Случайный источник
Генератор случайно распределенных величин.
Тип: RandomSource
Путь в библиотеке:
|
Описание
Блок Случайный источник выводит случайный сигнал с равномерным или гауссовским (нормальным) псевдослучайным распределением. Для генерации последовательности блок использует генератор случайных чисел вихрь Мерсенна. Параметры блока определяют размер сигнала, тип данных и является ли сигнал комплексным.
Блок может генерировать одноканальный или многоканальный сигнал.
Порты
Выход
#
OUT_1
—
сигнал со случайно распределенными величинами
скаляр
| вектор
| матрица
Details
Сигнал случайных величин с равномерным или гауссовым (нормальным) распределением. Параметры блока определяют размер сигнала, тип данных и является ли сигнал комплексным.
Блок может генерировать одноканальный или многоканальный сигнал. Параметр Количество отсчетов за шаг дискретизации определяет количество отсчетов в каждом канале (столбце) сигнала. Параметры Тип данных выхода и Тип сигнала определяют тип данных и является ли сигнал комплексным.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Да |
Параметры
Основные
#
Тип распределения —
тип распределения
Равномерное
| Гауссовское
Details
Укажите тип распределения случайных величин, варианты для выбора:
-
Равномерное
— блок берет выходные отсчеты из равномерного распределения. Можно указать минимальное и максимальное значения распределения с помощью параметров Минимум и Максимум соответственно. Все значения в диапазоне [Минимум Максимум] имеют равную вероятность быть выбранными. Можно сгенерировать комплексное число из равномерного распределения, установив параметр Тип сигнала в значениеКомплексный
. -
Гауссовское
— блок генерирует гауссовские случайные величины, используя метод Зиккурата. Можно задать среднее и дисперсию распределения с помощью параметров Среднее и Дисперсия. Можно сгенерировать комплексный гауссовский сигнал, установив параметр Тип сигнала в значениеКомплексный
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
#
Метод генерации —
метод генерации случайных чисел
Алгоритм Зиккурата
| Сумма равномерно распределённых значений
Details
Метод генерации случайных чисел.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип распределения значение Гауссовское
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
#
Количество равномерно распределённых значений —
количество постоянных значений для суммирования
Целое число типа Int64
Details
Количество постоянных значений для суммирования.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип распределения значение Гауссовское
, а для параметра Метод генерации значение Сумма равномерно распределённых значений
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
# Среднее — cреднее значение гауссовского распределения
Details
Укажите среднее значение гауссовского (нормального) распределения в виде скаляра или вектора-строки длиной . Если задан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Количество отсчетов за шаг дискретизации.
Значения параметров Среднее и Дисперсия должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Чтобы сгенерировать комплексный выходной сигнал с распределением Гауссовское
, установите для параметра Тип сигнала значение Комплексный
и укажите комплексное значение в параметре Среднее. Для получения дополнительной информации см. описание параметра Тип сигнала.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип распределения значение Гауссовское
.
Поддержка комплексных чисел |
Да |
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
Вычисляемый |
Да |
# Дисперсия — дисперсия гауссовского распределения
Details
Укажите дисперсию гауссовского (нормального) распределения в виде скаляра или вектора-строки длиной . Если указан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Количество отсчетов за шаг дискретизации.
Значения параметров Среднее и Дисперсия должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Чтобы сгенерировать комплексный выходной сигнал с распределением Гауссовское
, задайте для параметра Дисперсия общую дисперсию для каждого выходного канала. Это значение представляет собой сумму дисперсий вещественных и мнимых компонентов в этом канале. Для получения дополнительной информации см. описание параметра Тип сигнала.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип распределения значение Гауссовское
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
Вычисляемый |
Да |
# Минимум — минимальное значение равномерного распределения
Details
Укажите минимальное значение в равномерном распределении в виде скаляра или вектора-строки длины . Если указан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Количество отсчетов за шаг дискретизации.
Например, если значение Минимум — [0, 0, -3, -3]
и Максимум — [10, 10, 20, 20]
, то блок генерирует четырехканальный выход, первый и второй столбцы которого содержат случайные значения в диапазоне [0, 10]
, а третий и четвертый столбцы — случайные значения в диапазоне [-3, 20]
.
Значения Минимум и Максимум должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип распределения значение Равномерное
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
Вычисляемый |
Да |
# Максимум — максимальное значение равномерного распределения
Details
Укажите максимальное значение в равномерном распределении в виде скаляра или вектора-строки длины . Если указан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Количество отсчетов за шаг дискретизации.
Например, если значение Минимум — [0, 0, -3, -3]
и Максимум — [10, 10, 20, 20]
, то блок генерирует четырехканальный выход, первый и второй столбцы которого содержат случайные значения в диапазоне [0, 10]
, а третий и четвертый столбцы — случайные значения в диапазоне [-3, 20]
.
Значения Минимум и Максимум должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип распределения значение Равномерное
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
Вычисляемый |
Да |
#
Повторяемость —
повторение вывода блока
Задать начальное значение генератора ПСП
| Повторять
| Не повторять
Details
Опция повторения вывода блока. Варианты для выбора:
-
Задать начальное значение генератора ПСП
— блок использует начальное число, которое указано в параметре Начальное значение генератора ПСП, чтобы получить повторяющийся вывод для каждой симуляции. -
Не повторять
— блок случайным образом выбирает начальное число и выдает другую псевдослучайную последовательность для каждой симуляции. -
Повторять
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
# Начальное значение генератора ПСП — начальное число для генератора случайных чисел
Details
Укажите начальное число для генератора случайных чисел в виде скаляра. Генератор выдает идентичную последовательность псевдослучайных чисел каждый раз, когда производится моделирование блока с определенным начальным числом.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Повторяемость значение Задать начальное значение генератора ПСП
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
Вычисляемый |
Да |
#
Тип сигнала —
тип сигнала
Дискретный
| Непрерывный
Details
Тип сигнала. Варианты для выбора:
-
Дискретный
— дискретный сигнал. -
Непрерывный
— непрерывный сигнал.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
#
Период дискретизации —
период отсчетов выходных данных
SampleTime (вещественное число / вектор из двух вещественных чисел)
Details
Период дискретизации выходного сигнала, случайной выходной последовательности, задается как положительный скаляр. Период выходного кадра равен .
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип сигнала значение Дискретный
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
#
Количество отсчетов за шаг дискретизации —
количество отсчетов на кадре
Целое число типа Int64
Details
Количество отсчетов в каждом выходном кадре, заданное в виде целого положительного скаляра. Период выходного кадра равен , где — это значение параметра Период дискретизации.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип сигнала значение Дискретный
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
#
Тип данных выхода —
тип выходных данных
Double
Details
Тип выходных данных.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
#
Тип сигнала —
вещественный или комплексный сигнал
Действительный
| Комплексный
Details
Укажите, является выходной сигнал вещественным Действительный
или комплексным Комплексный
. Эти параметры управляют всеми каналами вывода. Вещественные и комплексные компоненты вывода статистически независимы.
Для комплексного вывода с распределением Равномерное
блок берет вещественные и мнимые компоненты в каждом канале из одного и того же равномерного случайного распределения, определяемого параметрами Минимум и Максимум для этого канала.
Для комплексного вывода с распределением Гауссовское
блок берет вещественные и мнимые компоненты в каждом канале из нормальных распределений с разными средними. В этом случае параметр Среднее для каждого канала должен иметь комплексное значение. Вещественный компонент параметра Среднее определяет среднее значение вещественных компонентов в канале, а мнимый компонент — среднее значение мнимых компонентов в канале. Если опущен вещественный или мнимый компонент в параметре Среднее, то блок использует значение по умолчанию 0
для среднего значения этого компонента.
Например, если параметр Среднее имеет в значение [5+2i 0.5 3i]
, то генерируется трехканальный выход с такими средними значениями.
Номер канала | вещественная компонента | Мнимая компонента |
---|---|---|
1 |
5 |
2 |
2 |
0.5 |
0 |
3 |
0 |
3 |
Для комплексного выходного сигнала параметр Дисперсия определяет общую дисперсию для каждого выходного канала. Это значение представляет собой сумму дисперсий вещественных и мнимых компонентов в этом канале:
.
Блок делит указанное значение дисперсии поровну между действительной и мнимой составляющими.
,
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
Подробнее
Равномерное распределение
Равномерное распределение — это тип распределения вероятностей, при котором все исходы одинаково вероятны.
Скалярная случайная величина
Рассмотрим скалярную случайную величину , которую блок берет из равномерного распределения U:
,
где и — минимальное и максимальное значения распределения соответственно.
В качестве альтернативы можно записать в терминах масштабированной нормализованной равномерной переменной:
,
.
Равномерный случайный вектор
Если блок настроен так, чтобы в нем было канала, то каждый выходной отсчет представляет собой случайный вектор из независимых данных. Можно записать как , где , причем и — это минимальное и максимальное значения параметров вектора соответственно. Если для параметра Количество отсчетов за шаг дискретизации задано значение , то каждый выходной кадр представляет собой на матрицу независимых однородных случайных векторов-строк.
Комплексная равномерная случайная величина
Если блок настроен на генерацию комплексной скалярной случайной величины , где .
В качестве альтернативы можно записать как
,
.
Комплексный равномерный случайный вектор
Когда — это вектор комплексных случайных величин , где являются независимыми.
Гауссово распределение
Скалярная случайная величина
Если блок настроен на генерацию случайной переменной из гауссова (или нормального) распределения, то переменная , где и — среднее значение и дисперсия соответственно.
В качестве альтернативы можно записать как , где — стандартная нормальная переменная.
Гауссовский случайный вектор
Если в блоке каналов, то каждый выходной отсчет представляет собой случайный вектор из независимых данных. Можно записать гауссовский случайный вектор как , где , где и — среднее и дисперсия каналов соответственно. Ковариационная матрица вектора — это диагональная матрица, представленная как
.
Комплексная гауссовская случайная переменная
Если блок настроен на генерацию комплексной скалярной случайной величины
В качестве альтернативы можно записать
Комплексный гауссовский случайный вектор
Когда