Устройство для вычисления свертки

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл з 6 06 Г 15/31 с присоединением заявки М -1 осударственный комитет СССР по аелаи изобретений и открытий) УСТРОЙСТ том ие а устизображ На чертства. Изобретение относится к связи ивычислительной технике и предназначено для спектрального анализа электрических сигналов, представленныхв цифррвой форме.Известно устройство для ускоренного решения задач спектральногоанализа, содержащее последовательнуюцепь из устройств перемножения комкомплексных чисел, сумматоров комплексных чисел и устройств изменениязнака комплексного числа 1,Недостатками этого устройстваявляются невысокое быстродействие ибольшое количество используемогооборудования.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяпоточный свертыватель, содержащийпоточный блок прямого быстрого преобразования Фурье (БПФ), вход которогосоединен с выходом ЗУ коэффициентовБПФ, выход блока прямого БПФ соединен с входом согласованного Фильтра,выход согласованного фильтра соединенс входом поточного блока обратногоБПФ, вход которого соединен с выходомЗУ коэффициентов обратного БПФ 21.Недостатком этого устройстваявляется конструктивная сложность,ЛЯ ВЫНИСЛЕНИЯ СВЕРТКИ которая заключается в , чтоиспользуются две памяти для хранениякоэффициентов.Цель изобретения. - сокращеанпаратурных затрат,Поставленная цель достигается темчто устройство, содержащее два блока быстрого преобразования Фурье,согласованный фильтр и блок памятикоэффициентов, выход которого подключен к первому входу первого блока быстрого преобразования Фурье,выход которого соединен со входомсогласованного Фильтра, выход кото"5 рого подключен к первому входу второго блока быстрого преобразованияФурье, выход .которого является выходом устройства, а второй вход первогблока быстрого преобразования Фурье20 является входом устройства, содержитблок Формирования комплексно-сопряженных чисел, выход которого подключен ко второму входу блока брого преобразования Фурье, аблока формирования комплексноженных чисел соединен с выходка памяти коэффициентов,800995 Формула изобретения Заказ 10430/65 Тираж 756 Подписное ВНИИ Фнлнал ппп фпатентфр, г. ужгород, ул. проектная. а Устройство содержит первый блок 1БПФ с входом 2., блок 3 памяти коэффициентов, выход которого соецинен свходом блока 1, согласованный Фильтр4, Вхац которого соединен с выходомблока 1, а вход соединенвторого блока 5 БПФ, имеющего выход6, блок 7 Формирования комдлексносопряжелнных чисел, вхоц которогосвязан с выхоДом блока 3, а выходсоединен с входом блана 5.Устройство работает следующимоОбразомсигнал даступает на вход 2. блаха1, где Осуществляется прямое быстроепреобразование Фурье. Цля работыблока 1 используются козФФициенты, 1хранящиеся в блоке 3 э виде комплы(снык чисел. Преобразованный блокам 1 сигнал в виде частотнага спектра поступает на вход согласованногоФильтр. 4, который в зависимости фат своей частотной характеристики,управляемой зондирующими сигналами,мажет выделять Определенные частотылибо паласы частот чэ поступащщегоСигнала. Сигнал с выхода,спогльасоэанНОГО ФИЛЬТРа 4 ПОСТттдаЕТ В бЛОК 5.На выходе 6 блока 5 ФормируетсяОтфильтрованный сигнал. Блок 5 использует для сваей работы сопряженные коэФФициенты БПФ, поступающие иэ блокаl, Сопряженные коэффициенты э блоке7 Фиксируются путем смены знака длямнимой части коэффициентов, хранящихся в блОке 3. БлагоДаря рабатеблоков 1 и 5 БПФ э реальном масштабевремени атфильтроВанный сигнал на згВыхоДе 6 Формируется также в реальном масштабе времени,В известных устройствах для быстрого преобразования Фурье используются два запоминающих устройства для 40хранения. Коэффициантоэ перевода информации из временной области В частотную и для обратнога перевода инФормации из частотной Области вовременную. Применение предлагаемогоустройства дозволяет заменить одноЗУ логическим блоком Формированиякомплексно-сопряженных чисел, чтосокращает количество необходимогоОборудования. Устройство для вычисления свертки, содержащее два блока быстрого преобразования Фурье, согласованный фильтр И бЛОК НаМЯТИ КОЭФФИЦИЕНТОВ н ВЫХОД которого подключен к первому входу первого блока быстрого преобразования Фурье, выход которого соединен с входом согласованнага Фильтра,. выход которого подключен к первому входу второго блока быстрого преобразования Фурье, выход которого является выходом устройства, а второй вход первого блока быстрого преобразования Фурье является входом устройства, О т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, Оно содержит блок Формирования :(Омплексносопряженных чисел, выход которого подключен ко Второму входу второго блока быстрого Преобразования Фурье, а вход блока Формирования комплексно- сопряженных чисел соединен с Выходом блока памяти коэффициентов. Наточки(и информации,принятые во внимание при экспертизе 1 аЭлектРОника. М., ПИИР", 1968,т,41, 9 8, с, 33-40. 2.Рабинер Л., Гаулд Б. Теория и примеиение цифровой обработки сигналов, И "Мир", 1978 (прототип).