Устройство для вычисления коэффициентов-фурье

СОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 091 1 И 15/33 ТЕНИЯ м щ+л тли- арифметиырех умноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 736113, .кл. 5 06 Р 15/332, 1977.2. Авторское свидетельство СССР , 9 648989, кл.606 Е 15/332, 1977(прототип).(54) (57 ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИПИЕНТОВ ФУРЬЕ, содержащее регистры действительных и мнимых частей первого и второго операндов и весовых коэффициентов, инФормационные входы которых являются информационными входами устройства, а выходы этих регистров подключены к соответствующим информационньм входам арифметического блока, управляющий вход которого является управляющим входом устройства, элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит два сумматора по модулю два . ,и два триггера, причем первая и вторая.;: группы выходов арифметического бло- ка являются параллельными выходами действительной и мнимой, частей результата устройства, выходы знакового и . дополнительного разрядов первой группы выходов арифметического блока под-, ключены к входам первого сумматора,. по модулю два, выходы знакового и дополнительного разрядов второй груп" пы выходов арифметического блока подключены к входам второго суммато-, ра по модулю два, выходы первого и; второго сумматоров по модулю два чЕ- реэ элемент ИЛИ подключены к входу-. первого триггера, выход первого триггера подключен к входу второго ,триггера, выход второго триггера подключен к входам управления сдви-,гом регистров действижельных и мнимыхчастей первого и второго операндов. 2. Устройство,по п.1, оч а ю щ е е с я тем, чточеский блоК состоит из четжителей, двух сумматоров-вычитателей, сумматора и вычитателя, причсуммирующие входы первого и второсумматоров-:вычитателей. являютсявходами действительной и мнимой ч тей первого операнда арифметического блока, первые входы первого и второго умножителей являются входами действительной и мнимой частей второго операнда арифметического блока втоО рые входы первого и второго умножи телей являются входами действительной и мнимой частей весового коэффициента арифметического блока, первый вход третьего умножителя соединен с первьм входом первого умножителя, второй вход третьего умножите- р ля соединен с вторьм входом второго умножителя, первый вход четвертого умножителя соединен с первы входом второго умножителя, второй .вход четвертого умножителя соединен с вторьм входом первого умножителя, выходы первого и второго умиожителей подключены соответственно к суьеюирующему и вычитающему входам вычитателя, выходы третьего и четвертого умножителей подключены ко входам сумматора, выходы вычитателя и сумматора подключены к вычитающим входам первого и второго сумматоров-вычитателей соответственно, выходы разря- фэ дов первого и второго сумматороввычитателей образуют первую и вторую группы выходов арифметического блока соответственно, управляющие входы первого и второго сумматоров-вычитателей соединены с управлякщим входом ариФметического блока.,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для вычисления коэффициентов Фурье при цифровой обработке сигналов.Известно устройство для вычисления коэффициентов Фурье, содержащее множительные блоки, сумматоры, регистры и вычисляющее коэффициенты Фурье с представлением операндов в Формате с Фиксированной запятой и автоматическим масштабированием 1 .Наиболее близким к иэобретениютехническим решением является устройство для вычисления коэффициентов Фурье, содержащее регистры действительной и мнимой частей первого й второго операндов и весового коэфФициента, арифметический блок, элемент ИЛИ, а также два дополнитель" ных регистра, В этом устройстве при вычислении коэффициентов Фурье .в Формате с фиксированной запятой применяется условное масштабирование, основанное на прогнозировании переполнения 2 .Недостатком известных устройствявляется их сложность, обусловленная неполным использованием возможностей условного масштабирования и, как следствие, повышенной разрядностью используемых блоков.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигаетсятемчто устройство для вычисления коэффициентов Фурье, включающее регистры действительных и мнимых частей первого и второго операндов и весовых коэффициентов,информацион" ные входы которых являются информационными входами устройства, а выходы этих регистров подключены к соответствующим информационным входам арифметического блока, управляющий вход которого является управляющим входом устройства, элемент ИЛИ, содержит два сумматора по модулю два и два триггера, причем первая и вторая группы выходов арифметического блока являются параллельными выходами действительной и мнимой частей результата устройства, выходы знаковогой дополнительного разрядов первой группы выходов арифметического блока подключены к входам первого сумматора по модулю два, выходы знакового и дополнительного разрядов второй группы выходов арифметического блока подключены к входам второго сумматора по модулю два, выходы первого и второго сумматоров по модулю два через элемент ИЛИ подключены к входу первого триггера, выход первого триггера подключен к входу второго триггера, выход второго триггера подключен к входам управления сдвигом регистров действительных и мнимых частей первого ивторого операндов.Кроме того, арифметический блок состоит из четырех умножителей, двух5 сумматоров-вычитателей, сумматораи вычитателя, причем суммирующиевходы первого и второго сумматороввычитателей являются входами действительной и мнимой частей первого 10 операнда арифметического блока,первые входы первого и второго умножителей являются входами действительной и мниМой частей второгооперанда арифметического блока, вто Рые входы первого и втоРого умножителей являются входами действительной и мнимой частей весового коэффициента арифметического блока,первый вход третьего умножителя соединен с первым входом первого умножителя второй вход третьего умножителя соединен с вторым входом второго умножителя, первый вход четвертого умножителя соединен с первьмвходом второго умножителя, второйвход четвертого умножителя соединенс вторым входом первого умножителя,выходы первого и второго умножителейподключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам вычитате- ЗО ля, выходы третьего и четвертого умножителей подключены к входам сумматора, выходы вычитателя и сумматораподключены к вычитающим входам первого и второго сумматоров-вычитателей 35 соответственно, выходы разрядов первого и второго сумматоров-вычитателей.образуют первую и вторую группы выходов арифметического блока соответственно, управляющие входы первого 4 р и второго сумматоров-вычитателей соединены с управляющим входом арифме.тического блока.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема предлагаемого устройства, на 45 фиг, 2 - функциональная схема арифметического блока.Устройство содержит регистрь 1 1-4действительных и мнимьи частей первого и второго операндов и регистры5-б весовых коэффициентов, ариф"метический блок 7, сумматоры 8,и 9по модулю два, элемент ИЛИ 10,триггеры 11 и 12, информационныевходы 13-18, выходы 19 и 20.Лрифметический блок 7 состоитиз умножителей 21-24, вычитателя25, сумматора 26, сумматоров-вычитателей 27 и 28 и имеет управляющий вход 29, информациокные входы30-35 и выходы 36 и 37.60 Устройство выполняет операциивидаф (1)65полнения, т,е. о,необходнмости последукщего масштабирования. Появившийся сигнал через элемент ИЛИ 10 записывается в первый триггер 11 по информационному единичному входу. Единичные сигналы, появившиеся на выходесумматоров 8 и 9, при вычислениипоследуюших основных операций в интерации лишь подтверждают единичноесостояние триггера 11 и тем самым 0 указывают на необходимость масштабирования на следукщей интерации.По окончании интерапии содержимоетриггера 11 переписывается в триггер12, а триггер 11 устанавливается в 15 нулевое состояние. Единичное состояние триггера 12 свидетельствует онеобходимости масштабирования наданной интерации. Выход триггера 12соединен с управляющими входами ре2 О гистров 1-4. Единичный сигнал науправлякщих входах регистров 1-4 включает цепи сдвига на один разряд вправо. Таким образом операнды, подаваемые на регистры 1-4, сдвигаются, т.е. -25 масштабируются, и в таком виде подаются на первую группу входов 30-33арифметического блока 7 для участияв последующих вычислениях, Этот процесс повторяется до окончания вычисления коэффициентов Фурье. где А , В, - коплексные операнды;% - комплексный весовойкоэффициент.Устройство для вычисления коэффициентов Фурье работает следующим образом.Перед вычислениями производится установка триггеров 11 и 12 и ре.гистров 1-6 в нулевое состояние.На входы устройства 13-18 поступают действительные и мнимые части. первого и второго операндов весового коэффициента и записываются в ре" гистры 1-6. Регистры 1-4 оснащены цепями сдвига, и при наличии логической единицы на их управлякщих входах производится сдвиг действительной и мнимой частей первого и второго операндов на один разряд вправо, т.е. производится масштабирование. С выходов регистров 1-6 операнды подаются в арифметический блок 7, который вычисляет основную базовую операцию (1). Результаты вычислений 1 и В поочередно выделяются на выходы устройства. В это вре мя на сумматорах 8 и 9 анализируются знаковый и дополнительныр разряды действительной и мнимой частей результатов А и В. Дополнительный разряд формируется в арифметическом блоке 7 и является переносом из знакового разряда действительной и мнимой частей результата соответст венно.Если на выходе любого сумматора 8 и 9 появляется логическая единица, то это свидетельствует о наличии переПредлагаемое устройство при одинаковом динамическом диапазоне входного сигнала требует меньшей разрядности используемых блоков по сравнеЗ 5 нию с иэвестньм и, следовательно,имеет более простую конструкцию..Б б П Патент, гужгород, ул.Проектна Фили аказ 8428/47 . Тираж 7 ВНИИПЯ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж енного ктений иЬ, Раушс Подписное омитета СССР крытий я наб., д.4