Устройство для вычисления коэффициентов фурье

(51) 4 НИЕ ИЗОБРЕТ етики олови СССР 1979. и др,нных ин стем. рис. 3льство 5/332, ьев Г,изирова ельных с 4, с. 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидеУ 537349, кл. С 06 РСмирнов Ю.М., ВорПроектирование специформационно-вычислитМ.: Высшая школа, 191. 2. 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ(57) Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено дляоперативного определения коэффициентов ДПФ в реальном масштабе времении может быть использовано в автоматике, радиотехнике и других областяхнауки и техники. Цель изобретения -сокращение аппаратурных затрат, Устройство содержит триггер 1, генератор тактовых импульсов 2, элемент ИЗ,счетчик 4, следящий аналого-цифровойпреобразователь 6 и два накапливающих сумматора 7, 7. Введение следящего аналого-цифрового преобразователя 6 и двух блоков памяти 51 и 5позволяет достигнуть цели изобретения, 1 ил.3 О2на выходе приращений аналого-цифрового преобразователя 6 соответствуетположительному приращению, а -отрицательному, С этой же частотойиз блоков 5 и 5 памяти по адресам,1 2равным содержимому счетчика 4, осуществляется выборка заранее подготовленных значений сумм, необходимых длявычисления коэффициентов ДПФ. Выходыпервого 5 и второго 5 блоков памяти подключены к входам соответственнопервого 7 и второго 7 накапливающихсумматоров со сдвигом на г разрядовв сторону младших разрядов.Если на выходе приращений аналогоцифрового преобразователя 6 значение"О", то содержимое выбранных ячеекблоков 5, и 5 памяти, поступающее внакапливающие сумматоры 7 и 7,складывается с содержимым этих жесумматоров.Если же на выходе приращений аналого-цифрового преобразователя "1",что соответствует отрицательному приращению входного сигнала х(Г), то содержимое выбранных ячеек блоков 51и 5 памяти, поступающее в накапливающие сумматоры 7, и 7 , вычитается из значения содержимого этих жесумматоров.Подключение выходов блоков 5 и 5памяти к входам накапливающих сумматоров 7, и 7 со сдвигом на г разрядов в сторону младших разрядов обеспечивает аппаратную реализацию операции умножения содержимого ячеек первого 5 и второго 5 блоков памяти навеличину приращения, по модулю равную 2 ",По достижению заданного числа отсчетов Н, равного целой степени двойки, на выходе переполнения счетчика 4появляется сигнал, свидетельствующийо том, что внакапливающих сумматорах 7 и 7 накоплено истинное значение мнимой и действительной частейрезультатаРазрядность накапливающ 1 п сумматоров равна 2 г.Алгоритм работы устройства заключается в следующем. За один такт работы устройства приращение входногосигнала х(г) равно Устройство работает следующим образом.По сигналу, поступающему на вход 9 устройства, осуществляется установка 35 в начальное состояние счетчика 4, аналого-циФрового преобразователя 6, первого 7 и второго 7 накапливаю 1щих сумматоров и переключение триггера 1 в единичное состояние. По этому 4 О сигналу импульсы с выхода генератора 2 тактовых импульсов через элемент И 3 поступают на счетный вход счетчика 4, тактовые входы блоков 5 и 5 памяти, накапливающих суммато ров 7, и 7 и аналого-цифрового преобразователя 6. Последний осуществляет преобразование входного сигнала х(г) из аналоговой формы в цифровую с частотой дискредитации, равной час тоте генератора 2 тактовых импульсов. С выхода приращений аналого-цифрового преобразователя 6 снимаются значения приращений входного сигнала х(г) в виде единиц и нулей за один такт работы устройства. Абсолютное значение приращения ах входного сигнала.х(г) равно единице младшего разряда, т,е, 2 ", причем значение сигнала. "О" 13323Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для определения коэффициентов дискретного преоб 5 разования Фурье при работе в реальном масштабе времени.Цель изобретения - сокращение аппаратурньж затрат.На чертеже приведена схема предла гаемого устройства.Предлагаемое устройство содержит триггер 1, генератор 2 тактовых импульсов, элемент И 3, счетчик 4, первый 5 и второй 5 блоки постоянной памяти, следящий аналого-цифровой преобразователь 6, первый 7 и второй 7 накапливающие сумматоры, информационный вход 8 установочный вход,9, выход 10 готовности результата, выходы мнимой 11 и действительной 12 частей результата.Информационный вход 8 устройства является аналоговым входом аналогоцифрового преобразователя 6, выход 25 приращения которого соединен с управляющими входами первого 7 и второго 7 накапливающих сумматоров, выходы которых являются выходами мнимойи действительной 12 частей ,результата. х, = х -х., = з 1 Рпх(Г)-х;1 2КоэФфициенты ДПФ вычисляются поформуламЦ.1А(м) =х соз(1 с дг ы);к:о1332330 В(ы) =хядп(1 с дС 1,1);1 с-огде 1=0,1,2, ,Б- номер отсчетавходного сигна 5ла хИ)1д = Т/Б - интервал дискредитации;ш = 2 й/Т - частота исследуемой гармоники;Т - период исследуемой гармоники.Учитывая, что х = х, + . дх исв 1, х, = дх, получают для вычисления А(ы) следующее соотношение;Я А(о) = 2 х 2, сов(1 с дТ ы)=х,сояО+ 1 1 сс О) Д "ф = "- сов(к.7" цКС = соя (11;-1).д ,1,77Аналогично и для В(111) выполняютсявычисления: 10 15КТаким образом, в блоках 5, и 5 памяти записаны значения сумм Я й С,20 соответственно цнн всех значений О, К-.25 Устройство для вычисления коэффициентов Фурье, содержащее триггер, генератор тактовых импульсов, элемент И, счетчик, первый и второй накапливающие сумматоры, выходы которых ЗО являются выходами соответственно мнимой и реальной частей результата устройства, а входы начальной установки первого и второго накапливающих сумматоров, единичный вход триггера соединены между собой и являются установочным входом устройства, выход переполнения счетчика является выходом готовности результата и подключен к нулевому входу триггера, единичный 4 о выход которого подключен к первомувходу элемента И,второй вход которого подключен.к выходу генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью сокращения ап паратурных затрат, оно содержит следящий аналого-цифровой преобразова тель, первый и второй блоки постоянной памяти, адресные входы которых подключены к информационному выходу счетчика, счетный вход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков постоянной памяти, тактовыми входами следящего аналогоцифрового преобразователя, первого и 55 второго накапливающих сумматоров иподключен к выходу элемента И, выходы первого и второго блоков постоянной памяти подключены к информационным входам соответственно первоВ(1 д) =дх Б +дхЯ +дх Я ++КК 7 ПЮ ГдЕ Я = В 2 е.ПО+яП( дав )+ядП(2 ЛКорректор С. Шекмар Редактор Е.Папп 3 аказ 3834/45 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го и второго накапливающих сумматоров, управляющие входы которых подключены к выходу следящего аналого 1332330 6цифрового преобразователя, информационный вход которого является информационным входом устройства.