Устройство для вычисления преобразования фурье

) (11) 1) 4 С 06 Г 1 5 / 33 2 УДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИС ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ(46) 3 (71) К носится к ой техник о литехнический инппеваи В,И,ШаФоростов мож т Теория и тки сиги лд об льство СССРР 15/332, 198 нные блоки и сумм торы. 3 ил Ф ститу,И,ШаАоростов81,32(088,8)абинер Л., Гоуение циФровойМир, 1978.орское свидете807, кл. С 06 быть использовано в устроиствах спектрального Фурье-преобразования сигналов при параллельном спектральноманализе в реальном масштабе времени,Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигаетсяза счет того, что устройство для вычисления преобразования Фурье содержит первый, второй и третий операци 1287176Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может широко использоваться в устройствахспектрального Фурье-преобразованиясигналов при параллельном спектральном анализе в реальном масштабе времени,Цель изобретения - упрощение устройства.Предлагаемое устройство реализуетфункцию дискретного преобразованияФурье-сигналов и отвечает поставленной цели. Экспоненциальная функция2 зс-з - зг - -3 ьхе = е, = соз Ьх - 3 зз.пЬх,(1)где Ь = 2 З 11 с, х = х/Я,Величина х Е(0,1), Следовательно,функция (1) может быть разложена вряд Фурье-Чебьппева, т.е.-3 в хе =1,(Ь)+ 2 Е (-д) 1 (Ь) Т (х) +где 1 (Ь) - значение функции Бесселяпервого рода 1-го порядкав точке Ь = 2 з 1 с(01 сМ);Т,(х) - значение многочлена Чебышева первого рода 1-йстепени в точке,х = /И(0 зЯ 1)К - остаточный член ряда раз+ложения функции е.описывающийся выражением:35со,+ =2 (д) 1 (Ь) 1 (х), (3)Выбирают значение ш такйм, чтобыдля (3) выполнялось условие40К 1 с, р О ( с( 1. (4)Тогда функцию ДПФ сигналов с учетом (2) и (4) можно представить в виде:=оВ зЗ ЕКс: х 1 (Ь) Т (х) - 3 у(з) 2(-И хх 1 д, Ь Т . (х), (5) где ш - максимальная степень разложения экспоненциальной функции е "." 50 в ряд Фурье-Чебышева при условии (4). Меняя порядок суммирования в (5), получают аОс) = А,ос) + А Ос) - зА Ос), (6) 55где А(К) = 1,(Ь) ) у(з);Сф - с=оЬ = 201 с; О К,И; х= з./М;0 з. Н.На фиг.1 приведена Аункциональнаяструктура устройства, на фиг.2 и 3функциональные схемы первого и второго, третьего комбинационных блоков.Устройство для вычисления преобразования Фурье (Аиг,1) имеет Ивходов и И выходов, содержит первый,второй и третий операционные блоки1-1,1-2,1-3,и ( И/2 (двухвходовых)сумматоров 2. Первый операционный.блок 1-1 (Аиг.2) имеет М входов иМ/23 + 1 выходов и содержит И-входовой сумматор 3 и узел 4 памяти коэффициентов.Таким образом, операционный блок1-1 по Е-му выходу реализует функциюу(ь); 1 с ==0Ы=г у(з.) 1 (2 з 1 с); 1 1 с 1 И/21.и определяет значения Аункции А, (1 с) в (6).Второй и третий операционные блоки 1-2, 1-3 (Аиг.3) имеют И входов и (И/23 выходов и содержат группу из узлов 5 памяти коэфАициентов, груп,пу сумматоров 6, группу узлов 7 памяти коэААициентов и группу сумматоров 8.Таким образом, второй операционньгй блок 1-2 по 1 с-му выходу реализует функциюЫБ = 2(-1) 1, (2 Б 1 с) ) у(з.) хе= =ох Т,(з./Ю),где 1 с = 1,2, ( И/23и определяет значения Аункции А (1 с) в (6).Третий операционный блок 1-3 поЕ-му выходу реализует АункциюГ(т+ 1)И 3ГЯ =.2 (-1) 1 (2 Ъ 1 с) хСс 1 Е -1М С у т, (/и),1 а Ом где 1 с = 1,2, М/2 ).и определяет значения функции А Ь)в (6).Формула изобретенияУстройство для вычисления преобразования Фурье содержащееИ/2 1.1 -У15 целая часть числа, М - размер преобразования) сумматоров, причем выход ь-то (ь = 1, ГИ 72) сумматора является -м информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я20 тем, что, с целью упрощения, оно содержит первый, второй и третий операционные блоки, причем 1-е ( =О, М) входы всех операционных блоков объединены и являются 1-м информационным входом устройства, д-е выходы первого и второго операционных блоков подключены соответственно к первому и второму входам -го сумматора, а 1-й выход третьего операционного блокаявляется (1 + И/23)-м выходом устройства, причем первый операционныйблок содержит сумматор и узел памятикоэффициентов, 1-й выход которого является -м выходом блока, 1-м входомкоторого является 1-й вход сумматора,выход которого является нулевым выходом устройства и подключен к адресному входу узла памяти коэффициентов,при этом второй и третий операционныеблоки содержат первую и вторую группыузлов памяти коэффициентов и первуюи вторую группы сумматоров, Я-й(8 = Г,1 п 721, м - максимальная степеньразложения экспоненциальной функциив ряд Фурье-Чебышева) выход 1-го узлапамяти коэффициентов первой группыподключен к 1-му входу 3-го сумматорапервой группы, выход которого подключен к адресному входу Б-го узла памяти коэффициентов второй группы, 1-йвыход которого подключен к Б-му входу-го сумматора второй гоуппы, выходкоторого является -м выходом блока, 1-м входом которого являетсяадресный вход 3-го узла памяти коэффициентов первой группы.1287176 УО ВНИИПИ Заказ 771 Произв.-полигр. пр-т Тираж 69 од, у Подписное оектная,