined with the output of the generator and connected to the output of the reversible counter, subtracting The first and summing inputs of which are connected respectively to the output of the first element I and to the output of the element OR, the first and second inputs of which are connected respectively to the output of the second element Iik to the output of the pulse generator. Fig, 1 shows the block diagram of the generator; in fig. 2 is a diagram illustrating the operation of the generator. The generator contains successively connected noise generator 1 1, threshold element 2, element IZ element OR C, reversible counter Generator output 6 pulses are connected to the input element OR k. The output of the threshold element 2 is also connected to the input of the element I 7, the output of which is connected to the input of the reversing counter 5 “whose output is connected to the input of the pulse former 8 pulses, in whose strokes are connected to the inputs of the elements 3 and 7. The generator works as follows. The clock part f from the generator 6 output through the OR element k enters the summing input of the reversible counter 5. The average follow up period Ta of the output signals of the proposed device is determined by choosing the division factor N of the reversing counter 5 and the clock frequency ff of the generator 6. For each output signal (pulse ) the reverse counter 5 shaper 8 triggers two identical strobe f (+) and V (-), one after the other (Fig. 2). The gate f (+) enters the input element AND 3 and the gate f (-) at the input element AND 7B during the first gate T (+) a random number of pulses received after passing the threshold element 2 from noise generator 1, through element 3 and element OR k is written to the summing input of the reversing counter 5- During the second strobe and (-) exactly the same duration as T (+), a random number of pulses through AND 7 is written to the reversing counter 5. but already at the subtracting input. Since the recording of a random number of pulses on the summing and subtracting inputs of the reversible counter 5 is made from one noise generator 1 and after one threshold element 2 during the same strobe and (+) and T (-), the average value of this difference, even. possible instabilities x is zero. Such a construction of the circuit provides a high stability of the average value of the period following the output of 64 signals. In that case, if the difference number recorded in the counter is not zero, the signal at the output of counter 5 appears sooner or later, depending on whether a positive or negative number is recorded in the counter. Taking into account the random nature of the number of pulses arriving at the reversible counter during both gates, the difference value recorded in the counter is random, and consequently, the time interval between successive output signals is also random. Since the random time interval between the output signals is generated on a digital basis, it is not a continuous random value, but a discrete one. The discrete value is equal to the period of the clock frequency of a stable generator. The average value of the follow-up period does not depend on the characteristics of the noise generator and the threshold device. The parameters of a random pulse sequence at the generator output can be easily adjusted; -the average value of the follow-up period by changing the clock frequency f; -dispersion by changing the number of pulses f at the output of the threshold device. Claims A random pulse sequence generator comprising a series-connected noise generator and a threshold element, characterized in that, in order to improve the accuracy of the generator, it contains a reversible counter, pulse generator, pulse shaper, OR element and two AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the threshold element, and the second inputs of the elements And are connected respectively to the first and second outputs of the pulse former, the input of which is combined with the output of the generator and pod / It is connected to the output of the reversible counter, the subtracting and summing inputs of which are connected respectively to the output of the first element AND and to the output of the OR element, the first and second inputs of which are below, 5922736 "respectively, to the output of the second one. The USSR generator certificate tf 03021, class H 03 K 3/00, 1971. pulses2. Бобнев М.П, Генерирование с уИсточники информации, чайных сигналов. М., Энерги , 1971 прин тые во внимание при экспертизе s (прототип).2. Bobnev MP, Generation of u Sources of information, tea signals. M., Energie, 1971 taken into account in the examination of s (prototype).