Устройство для вычисления коэффициентов фурье

- ц 64898 Союз МВьжБик СОЦНВНЙСУЮЧМИНИ Ржиублнв61) ДОРОлн и тв,. ни Ос ЙВТ, СВИ,К-.ВУ 530351/18 Г 15/ 23) ЙиОритет Опубликовано Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открк 1 ий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ ие д по10 часдва енИзобретение Относится к вычислительной технике.Известно устройство для вычисле ния коэффициентОВ ФурьесодержащеедВа умножителяр на которые пОступаетанализируемый сигнал,- и одноканальный блок триГонометрических коэффициентов, косинусный выход которогоподключен к ОднОму умножител 10 синусный - к другомЬ (1),К этому устройству предъявляютсяжесткие требования по быстродействиюкоторые не ВсеГда Выполнию,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления коэффициентовФурье, содержащее регистры действительнОЙ и мнимОЙ частей первОГО ивторого операндов, информационныевходы которых являются входами устройства, а выходы соединены с первойгруппой входов арифметического блокавторая группа входов которого соединена с выходами регистров табличных коэффициентов, выходы арифметического блока являются выходами устРойства (2,".Однако при использовании арифметического устройства, работающегос фиксированной запятой, масш,абировние сильно уменьшает динамическийдиапазОИ аналйзируемых сигналов, ИспользОвание арифметическОГО бЛОка сплавающей запятой значительно увеличивает время вычислений.11 ель изобретения - расширен и.намйческого дтапазОна сиГналов двергаемых преобразованию Фурье.Это достигается тем, что устройство содержит элемент ИЛИ и первыйвторой последовательно соединенныедО 11 олнительные регистры 1 причем ВХОды элемента ИЛИ соединены с выходамиустройства, выход элемента ИЛИ соединен со входом первого дополнительногорегистра, выход второго дополнительного регистра соединен с управляющиМИ ВХОДаМИ РЕГИСТРОВ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙи мнимОЙ частеЙ перВОГО и ВТОРОГОоперандов.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит регистры 1,2, 3, 4 действительной и мнимойтей первого и второго операндов,регистра 5, б табличных коэффицитов, арифметический блок 7, входы которого соединены с выходами регистров 1-б, а выходы соединены со входами элемента ИЛИ 8, выходы которогосоединены со входами первого дополнительного регистра 9, выходы регистра 9 соединены со входами,цополнительного регистра 10, выходы которого соединены с управляющими входами регистров 1,2,3,4, входы 11-16 и выходы 17-20 устройства.Работа устройства заключается в следующем.Входные операнды Ая, В1 А 1 ) В 1 длиной и+к разрядов, (где п - разРядность слов входной и выходной инФормации; к - 0,1,п и выбирается иэ условия пикфактора во входных сигналах, подвергаемых преобразованию Фурье) подаются в параллельном коде на регистры 1,2,3,4. С выхода регистров п-разрядов каждого из операндов в последовательном коде подается в арифметический блок 7, оперирующий с п-разрядными словами, Табличные коэффициенты Х ,Ю длиной в и-разрядов подаются в йараллельном коде через регистры 5, б в блок 7. В блоке 7 производится вычисление величин:С -А + Ю В-ЫВС 1 = А+ Юя В+ ИВР= А - Хя Вн + ИВР =А-Х В -ИВвС выходов 17, 18, 19, 20 блока 7 считываются онерайды длиной в н+к Разрядов и подаются в запоминающее устройство. Кроме того, выходные операнды через элемент ИЛИ 8 подаются на регистр 9, который формирует маску в течение итерации и обнуляет командой начало новой итерации в процессе вычисления коэффициентов фурье. Причем регистр 9 построен так, что в случае установки в единичное состояние триггера старшего разряда происходит установка в единичное состояние всех триггеров младших по отношению к нему разрядов.Таким образом, в единичное состояние установятся триггеры регистра 9 в случае, если в соответствующих разрядах слов Ск Р С Р;появится 1 эа время данной йтераций, ПереднимФронтом команды начала новой итерации состояние регистра переписывается в регистр 10 - маску, который управляет регистрами 1,2,3,4,в данной итерации. Управление регистрами производится следующим образом: еслив старшем разряде регистра 10 напредыдущей итерации записан О, тоинформация в регистрах 1-4 подаетсяна выход в обход старшего разряда и 5 весь массив чисел, поступающих варифметический блок 7, оказываетсясдвинутым на один разряд в сторонустарших разрядов.Аналогичным образом происходит 3 О сдвиг массива на к"разрядов, если встарших к-разрядах п+к разрядныхслов записаны 0Таким образом, устройство работает с поблочно плавающей запятой, хотя арифметический блок работает врежиме с фиксированной запятой. Приэтом увеличивается динамический диапазон анализируемых сигналов,формула изобретенияИУстройство для вычисления коэффициентов фурье, содержащее регистры .действительной и мнимой частей первого и второго операндов, информационные входы которых являются входамиустройства, а выходы соединены первой группой входов арифметическогоблока, вторая группа входов которогосоединена с выходами регистров табличных коэффициентов, выходы арифметического блока являются выходамиустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения динамического диапазона сигналов, подвергаемых преобразованию фурье, оно со держит элемент,ИЛИ и первый и второйпослецовательно соединенные дополнительные регистры, причем входы элемента ИЛИ соединены с выходами устройства, выход элемента ИЛИ соединен щ со входом первого дополнительного регистра, выход второго дополнительного регистра соединен с управляющи-.ми входами регистров действительнойи мнимой частей первого и второгооперандов.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США У 3881097, кл. 235155, 19722. Зарубежная Радиоэлектроника,Р 2, 1969, с, 52, рис. б.б 48989 оставитель Л, 3 ехред Н . Бабурк Василин Заказ 59 Подпи итета ССС открытий наб. д. д, ул, ПрФилиал ППП Тираж 779 сударственного ко лам изобретений и ва ЖРашска тен, г. Ужго тков Коооекто