Устройство для выполнения преобразования фурье

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51 )4 5 06 Р 5 33 ПИСА ИЗОБРЕТЕН етх ни, овод тельство СССРР 15/332, 1983.ВЫПОЛНЕНИЯ ПРЕОБн ато 10,тветройСл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Томский политехнический институт им. С.М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в измерительной технике, радиоэлектронике и электросвязи для выполнения преобра,80138339 зования Фурье непрерывных и дискр ных, детерминированных и случайны сигналов в реальном масштабе врем Цель изобретения - повышение быст действия устройства. Поставленна цель достигается за счет того, ч устройство имеет информационный в 1 устройства, аналого-цифровой и образователь 2, генератор тактов импульсов В,генератор псевдослуч чисел 4, счетчик 5, блок постоян памяти 6, две группы 7 по (К+) блоков сравнения 8, ( К+) М сумм ров-вычитателей 9, М сумматоров М информационных выходови соо ствующие связи между блоками уст ства. 2 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в измерительной технике, радиоэлектронике и электросвязи для выполнения преобразования фурье непрерывных и дискретных, детерминированных и случайных сигналов в реальном масштабе времени и является усовершенствованием устройства по авт.св, М 1177822,Дисперсию первой гармонике фильтрующей функцри Р находят так11%,3 = 5 С%, - 13 Ра, (1)415 где(Ы) = --- з 3.пЫ;р1 - случайная величина, распределенная на интервале 0, Ги соответствующая углу(фиг.2) при одном отсчете20эа период;1Р(Ы) = , - зп Ы - плотность2распределения вероятности,Тогда при независимости значений любых двух Ы получают выражение для среднеквадратической погрешности преобразования в зависимости от длительности интервала преобразования Т (в случае одного отсчета входного сигнала эа период исследуемой компоненты - Т,) или от числа отсчетов за период исследуемой компоненты И,35ЮМ.время Т выполнения устройством преобразования фурье с заданной допустимой погрешностью зависит преждевсего от ВЦ,Цель изобретения - повышение быстродействия путем уменьшения дисперсии Фильтрующих функций,На Фиг. представлена функциональная схема устройства для выполнения преобразования фурье; на Фиг.2одна гармоническая фильтрующая функция.Устройство для выполнения преобразования Фурье содержит информационный вход 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, генератор 3 тактовых импульсов, генератор 4псевдослучайных чисел, счетчик 5,блок 6 постоянной памяти, две группы7 по (К+1)М блоков 8 сравнения,(К+1)М сумматоров-вычитателей 9 иМ сумматоров 10, а также по М информационных выходов устройства 11,Устройство работает следуюцим образом.Входной аналоговый сигнал устройства поступает на вход 1 АЦП 2. Тактовые импульсы с выхода генератора 3поступают на управляющий вход АЦП 2,на информационном выходе которогоформируются цифровые отсчеты входного сигнала, на вход генератора 4псевдослучайных чисел, на выходахкоторого Формируется К + 1 последовательностей псевдослучайных чисел(и), и через счетчик 5 на адресныйвход блока 6, на выходах которогоформируются последовательности числовых кодов, соответствующих значениямФильтрующих Функций Я ,.(и) иС,;(и). Блоки сравнения осуществляютсравнение чисел, поступающих с выходов блока 6 и генератора 4. Есличисло, поступившее на блок 8 сравнения с блока 6, например, больше числа, поступившего с соответствующеговыхода генератора 4, на выходе данного блока сравнения Формируетсякод, разрешающий выполнение в соответствующем сумматоре-вычитателе 9операции сложения, при невыполненииуказанного условия - код, разрешающий выполнение операции вычитания,При разрешении операции сложения всумматоре-вычитателе 9 производитсясложение данного отсчета Х(п) входного сигнала с суммой, накопленнойв предшествуюцие моменты дискретизации. В обратном случае производитсявычитание Х(п), После выполнения Бтактов выборки значений исследуемого сигнала (цикла преобразования) навыходах М сумматоров первой и второйгрупп получают М значений коэффициентов разложения в ряд Фурье а . иЬ;,Каждая усредненная Фильтрующаяфункция (ЯХНИН. или соз 1;) получается путем усреднения Фильтрующей Функции, которая синтезируется с помощьюсуммирования действий К + 1 преобразований. Данные преобразования Формируются с помощью К + 1 псевдослучайных последовательностей (Фиг.2),Ь введенных блоков 8 сравнения, накапливающих сумматоров-вычитателей13833953 Луцюк дЖцциЖМ ссилМ 3 фун нсслеМОт нОспъ асе случка ю йксЮх ратара нс случайнее Сцсналы 8 ыкодак с сра 8 неноя%Рльтруюифункция устраЗсреднеяаярующая уустрюсас Составитель А,Баедактор Н.Рогулич Техред М.Дидык Корре.Муска 1298/50 Тираж 704 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, ЖодписноеР нного комитетаений и открытий35, Раушская на д.4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 9 и М сумматоров. Дисперсия фильтрующей функции предлагаемого устройства (фиг,2) может быть уменьшена до любого требуемого значения путем5 увеличения К. Ф о р м у л а и з обре т е н и я фУстройство для выполнения преобразования Фурье по авт,св. М 1177822, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первая и вторая группы из Ь входов сравнения, Ь сумматоров-вычитателей (Ь = К М, К = 1, 2, ) и М сумматоров, причем .-е (1 = 1, М).выходы первой и второй групп блокапостоянной памяти подключены к первым входам Ь блоков сравнения соответственно первои ивторой групп, 1-й (1-2, М) выходгенератора случайных чисел подключен к вторым входам (1 + КМ)-х блоков сравнения первой ивторой групп,выход аналого-цифрового преобразователя подключен к информационным входам (1 + КМ)-х сумматоров-вычитателей первой и второй групп, выходыБ;(Б = 1, К;= 1, М) блоков сравнения первой и второй групп подключены к управляющим входам Б; сумматоров-вычитателей первой и второйгрупп, выходы которых подключены кБ-м входам х-х сумматоров соответственно первой и второй групп, выходыкоторых являются х-ми информационными выходами соответственно первой ивторой групп устройства.