SU1453402A1 - Sensor of random binary signals - Google Patents
Sensor of random binary signals Download PDFInfo
- Publication number
- SU1453402A1 SU1453402A1 SU864137312A SU4137312A SU1453402A1 SU 1453402 A1 SU1453402 A1 SU 1453402A1 SU 864137312 A SU864137312 A SU 864137312A SU 4137312 A SU4137312 A SU 4137312A SU 1453402 A1 SU1453402 A1 SU 1453402A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- multiplexer
- generator
- pulses
- sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл статического моделировани . Цель изобретени - повышение точности. Датчик содержит генераторы тактовых импульсов 1 и 2, триггер 3, синхронизируемый перепадом потенциала , и формирователь 4 длительности импульсов, содержащий двоичный сче т- чик 5 и мультиплексор 6. На счетный вход двоичного счетчика подаютс импульсы с первого генератора, сигнал с выхода счетчика поступает на адресные входы мультиплексора. Код, установленный на информационных входах мультиплексора, определ ет среднюю веро тность формировани Лог.1 на выходе датчика. Сигнал с выхода мультиплексора поступает на информационный вход триггера, на счетный вход которого подаютс импульсы с второго о генератора, а с выхода снимают случай- ный двоичный сигнал. 3 ил. 1 з.п. ф-лы. СЛThe invention relates to computing and can be used for static modeling. The purpose of the invention is to improve accuracy. The sensor contains clock pulse generators 1 and 2, trigger 3 synchronized by the potential difference, and pulse width generator 4 containing a binary counter 5 and multiplexer 6. Pulses from the first generator are fed to the counting input of the binary counter, the signal from the counter output goes to address multiplexer inputs. The code set at the information inputs of the multiplexer determines the average formation probability of Log.1 at the sensor output. The signal from the multiplexer output goes to the information input of the trigger, to the counting input of which pulses are fed from the second generator, and a random binary signal is output from the output. 3 il. 1 hp f-ly. SL
Description
Фиг.}Fig.}
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл моделировани различных случайных процессов и дл оценки характеристик устройств обнаружени дн кретных сигналов при различньк соотношени х веро тностей формировани единиц и нулей в сигнале.The invention relates to computing and can be used to simulate various random processes and to evaluate the characteristics of devices for detecting day signals with different ratios of the probability of forming units and zeros in a signal.
Цель изобретени - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.
На фиг. 1 приведена функциональ- :На схема датчика, на фиг. 2 - вре- |менные диаграммы, по сн ющие работу формировател длительности импульсов ;на фиг. 3 - спектр сигналов на выходе формировател длительности импульсов .FIG. 1 shows the functionality: On the sensor circuit; FIG. 2 shows time diagrams for the operation of a pulse width former; FIG. 3 - the spectrum of signals at the output of the pulse width imager.
Датчик.случайных двоичных сигналов содержит (фиг. 1) два генератора 1 и 2 тактовых импульсов, синхронизи руемый перепадом потенциала D-тригге 3 и формирователь 4 длительности, со рержащий, например, двоичный счетчик |5, мультиплексор 6, входы 7-.10. I Если не требуетс оперативного из- Иенени средней веро тности форми-- овани единиц и нулей на выходе дат чика, схема формировател длитель- йости импульсов может быть существенно упрощена. Так, например, дл соз- Дани только равноверо тных сигналов & качестве формировател длительности импульсов может использоватьс счетный триггер.The sensor-random binary signals contain (Fig. 1) two generators 1 and 2 clock pulses, synchronized by a potential difference D-trigger 3 and a driver 4 of duration, including, for example, a binary counter | 5, multiplexer 6, inputs 7-.10 . I If it is not necessary to quickly determine the average probability of forming units and zeros at the output of the sensor, the pulse shaper circuit can be significantly simplified. For example, to create only equal signals & A counting trigger can be used as a pulse width former.
Кроме того, при использовании предлагаемого датчика случайных двоичных сигналов в составе более сложного цифрового устройства в качестве одного из генераторов датчика может использоватьс тактовый генератор , имеющийс в этом устройстве.In addition, when using the proposed sensor of random binary signals as part of a more complex digital device, a clock generator contained in this device can be used as one of the sensor generators.
Датчик работает следуюидам образом Пусть в исходном состо нии на информационные входы 7 и 8 мультиплексора 6 поданы потен1даалы логической .единицы (фиг. 2 г.д.), а на йходы 9 и 10 - потенциалы логического нул (фиг. 2 е,ж).The sensor works in the following way. Suppose that, in the initial state, information inputs 7 and 8 of multiplexer 6 are supplied with potential potentials of a logical unit (Fig. 2), and potentials 9 and 10 - potentials of a logical zero (Fig. 2e, g) .
Тактовые.импульсы с выхода генератора 1 с частотой F, (фиг. 2а) поступают на счетньш вход двоичного счетчика 5. Число разр дов счетчика - определ етс необходимым дискретом изменени веро тности формировани единиц и нулей на выходе датчика. С увеличением числа разр дов счетчика 5 этот дискрет уменьшаетс , но одновременно уменьшаетс и быстродейстThe clock pulses from the output of the generator 1 with a frequency F, (Fig. 2a) are fed to the binary binary counter 5 input. The number of counter bits is determined by the necessary discrete change in the probability of forming units and zeros at the sensor output. With the increase in the number of bits of counter 5, this discrete decreases, but at the same time the speed of operation decreases.
10ten
J5J5
2020
5five
00
5five
00
5five
00
5five
вие датчика (при фиксированной частоте генератора 1}.. Дл рассмотрени принципа работы датчика достаточно ограничитьс двум разр дами счетчика 5. С выходов этих разр дов сигналы в виде меандров с частотами F,, - (фиг.26) иР„(фиг.2в) поступают на адресные входы мультиплексора 6, в результате чего код с информационных входов последовательно передаетс на выход мультиплексора 6. При указанном состо нии входов мультиплексора 6 на его выходе формируетс сигнал в виде меандра с частотой Fi/4 (фиг.2з),который поступает на информационный вход триггера 3.sensor (for a fixed oscillator frequency 1} .. To consider the principle of the sensor, it is sufficient to limit the two bits of the counter 5. From the outputs of these bits, the signals are in the form of meanders with frequencies F ,, - (FIG. 26) IR ”(FIG. ) are received at the address inputs of multiplexer 6, as a result of which the code from the information inputs is successively transmitted to the output of multiplexer 6. With this state of inputs of multiplexer 6, a signal is generated at its output in the form of a meander with frequency Fi / 4 (FIG. 2h), which arrives on the trigger information entry 3
На тактовый вход триггера 3 поступают импульсы с выхода генератора 2, частота следовани которых выбираетс из следующих соображений. Извест- но, что любой источник электрического сигнала из-за различного рода внутренних шумов, вл етс источником случайного процесса. Так, собственные шумы активных и пассивных элементов, вход щих в состав генераторов 1 и 2 импульсов, привод т к тому, что амплитуда , длительность и период следовани этих импульсов испытывают случайные флуктуации.. Амплитуда сигналов в цифровых устройствах определ етс примененной элементной базой и величиной напр жени питани устройства и имеет такую величину, котора обеспечивает надежное срабатьшание элементов устройств во всех услови х внешних воздействий , оговоренных нормативной документацией на элементы. Поэтому вли нием флуктуации амплитуды импульсов при рассмотрении работы предлагаемого датчика случайных двоичных сигналов можно пренебречь.The trigger input of trigger 3 receives pulses from the output of generator 2, the frequency of which is selected from the following considerations. It is known that any source of electrical signal, due to various kinds of internal noise, is a source of a random process. Thus, the intrinsic noise of the active and passive elements that make up the generators 1 and 2 pulses causes the amplitude, duration and period of these pulses to experience random fluctuations. The amplitude of the signals in digital devices is determined by the applied element base and value supply voltage of the device and has such a value that ensures reliable operation of the elements of the device in all conditions of external influences specified in the regulatory documentation on the elements. Therefore, the influence of fluctuations of the amplitude of the pulses when considering the operation of the proposed sensor of random binary signals can be neglected.
Кроме того, можно не учитывать вли ние флуктуа15 й длительности импульсов генераторов 1 и 2, так как срабатывание счетчика 5 и триггера 3 происходит по фронту сигнала на их входах.In addition, the effect of the fluctuating pulse durations of the generators 1 and 2 can be disregarded, since the operation of counter 5 and trigger 3 occurs on the signal front at their inputs.
Флуктуации периода повторени импульсов генератора 1 привод т к тому , что на выходе мульуиплексора 6 случайным образом в небольших пределах измен ютс длительность импульсов и период их следовани .The fluctuations of the repetition period of the pulses of the generator 1 lead to the fact that at the output of the multiplexer 6, the duration of the pulses and the period of their pulses vary randomly within a small range.
Спектр таких импульсов (дл выбранного значени их скважности) в отличие от спектра импульсов с посто н1453402The spectrum of such pulses (for the selected value of their duty cycle), in contrast to the spectrum of pulses with a constant value of 1453402
ными длительностью и частотой, имеющего линейчатый вид (фиг. За), состоит из узких спектральных полос, среднее значение частоты которьк совпадает со спектральными лини ми спектра импульсов, имеющих посто нную длительность (фиг. 36). Ширина этих полос определ етс величиной флуктуации ЛГ, частоты повторени импульсов ге- ю нератора 1. Известно, что врем коррел ции случайного процесса обратно пропорционально ширине его спектра, в данном случае ширине спектральных полос на фиг. 36. Если фиксировать 15 значение параметров случайного процесса через интервалы времени, большие, чем врем коррел гсии процесса, то значени этих величин будут случайными и независимыми друг от друга, оWith a duration and frequency that has a line view (Fig. 3A), it consists of narrow spectral bands, the average value of the frequency of which coincides with the spectral lines of the spectrum of pulses that have a constant duration (Fig. 36). The width of these bands is determined by the magnitude of the fluctuations of the LH, the pulse repetition rate of the helium generator 1. It is known that the correlation time of a random process is inversely proportional to the width of its spectrum, in this case the width of the spectral bands in FIG. 36. If we fix 15 the value of the parameters of a random process at intervals of time greater than the time correlation of the process, then the values of these quantities will be random and independent of each other, o
Так, например, если записывать в триггер 3 состо ние выхода формировател 4 длительности импульсов (Лог. О или Лог.Г ) с помощью такгера 3 определ етс средней продолжи тельностью состо ни логической единицы (нул ) на его инфopмaцIioннoм входе за это же врем , т.е. величиной , обратной скважности импульсов на выходе формировател 4 длительнос ти импульсов. Так, при скважности, равной 2, эта веро тность будет близка к 1/2, формирование логической единицы и нул будет равноверо тным. Если изменить состо ние информационных входов мультиплексора (фиг.2 г,д,е,ж) вмомент Ц,т.е.на вход 7 подать потенциал логической единицы , а на остальные входы - потенциал логического нул , то на выходе мультиплексора 6 сформируетс импульс со скважностью 4. В этом случае веро тность формировани единицы на выходе датчика будет близка к 1/4.So, for example, if you record in the trigger 3 the output state of the imaging unit 4 pulse duration (Log.O or Log.G) using takger 3 is determined by the average duration of the state of the logical unit (zero) at its information input for the same time those. the inverse of the duty cycle of the pulses at the output of the imager 4 pulse durations. So, with a duty cycle of 2, this probability will be close to 1/2, the formation of a logical unit and zero will be equally likely. If you change the state of the information inputs of the multiplexer (Fig. 2 g, d, e, g) at the time C, i.e., input 7, apply the potential of a logical unit, and other inputs - the potential of a logical zero, then an output will be generated at the output of multiplexer 6 with a duty cycle of 4. In this case, the probability of forming a unit at the output of the sensor will be close to 1/4.
. Если на входы 7-9 мультиплексора 6 подать потенциалы логической единицы , а на вход 10 - потенциал логитовых импульсов от генератора 2, пос-25 ческого нул (фиг. 2 ) то тупаюпих с периодом повторени , боль- скважность формируемого HMilynIca сос- шим, чем врем коррел вди случайных тавит 4/3, а веро тность формирова- Флуктуации длительности и частоты ни логической единицы на выходе повторени импульсов на выходе форми.. датчика 3/4. В крайних состо ни х при ровател 4, то состо ние триггера 3 в 30 поданных на все информационные входы каждом периоде повторени импульсовгенератора 2 будет случайным. Точно так же случайным будет состо ние триггера 3, если период повторени импульсов тактового генератора 2 будет подвержен случайным ;,. флуктуаци м, превышающим по величине период повторени импульсов на выходе формировател 4. Отсюда следует, что величина флуктуации периода повторени им- 40. If the potentials of logical units are input to inputs 7–9 of multiplexer 6, and the potential of logit pulses from generator 2, post-25 zero (Fig. 2) to input 10, then stupid with a repetition period, the high-frequency ratio of HMilynIca is equivalent to than the time correlated for random tavit 4/3, and the probability of the formation of the fluctuations of the duration and frequency of a logical unit at the output of the pulses at the output of the form .. sensor 3/4. In the extreme states of rider 4, the state of trigger 3 in 30 fed to all information inputs for each repetition period of generator 2 pulses will be random. In the same way, the state of trigger 3 will be random, if the repetition period of the pulses of the clock generator 2 will be subject to random; fluctuations exceeding in magnitude the repetition period of the pulses at the output of the former 4. From this it follows that the magnitude of the fluctuations of the repetition period is 40
пульсов генераторов 1 и 2 дл работоспособности устройства значени не имеет. Существенно лишь то, чтобы флуктуации их периодов повторени друг относительно друга за период повторени импульсов генератора 2 превышали период повторени импульсов на выходе формировател 4. Дл приведенного примера построени .формировател /4 он равен N/F, , где N - коэффициент делени счетчика 5. Таким образом, при выполнении этого услови конкретна величина част оты повторени импульсов генераторов Г и 2 также не имеет значени .pulses of generators 1 and 2 are not important for the operation of the device. It is only important that the fluctuations of their repetition periods relative to each other during the repetition period of the generator 2 pulses exceed the repetition period of the pulses at the output of the shaper 4. For the given example of building the shaper / 4, it is equal to N / F, where N is the division ratio of the counter 5. Thus, when this condition is fulfilled, the specific value of the frequency of repetition of the pulses of the generators G and 2 also does not matter.
Средн за некоторое врем величина веро тности формировани логической единицы (нул ) на выходе тригмультиплексора 6 логических нул х (фиг. 2 г.д.е.ж) или логических единицах (фиг. 2 г,д,е,ж) веро тность формировани логической единицы на 35 выходе будет равна соответственноThe average probability for a certain time is the formation of a logical unit (zero) at the output of the trigmultiplexer 6 logical zero x (Fig. 2 DU) or logical units (Fig. 2 g, d, e, g) the probability of formation logical unit at 35 output will be equal, respectively
нулю либо единице. Таким образом, веро тность формировани логической единицы на выходе датчика обратно пропорциональна скважности импульсов на выходе формировател 4 длительности импульсов и может измен тьс в ди-. апазоне от О до 1 с помощью цифровых управл юпщх сигналов, подаваемых на информационные входы мультиплексора 6, 45 Нестабильность средней веро тности формировани единиц и нулей на выходе предлагаемого устройства будет определ тьс нестабильностью разности суммарного времени переключе- gQ ни счетчика 5 и мультиплексора 6 из состо ни логического нул в состо ние логической единицы и обратно. Указанна разность путем выбора быстродействующей элементной базы и 5g частоты повторени импульсов генератора 1 (в пределах заданного быстродействи датчика в целом) может быть получена существенно меньше периода повторени импульсов на выходе форми1453402zero or one. Thus, the probability of forming a logical unit at the output of the sensor is inversely proportional to the duty cycle of the pulses at the output of the pulse width generator 4 and can vary in di-. from 0 to 1 using digital control signals supplied to the information inputs of multiplexer 6, 45 The instability of the average probability of forming units and zeros at the output of the proposed device will be determined by the instability of the difference between the total switch time gQ or counter 5 and multiplexer 6 of neither logical zero to the state of logical one and vice versa. This difference can be obtained by selecting the high-speed element base and 5g pulse repetition frequency of the generator 1 (within the specified sensor speed as a whole) significantly less than the pulse repetition period at the output of the mold 1453402
гера 3 определ етс средней продолжительностью состо ни логической единицы (нул ) на его инфopмaцIioннoм входе за это же врем , т.е. величиной , обратной скважности импульсов на выходе формировател 4 длительности импульсов. Так, при скважности, равной 2, эта веро тность будет близка к 1/2, формирование логической единицы и нул будет равноверо тным. Если изменить состо ние информационных входов мультиплексора (фиг.2 г,д,е,ж) вмомент Ц,т.е.на вход 7 подать потенциал логической единицы , а на остальные входы - потенциал логического нул , то на выходе мультиплексора 6 сформируетс импульс со скважностью 4. В этом случае веро тность формировани единицы на выходе датчика будет близка к 1/4.Gera 3 is determined by the average duration of the state of the logical unit (zero) at its information input for the same time, i.e. the inverse of the duty cycle of the pulses at the output of the imaging device 4 pulse duration. So, with a duty cycle of 2, this probability will be close to 1/2, the formation of a logical unit and zero will be equally likely. If you change the state of the information inputs of the multiplexer (Fig. 2 g, d, e, g) at the time C, i.e., input 7, apply the potential of a logical unit, and other inputs - the potential of a logical zero, then an output will be generated at the output of multiplexer 6 with a duty cycle of 4. In this case, the probability of forming a unit at the output of the sensor will be close to 1/4.
. Если на входы 7-9 мультиплексора 6 подать потенциалы логической единицы , а на вход 10 - потенциал логического нул (фиг. 2 ) то скважность формируемого HMilynIca сос- тавит 4/3, а веро тность формирова- ни логической единицы на выходе атчика 3/4. В крайних состо ни х при оданных на все информационные входы 25 ческого нул (фиг. 2 ) то скважность формируемого HMilynIca сос- тавит 4/3, а веро тность формирова- ни логической единицы на выходе датчика 3/4. В крайних состо ни х при 30 поданных на все информационные входы 0. If the potentials of a logical unit are input to inputs 7–9 of multiplexer 6, and the potential of logical zero (Fig. 2) is fed to input 10, then the duty cycle of HMilynIca is 4/3, and the probability of forming a logical unit at the output of an atchik 3 / four. In the extreme states at 25 information points that are given to all information inputs (Fig. 2), the duty cycle of the formed HMilynIca is 4/3, and the probability of the formation of a logical unit at the output of the sensor is 3/4. In extreme states, with 30 submitted to all informational inputs 0
мультиплексора 6 логических нул х (фиг. 2 г.д.е.ж) или логических единицах (фиг. 2 г,д,е,ж) веро тность формировани логической единицы на 35 выходе будет равна соответственноmultiplexer 6 logical zero x (fig. 2, ds.zh) or logical units (fig. 2 g, d, e, g), the probability of forming a logical unit on the 35 output will be equal to
нулю либо единице. Таким образом, веро тность формировани логической единицы на выходе датчика обратно пропорциональна скважности импульсов на выходе формировател 4 длительности импульсов и может измен тьс в ди-. апазоне от О до 1 с помощью цифровых управл юпщх сигналов, подаваемых на информационные входы мультиплексора 6, 5 Нестабильность средней веро тности формировани единиц и нулей на выходе предлагаемого устройства будет определ тьс нестабильностью разности суммарного времени переключе- Q ни счетчика 5 и мультиплексора 6 из состо ни логического нул в состо ние логической единицы и обратно. Указанна разность путем выбора быстродействующей элементной базы и g частоты повторени импульсов генератора 1 (в пределах заданного быстродействи датчика в целом) может быть получена существенно меньше периода повторени импульсов на выходе формировател 4 длительности, а ее нестабильность составит единицы и доли процента от длительности импульса,zero or one. Thus, the probability of forming a logical unit at the output of the sensor is inversely proportional to the duty cycle of the pulses at the output of the pulse width generator 4 and can vary in di-. from 0 to 1 using digital control signals sent to the information inputs of multiplexer 6, 5 The instability of the average probability of forming units and zeros at the output of the proposed device will be determined by the instability of the difference between the total switching time of counter 5 and multiplexer 6 of neither logical zero to the state of logical one and vice versa. This difference by selecting the high-speed element base and g pulse repetition rate of the generator 1 (within the predetermined sensor speed as a whole) can be obtained significantly less than the pulse repetition period at the output of the imaging unit 4, and its instability will be units and fractions of a percent of the pulse duration,
Фор м. у ла изобретени Form m at la invention
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864137312A SU1453402A1 (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Sensor of random binary signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864137312A SU1453402A1 (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Sensor of random binary signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1453402A1 true SU1453402A1 (en) | 1989-01-23 |
Family
ID=21263827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864137312A SU1453402A1 (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Sensor of random binary signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1453402A1 (en) |
-
1986
- 1986-10-16 SU SU864137312A patent/SU1453402A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1005044, кл. G Об F 7/58, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1056189, кл. G 06 F 7/58, 1982. Авторское свидетельство СССР № 942011,. кл. С 06 F 7/58, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3410269B2 (en) | Delay time measurement method | |
KR890006009A (en) | Radio controller | |
US4344036A (en) | Skip count clock generator | |
SU1453402A1 (en) | Sensor of random binary signals | |
US3456201A (en) | System for monitoring signal amplitude ranges | |
KR940004340A (en) | Pulse radar system signal generator | |
SU552629A1 (en) | Random number sensor | |
SU1645954A1 (en) | Random process generator | |
SU1179330A1 (en) | Random pulse flow generator | |
SU489196A1 (en) | Radio interference simulator | |
SU646466A1 (en) | Vodeo pulse shaper | |
SU1672445A1 (en) | Equally distributed random numbers generator | |
SU960811A2 (en) | Device for forming random time intervals | |
SU836633A1 (en) | Random number sensor | |
SU1094037A1 (en) | Device for simulating impulse noise | |
SU373881A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING NUMBER OF PULSES | |
SU383040A1 (en) | GENERATOR OF RANDOM PROCESSES | |
SU661836A1 (en) | Cycle synchronization device | |
SU1022162A1 (en) | Generator of random time intervals | |
SU817992A1 (en) | Pulse delay device | |
SU1092503A1 (en) | Random process generator | |
SU575670A1 (en) | Device for shaping flow of random occurrences | |
SU501469A1 (en) | A device for receiving a series of pulses | |
SU1688242A2 (en) | Random numbers generator | |
SU1354386A2 (en) | Digital frequency multiplier with variable multiplication ratio |