Арифметическое устройство для процессора быстрого преобразования фурье

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 80,у(5 п06 Р 15/332 ЕН ТЕЛЬСТ У СВИД К АВТО СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И(54) (57) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЦЕССОРА БЪСТРОГОПРЕОБРАЗОВАНИЯ фУРЬЕ, содержащеепервый, второй и третий сумматоры,первый, второй и третий вычятатели, первый, второй и третий умножители, причемвход действительной части первого операнда устройства подключен к Первомувходу первого сумматора и к суммирующему входу первого вычитателя, входмнимой части первого операнда устройства подключен к первому входу второгосумматора и к суммирующему входу второго вычитателя, вход действительнойчасти второго операнда устройства подключен к второму входу первого сумматора и к вычитающему входу первого вычитателя, вход мнимой части второго опе-ранда устройства подключен к второмувходу второго сумматора и к вычитающему входу второго вычитателя, выходы +ервого и второго сумматоров являются соответственно выходом действительной и выходом мнимой частей суммы устройства, вход действительной части коэффицчента устройства и выход первого вычитателя подключены к входам первого умножителя, вход мнимой части коэффициента устройства и выход второго вычитателя подключены к входам второгоожителя, выход первою и выход второго умножителей подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам третьего вычитателя, выход которого является выходом действительной части результата устройства, о т л и - а ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит четвертый и пятый сумматоры и четвертый вычитатель, причем входы действи- С тельной и мнимой частей коэффициента устройства подключены к входам треть- ф его сумматора, выходы первого и второго вычитателей поключены к входам четвертого сумматора, выходы первого иа . второго умножителей подключены к входам пятого сумматора, выход которого подключен к суммирующему входу четвер- цр то 1 о вычитателя, выходы третьего и чу. вертого сумматоров подключены к входам третьего умножителя, выход которого подключен к вычитающему входу четвертого вычитателя, выход четвертого вычитателя является выходом мнимой части результата устройства, 1019458Изобретение относигся к автоматике и вычислительной технике и предназначено для аппаратурной реализации быстрого преобразования Ф урье (БПФ).5Известно арифметическое устройство для выполнения базовой операции ВПФ, содержащее многоярусную цепь иэ блоков перемножения комплексных чисел, сумматоров комплексных чисел и блоков изме 10 пения знака комплексного числа 1,) .Недостатком данного устройства являет ся невысокое быстродействие и большое количество аппаратуры.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является арифметическое устройство для процессора быстрого преобразования фурье, состоящее из трех вычитателей и четырех умножите лей Г 2120Недостатком известного устройства является его сложность.Целью изобретения является упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, д что арифметическое устройство для процессора быстрого преобразования Фурье, содержащее первый, второй и третий сумматоры, первый, второй и третий вычитатели, первый, второй и третий умножители, причем вход действительной части первого операнда устройстаа подключен к первому входу первого сумматора и к суммирующему входу первого вычитателя, вход мнимой части первого операнда устройства подключен к первому входу второ- З 5 го сумматора и к суммирующему входу второго вычитателя, вход действительной части второго операнда устройства подключен к второму входу первого сумматора и к вычитающему входу первого вычита. теля, вход мнимой части второго операнда устройства подключен к второму входу второго сумматора и к вычитающему входу второго вычитателя, выходы перво го и второго сумматоров являются соответственно выходом действительной и выходом мнимой частей суммы устройства, вход действительной части коэффициента устройства и выход первого вычвтателя подключены, к входам первого ум ножителя, вход мнимой части коэффициент. та устройства и выход второго вычитателя подключены к входам второго улщо- . жителя, выход первого и выход второгоумножителей подключены соответствен но к суммирующему и вычитаюшему входу третьего вычитателя, выхоД которого является выходом действительной части результата устройства, содержит четвертый и пятый сумматоры и четвертый аычитатель, причем виды действительной и мнимой частей коэффициента устройства подключены к входам третьефф го суьжатора, выходы первого и второго вычитателей подключены к входам четвертого сумматора, выходы первого и второго умножителей подключены к входам пятого сумматора, выход которого подключен к суммирующему входу четвертого вычитателя, выходы третьего и четвертого сумматоров подключены к входам третьего умножителя, выход которого подключен к вычитающему входу четвертого вычитатедя, выход четвертого вычитателя является выходом мнимой части результата устройства.На чертеже представлена функциональная схема арифметического устройства ддя процессора быстрого преобра- зования Фурье,Устройство содержит сумматоры 1-5, вычитатели 6-8, умножители 10- 12, входные шины 13-18, выходные шины, 19-22 аУстройство работает следующим образомеНа входы сумматора 1 н вычитателя 6 по входным шинам 13 и 14 подаются действительные части комплексных чисел Аи В(А",и ВМ ), на входы сумматора 2 и вычнтателя 7 по входным шинам 17 и 18 поступают мнимые, части чисел Д и В ( А и В ) соответственно. На вы 1ходе сумматора 1; соединенного с выходной шиной 19, образуется действи тельная часть суммы А + В (А,+ В.). На выходе сумматора 2, соединенном с выходной шиной 22, образуется мнимая часть суммы А + В ( А + В). С выхода вычитателя 6 разность действительных частей комплексных чисел А и В ( А - В у,) поступает на один из входов сумматора 4 и на вход. умножителя 10, на другой вход которого по входной шине 16 подается действительная часть коэффициента(ФЧг). С выхода вычитателя 7 разность мйимых частей чиселА и В поступает на второй вход сумматора 4 и на вход умножнтеля 11, на другой вход которого по входной шине 16 поступает мнимая часть коэффициента Ж(И ),С выходов умножителей 1 О и 11 произведения (А;В .)Ъ/р и (А 1- В )4 поступают на входы сумматора 5 и вычитателя 8, с выхода вычитателя 8 действительная часть произведенная (А-В) 9 (В г ) поступает наЬ бг ВНИИПИ Заказ 3706/44 Тираж 706 дписн иал ППП "Патент, г. Ужгороа, ул ктная,3 10194584 выходную шину 20. На входы суммато- Таким образом,в известном устройст ра Э с входных шин 15.и 16 поступают ве для получения произведения (А-В) Ф действительная и мнимая части коэффици- требовалось четыре умножителя и четыре ента Ж (1- и Ж;) С выходов суммато- блока суммироввпщ или вычитания. В ров 3 и 4 суммы Юу,+Ю и (Ят Ьд)Д Ь 4 предлагаемом. устройстве для выполнения псстуамот на входы умножителя 12, с вы- той же операции требуется три умножитеиюащтпоступает на первый вход иычитателя 9, тания."иа второй вход которого поступает с выхода сумматора 5 суммаПА-.Ь)Ю(А-Ь)4 1 О Количество умножителей является ре- .С выхода вычитателя 9 мнимая часть про шающкм фактором при оценке вппаратурных изведения ( А-В) Ф Ьпоступает на выход- затрат и обуславливает преимушество иую шину 21. предложенного устройства перед известным.