Устройство для трехточечного быстрого преобразования фурье

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 4 С 06 Р 15/332 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСГВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт физики полупроводников СО АН СССР(56) Кухарев Т.А. и др. Структура процессорных элементов, модульных БПФ-процессоров. "Известия ВУЗов, Приборостроение", 198, т.ХХШ, У 2.Авторское свидетельство СССР Яф 1107132, кл. О 06 Г 15/332, 1984. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДПЯ ТРЕХТОЧЕЧНОГО БЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ, содержащее первый сумматор-вычитатель, выход суммы которого подключен к информационному входу регистра, информационный выход которого подключен к первому входу второго сумматора-вычитателя, выход разности которого подключен к первому входу третьего сумматора-вычитателя, причем выход суммы второго сумматоравычитателя, выход суммы и выход разности третьего сумматора-вычитателя являются выходами соответственнопервого, второго и третьего операндов устройства, входами первого, второго и третьего операндов которогоявляются соответственно второй входвторого сумматора-вычитателя и первый и второй входы второго сумматоравычитателя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит первый и второйсумматоры, вычитатель, умножительна 1/16 и первый и второй умножители на 1/8, выход первого умножителя на 1/8 подключен к первому входупервого сумматора, выход которогоподключен к входу умножителя на1/16, выход которого подключен к пер -вому входу второго сумматора, выходкоторого подключен к входу второгоумножителя на 1/8, выход которогоподключен к первому входу вычитателя,выход которого подключен к второмувходу третьего сумматора-вычитателяа выход разности первого сумматоравычитателя подключен к вторымвходам вычнтателя и первого и второгосумматоров.12Изобретение относится к аьиислительной технике и может быт:ь ис:пользовано в специализированных поопессорах быстрого преабразованля Фурье.( БПФ ) высокой производительности:Цель изобретения - упрощение устройства.На фиг,1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2схема блока сумматоров; на фиг,3временные диаграммы работы.Устройства содержит три сумматора-вычитателя (блока двухточечного цПФ) 1-3, регистр 4, блок 5 сумматоров, блок 6 синхронизации. Блоксумматоров (фиг.2) содержит сумматоры 7 и 8 вьнитатель 9, умножглтелт Она 1/8, умнажитель. 11 на 1/16 и умножитель 12 на 1/8,Устройство работает следующимобразом.Операнд Е(О) поступает на второйвход третьего сумматора-вычитателя,а операнды Е(1) и (2) поступают соответственно на входы сумматора-вычитателя, выход суммы которого с(1)++Г(2) соединен с регистром 4. Сумма Х(1)+Х(2) через регистр 4 безизменения поступает на Входной регистр сумматора-Вычитателя 3 и в Виде 1/2 ГГ(1)+Х(2)3 поступает навходной регистр вычигателя того жеблока, паичем результат р(О)=с(О).ь+д(; +1(2) поступает на выход уст, ройства, а результат Г(0)+1/2 1 с(1)-+с(2)1 поступает на вход сумматаравычитателя 1, на Выходе которого получаетсяР(1)=- (О) - 1/2 ГХ(1)+с(2).1 +.,(1)- ( )Результат Е(1)-Г(2) с выход . сум-.матора-вычитателя 2 поступает навход блока 5 сумматоров., на вьгходекоторого получается величина 1.фй(,"-Е(2)3 котора.я поступает на Входсумматора-вычитателя 1, на Выходекоторого появляется значе-иеР(2):Х(О) - 1/2 1 Г(1)+Й(2),-3- 1 г(11:-Г(2)1 .Блок сумматоров работает следующим образом.Входной операнд М разрядностьюи поступает на вход сумматора 7, нацругой вход этого сумматора поступа.ет значение операнда Х ,сдвинутоена три разряда вправо, т.е, 0,125Значение суммы 1,125 Х с Выхода сум 068 Й 1матора 7, сцвинутое по четыре разряда Вправо, т.е, 00703125 )с поступает на Вход сумматора 8 на ВходВтаРСГО СУМЬатагРВ ГРИХОДИт ЗнаЧЕние, Значение счммы 1,0703125 1сумматара 1 сдвинутое нат 1 тл разрчпа Впово, т е01337890625 )( гаступает на Вход вычлтателя,;та друго 1 л вход которого 1 д приходит знзчени: )( На ВьХоде ВЬ 1- читателя получаем значение08662109375 Х , чта соответствуетВечплчине = Х В даннои интерпретаГ 3гци:. с соответствующей точностью.Выход Вьсчитателя является выходом блока сумматоров. Таким образом Всеустройство реализует Вычисления поформула.(Р(0): Г(0) + Й(1) + в(2)," 2 а Р(1)=Г(О) - Г(1)+х(2)+3 Й (1) -:Г(1)-й(2)3Устройство управляется стандарт - 21 ным блоком 6 синхронизации. Умножифиг.2) осушествляют сдвиги ин -формационных разрядов; умнажитель.0 на ри разряда вправо2 в .3,", умножитель 1 на четыре разряда вправо Зо (2-4)., умножитель 12 на три разрядавправо ,2-3), Физически это представлнет собой жестка фиксированную коммуте.ц-;ю информационных ВыхОдОВ ОднОго регистра хранения с соответству -ю 1 чими информационными выходами другого регистра.,1чЗВ олоке реализуется срункция ,(-З - " -) 111,7 "л; )1 Тссчность представления значенияксн танты -"- =0,866025 ч в данной( 0.,8662109375 этого вполне дастатачвла при фиксслроианном формате Я 8 и 16разр,.Ов,ес:ли учесть,что умножение осу 1 яес твляется на константу меньше 1. Засчет последовательного аппаратурногасдвиге с подсуммированием повышается 1 Гточна т.ь умножения (в условиях ограни.енно.й разрядной сетки реальныхма;л 1 Н 1 по сравнению с умножением папр 1 лнципу Одновременных сдвигов и сведения результатов. .ели разрядность равна 8 то одновременный сдвиг на 10 разрядов2 д,ьыходит за границу "т.-:Г(виельности" апнабайтнай разНастаад а ОБ ПОСЛЕДОВатЕЛЬНЫХ СДВИгах с подсуммированием также происходит "обрезаниемладших разрядов, но предварительно, в процессе последовательных сложений, выполняются переносы в старшие разряды и вероятность получения более точного резуль-, тата при заданной разрядности, соответственно, повышается Так, при длине операнды в восемь разрядов ре. - .зи чзультат прямого умножения на6 -Ь-10 Х согласно выражению ( 2 -2 -2 -2,Х при Х = соответствует 0,8671875(точное значение 0,8660254), а при 206801 4выполнении1-21+2 (1+2 )Ц результат =0,8662. На диаграмме (фиг.Зпоказана синхронизация работы функциональных узлов, составляющих устройство. Ковейерный режим показанс дискретностью до одного такта пол-ного суммирования, хотя реальноквантование для обеспечения конвейер.ности доводится до такта минимальной О функциональной операции (например,времени хранения выборки, внутреннего такта сложения и т.д.) ."Патент", г. У Филиал аз 8715/51 Тираж 673ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш итета СССРткрытийкая наб., д.4