A Note on Generation of Sequences of Pseudorandom Numbers with Prescribed Autocorrelation Coefficients

Podobné dokumenty
Aplikace matematiky. Dana Lauerová A note to the theory of periodic solutions of a parabolic equation

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7 WORKBOOK. Mathematics. Teacher: Student:

Využití hybridní metody vícekriteriálního rozhodování za nejistoty. Michal Koláček, Markéta Matulová

GUIDELINES FOR CONNECTION TO FTP SERVER TO TRANSFER PRINTING DATA

Základy teorie front III

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Dynamic Signals. Ananda V. Mysore SJSU

Compression of a Dictionary

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Introduction to MS Dynamics NAV

WORKSHEET 1: LINEAR EQUATION 1

Database systems. Normal forms

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

DC circuits with a single source

Počítačové simulace a statistická mechanika

CODE BOOK NEISS 8. A code book is an identification tool that allows the customer to perform a test result evaluation using a numeric code.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

WYSIWYG EDITOR PRO XML FORM

CHAPTER 5 MODIFIED MINKOWSKI FRACTAL ANTENNA

Dynamic programming. Optimal binary search tree

Czech Republic. EDUCAnet. Střední odborná škola Pardubice, s.r.o.

Klepnutím lze upravit styl předlohy. Klepnutím lze upravit styl předlohy. nadpisů. nadpisů. Aleš Křupka.

2. Entity, Architecture, Process

kupi.cz Michal Mikuš

VY_32_INOVACE_06_Předpřítomný čas_03. Škola: Základní škola Slušovice, okres Zlín, příspěvková organizace

Execrices. Mathematics FRDIS

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

CHAIN TRANSMISSIONS AND WHEELS

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Návrh a implementace algoritmů pro adaptivní řízení průmyslových robotů

Aktivita CLIL Chemie III.

EXACT DS OFFICE. The best lens for office work

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

On large rigid sets of monounary algebras. D. Jakubíková-Studenovská P. J. Šafárik University, Košice, Slovakia

Perception Motivated Hybrid Approach to Tone Mapping

Postup objednávky Microsoft Action Pack Subscription

Next line show use of paragraf symbol. It should be kept with the following number. Jak může státní zástupce věc odložit zmiňuje 159a.

Třída: VI. A6 Mgr. Pavla Hamříková VI. B6 RNDr. Karel Pohaněl Schváleno předmětovou komisí dne: Podpis: Šárka Richterková v. r.

The Over-Head Cam (OHC) Valve Train Computer Model

Transportation Problem

UPM3 Hybrid Návod na ovládání Čerpadlo UPM3 Hybrid 2-5 Instruction Manual UPM3 Hybrid Circulation Pump 6-9

Social Media a firemní komunikace

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Analýza chování algoritmu MSAF při zpracování řeči v bojových prostředcích

Ja n T. Št e f a n. Klíčová slova: Řada knih, srovnání cen v čase, cena vazby a ocelorytové viněty, lineární regresní analýza.

SPECIFICATION FOR ALDER LED

Násobičky, Boothovo překódování. Demonstrační cvičení 7

DATA SHEET. BC516 PNP Darlington transistor. technický list DISCRETE SEMICONDUCTORS Apr 23. Product specification Supersedes data of 1997 Apr 16

Uživatelská příručka. Xperia P TV Dock DK21

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

STLAČITELNOST. σ σ. během zatížení

Klepnutím lze upravit styl předlohy. nadpisů. nadpisů.

ACOUSTIC EMISSION SIGNAL USED FOR EVALUATION OF FAILURES FROM SCRATCH INDENTATION

1, Žáci dostanou 5 klíčových slov a snaží se na jejich základě odhadnout, o čem bude následující cvičení.

Metody zpracování fyzikálních měření

PAINTING SCHEMES CATALOGUE 2012

Úvod do datového a procesního modelování pomocí CASE Erwin a BPwin

TECHNICKÁ NORMALIZACE V OBLASTI PROSTOROVÝCH INFORMACÍ

VLIV STATISTICKÉ ZÁVISLOSTI NÁHODNÝCH VELIČIN NA SPOLEHLIVOST KONSTRUKCE

Hi-Res Audio/DNC Headset MDR-NC750

Uni- and multi-dimensional parametric tests for comparison of sample results

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7, SCHEME OF WORK Mathematics SCHEME OF WORK. cz

Převod prostorových dat katastru nemovitostí do formátu shapefile

Production: The Case of One Producer

POSLECH. Cinema or TV tonight (a dialogue between Susan and David about their plans for tonight)

VYSOKÁ ŠKOLA HOTELOVÁ V PRAZE 8, SPOL. S R. O.

USING VIDEO IN PRE-SET AND IN-SET TEACHER TRAINING

Elektroinstalační lišty a tvarovky. Elektroinstalační lišty / Cable trunkings

How to get to Hotel Step (venue of WWP AW 2018)

Jak importovat profily do Cura (Windows a

Image Analysis and MATLAB. Jiří Militky

Problém identity instancí asociačních tříd

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU peníze do škol. illness, a text

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Zubní pasty v pozměněném složení a novém designu

MĚŘENÍ A ANALÝZA ELEKTROAKUSTICKÝCH SOUSTAV NA MODELECH. Petr Kopecký ČVUT, Fakulta elektrotechnická, Katedra Radioelektroniky

Digital Electronics. Jaroslav Bernkopf. 17 October 2008

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Střední průmyslová škola stavební Pardubice

Informace o písemných přijímacích zkouškách. Doktorské studijní programy Matematika

User manual SŘHV Online WEB interface for CUSTOMERS June 2017 version 14 VÍTKOVICE STEEL, a.s. vitkovicesteel.com

Jednoduché polookruhy. Katedra algebry

Radiova meteoricka detekc nı stanice RMDS01A

PRAVIDLA ZPRACOVÁNÍ STANDARDNÍCH ELEKTRONICKÝCH ZAHRANIČNÍCH PLATEBNÍCH PŘÍKAZŮ STANDARD ELECTRONIC FOREIGN PAYMENT ORDERS PROCESSING RULES

6.867 Machine Learning

Functions. 4 th autumn series Date due: 3 rd January Pozor, u této série přijímáme pouze řešení napsaná anglicky!

MATLAB. F. Rund, A. Novák Katedra radioelektroniky, FEL ČVUT v Praze. Abstrakt

Projekt MŠMT ČR: EU peníze školám

vybavení bytu, nábytek, dekorace přítomné časy, minulé časy, kondicionály; fráze: get rid of

LOGOMANUÁL / LOGOMANUAL

2N Voice Alarm Station

External ROM 128KB For Sinclair ZX Spectrum

USER'S MANUAL FAN MOTOR DRIVER FMD-02

aneb Will Smith nebo Will Scarlet?

VZDĚLÁVACÍ MATERIÁL. Závěrečná písemná práce pro 5. ročník z anglického jazyka Mgr. Iveta Milostná VY_32_INOVACE_A19 Pořadové číslo: 19.

Název projektu: Multimédia na Ukrajinské

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

IMPLEMENTACE OBJEKTIVNÍHO MODELU HODNOCENÍ KVALITY ZVUKU PEMO-Q V PROSTŘEDÍ MATLAB SE ZAHRNUTÝM MODELEM SLUCHOVÉ CESTY A MODELEM CASP

Mechanika Teplice, výrobní družstvo, závod Děčín TACHOGRAFY. Číslo Servisní Informace Mechanika:

FUNKČNÍ VZOREK FUNKČNÍ VZOREK - SOLAR PANEL TESTER. ZAŘÍZENÍ PRO MEZIOPERAČNÍ TESTOVÁNÍ SOLÁRNÍCH PANELŮ

Transkript:

KYBERNETIKA VOLUME 8 (1972), NUMBER 6 A Note on Generation of Sequences of Pseudorandom Numbers with Prescribed Autocorrelation Coefficients JAROSLAV KRAL In many applications (for example if the effect of an filtering of a random process is tested) a sequence of pseudorandom numbers with a prescribed autocorrelation function must be generated. In the paper a method is discussed allowing to generate sequences of pseudorandom numbers with a autocorrelation function near the autocorrelation function of the white noise after the filtering by an filter with the transfer function F(p). The white noise is approximated on a digital computer by a telegraph signal S. On S some integral transformation is applied. The experimental results show, that the generated autocorrelation coefficients have the values near to the expected ones. The discussed method allows to generate pseudorandom sequences having a great number of nonzero autocorrelation coefficients. Let Pp = {X(t) t 2: 0} be an ergodic (Gaussian) process with the (tridiagonal) correlation function ^(T), R,J(X) = l - T //I for T < \i, JR^(T) = 0 elsewhere. Let x(t) be a realization of the process P. Let F(p) be the transfer function of a filter F and P^ the process Pp after the filtration by F and x(t) the filtered realization x(t) of P. If we put x(t) = 0 for t < 0 then (1) x(t)=!, x(x)q(t~x)dx, where r»+ico q(u) = c F(z) e pi dz, c = l/2iri, i = y/ l. Let for f > 0 \q(t)\ S e _at, a > 0, (this assumption is not too limitting) and with the probability one \x(t)\ < M, M is an appropriate constant. Then to every e > 0 there is a f0 > 0 such that for t > t0 (2) \x(t) - x(x) q(t - T) df < e. J r-f0

486 It obviously suffices to choose t 0 such that it holds (3) 8 \M J e-'"df. For sufficiently small \i P^ can be assumed to be a good approximation of the white noise. For the autocorrelation function R^ of the proces P^ then it holds approximately (see [2] or [3]) (4) ^(T) = -J + >O t o) 2 e i -dc U where as above i = y 1. We shall use the identity (4) in designing of a pseudorandom generator. The main problem is how to represent a continuous phenomena on a discrete device. Let us consider a random process P, = (Z(f), f >. 0} of the following properties. Every realization z(f) of P x is a stepwise function with discontinuity points 0, b 0, b x, b 2,... Let for i = 1,2,3,... a t be the value of z(f) on (6;_ 1;fe,). Let for i = 1, 2,... (b t ftj-i) be independent random variables uniformly distributed on (0, p) and a x, a 2,..., a,... independent random variables with the distribution function F(x), F(x) = 0 for x < -1, F(x) = 1 for x > 1, P(x) = G exp(-9f 2 )df for - 1 < J C < + 1, G=(T exp(-9f 2 )dfv 1. It is easily seen, that P x is an ergodic process with the autocorrelation function R^. P x is not a Gaussian process because, for example, for Af < fi P(Z(t) < A,Z(t + At) < B) = (5) = P(Z(f) < A) [M P(z(f) < B) + (t - M) H A (B)j where H^(P) = l for B > A and H A(B) = 0 for P < A, The process P x can be, however, easily generated on a computer (see bellow). Using (l) we obtained for the process P x ((O-l fbl + l r-t (6) z(f) = X a ;a(f - T) dt + a l(() <?(f - T) dt '- Jbi Jbi(t) where i(t) is the greatest integer for which b m < f can be expressed in the following

form (7) z(t) = a. w [G(0) - G(t - b m )] + V [G(t - 6, + 1 +1 ) - G(( - 6,)] where G is a primitive function for tj. The process P t can be easily generated (in a pseudorandom manner) on a digital computer. It suffices to produce the sequence a u a 2, a 3,... by one pseudorandom number (normal) generator and the sequence b 1-0, b 2 - b u b 3 - b 2,... by a uniform pseudorandom number generator. Using (7) we can easily generate the sequence z(t 0 ), z(t 0 + h), z(t 0 + 2h),..., where h is a positive number greather than [i. Numerical experiments show, that the sequences of pseudorandom numbers produced in such a way have autocorrelation coefficients near the expected values (see the figures 1-6). Numerical results Example 1. (Fig. 1, Fig. 2). *&»--. p - ßl R Л т ) = eßln ' ß ^ - Q - 2 Fig. 1. Graph of R^z). Fig. 2. Autocorrelation coefficients (n = 2000). Example 2. F(P) = 0>i -ßy)(p- ßг) (Fig.З,Fig.4). A > ßг- ßr ßi ~ ßг ß t = -0-4, ß 2= -0-44

Fig. 3. Graph of RJr). Fig. 4. Autocorrelation coefficients (n = 2000). 4-f-VT-\ / Fig. 5. Graph of Rft. Fig. 6. Autocorrélation coefficients (n = 2500). Example 3. (Fig. 5, Fig. 6). -tp)-, R ц = e 0 " COS j8f, (p ~ 0.) (P ~ ßi) ß^-a + iß, & =a-ijз, i =V-Ь a = -0-4, /? = 2к (Received June 23, 1970.)

REFERENCES [1] FelJer, W.: An Introduction to Probability Theory and Its Applications, Vol. 1, Second ed. Wiley, New York 1957. [2] Janáč K., Vojtášek S.: Solution of Nonlinear Systems. Ilife, London 1969. [3] Parren E.: Modern Probability Theory and its Applications. John Wiley, New York 1960. Poznámka o generování posloupností pseudonáhodných čísel s předepsanými auto korelačními koeficienty JAROSLAV KRÁL V řadě aplikací (např. pro posouzení účinku filtrace náhodného procesu) je potřebné generovat posloupnosti pseudonáhodných čísel se zadanou autokorelační funkcí. V článku je diskutován jeden způsob, jež umožňuje poměrně efektivní generování pseudonáhodných čísel s autokorelační funkcí blízkou autokorelační funkci bílého šumu po filtraci analogovým filtrem s funkcí přenosu F(p). Bílý šum je aproximován jistou formou telegrafního signálu, na něž je pak uplatněna jistá integrální transformace. Přiložené experimentální výsledky ukazují, že generované autokorelační koeficienty mají hodnoty blízké očekávaným. Výhoda diskutované metody je v tom, že umožňuje generovat pseudonáhodné posloupnosti, pro něž je velký počet autokorelačních koeficientů nenulový. RNDr. Jaroslav Král, CSc; Ústav výpočtové techniky ČVUT (Institute of computation technique Technical University), Horská 3, Praha 2.