Устройство для формирования тригонометрических коэффициентов быстрого преобразования фурье
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОЭЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН У 15/332 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О убов ированный то ния лектрони.СССР 83,ТО к авто- нике, в споль ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ двтоескомм свидетельству(56) Клан Р. и др. Специалипроцессор для быстрого решгармонического анализа. -ка, 1968, т. 41, В 13, с.Авторское свидетельствоУ 1005071, кл. С 06 Р 15/3(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОЙЕРТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ КОЗФФИЦИЕБЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУР(57) Изобретение относитсяматике и вычислительной течастности предназначено для 801297072. зования в составе специализированных процессоров быстрого преобразования Фурье, Цель изобретения - повьппение быстродействия, Поставленная цель достигается за счет того, что устройство содержит регистр 1, суммар 2, блок 3 преобразования прямого кода в инверсный, полусумматор 4, блок 5 постоянной памяти, блок 6 управления, элемент И 7, выход 8 коэффициента, информационный вход 9, выход 10 знака, вход 11 начальной установки, тактовый вход 12, вход 13 выбора коэФфициента, причем блок 6 управления включает в себя элемент ИЛИ 14, элемент И 15 и сумматор 16 по модулю два. 1 ил., 2 табл.12970 Таблица 1 Знак дейАдрес действительной косиНомер три- гонометриАдрес мнимой части ствительной части гонометческого коэффици- ента нусной ча рическокоэффици ти тригонометрического коэффициента е 2 -3 Я-2 2 2 2 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности предназначено для использования в составе специализированных процессоров быстрого преобразования фурье (БПФ).Целью изобретения является повышение быстродействия устройства,Устройство содержит регистр 1, Ю сумматор 2, блок 3 преобразования прямого кода в инверсный, полусумматор 4, блок 5 постоянной памяти, блок 6 управления, элемент И 7, выход 8 тригонометрического коэффициента, 15 информационный вход 9 устройства, знаковый выход 10, вход 11 начальной установки, тактовый вход 12, вход 13 выбора коэффициента, элемент ИЛИ 14, элемент И 15, сумматор 16 по модулю 20 два. Принцип работы устройства для формирования тригонометрических коэффи 72 гциентов быстрого преобразования фурье заключается в следующем,В блоке постоянной памяти 5 послед- я.довательно записаны 2 значения четверти периода синусоидальной функции от з.п 0 до зп ( ) 2 -1 3 лдискретизацией по углу по адреМЬ-Я сам соответственно 0,12 В силу симметрии синусоидальной и косинусоидальной функций, задавая на входе блока 6 постоянной памяти 5 соответствующие адреса, на выходе указанного блока получают действительную или мнимую составляющие требуемого тригонометрического коэффициента.В табл. 1 приведены данные формирования адресов для обращения к блоку 5 постоянной памяти в первой итерации БПФ.+2 2 2 -2 2 -3 2" +3 3 2 -4 2 -4 2 -3 2 -3 2 -2 2 -2 2 - 1 2 - 1 Из таблицы. следует, что адреса 25мнимой части тригонометрических коэффициентов совпадают с (и) двоичными разрядами номера тригонометрического коэффициента для коэффициент-Я ЗОтов с номерами 0,1,.,2 и являются дополнением номера коэффициентадо 2 для коэффициентов с номерамии-й Ь(2 +1)(2 -1) и формируютсясоответственно преобразованием (и)разрядов номера тригонометрическогокоэффициента в дополнительный код.Исключение составляет тригонометриь-аческий коэффициент с номером 2адрес мнимой составляющей которогоформируется инвертированием (и-. 2)разрядов номера тригонометрическогокоэффициента,Адреса действительной части триго нометрических коэффициентов совпадают с (и) двоичными разрядами номератригонометрического коэффициента длякоэффициентов с номерами (2 +1),и50(2 -), что является дополненисем номера коэффициента до 2 длякоэффициентов с номерами 0,1,;.(2 ), и фоРмируются соответственнопреобразованием (и) разрядов номера коэффициента в дополнительный код.Исключение составляет тригонометрический коэффициент с нулевым номером, адрес действительной составляющей которого формируется инвертированием (и) разрядов номера тригонометрического коэффициентов. В остальных итерациях БПФ формирование происходит аналогичным образом.Комер тригонометрического коэффициента формируется в зависимости от номера итерации БПф по формулеА -А 1+2"где А , - номер предыдущего триго - нометрического коэффициента (К 0,12" );А - номер текущего тригонометрического коэффициента;текущий номер итерации( 1 э 2 эфп)Выбор в данный момент времени действительной или мнимой части тригонометрического коэффициента осуществляется по команде выбора коэффициента. В зависимости от команды выбора коэффициента на входе 13, на выходах 8 и 10 формируются соответственно действительная или мнимая части тригонометрического коэффициента и знак этого коэффициента.1Регистр 1 и сумматор 2 в совокупности представляют собой накапливающий сумматор, работающий с постоянной суммирования 2 , где д - текущий номер итерации.Номер тригонометрического коэффициента формируется на выходе реги2970 Таблица 2 Номер коэффициента Команда+выборакоэффи- циента Выходы блока 6 0 О 0 0 2 О 0 0 О Команда выбора коэффициента с уровнем логической "1" соответствует действительной части, а с уровнем логического "0" - мнимой части тригонометрического коэффициента. стра 1 и поступает на вход сумматора 2 для формирования следующегономера тригонометрического коэффициента (и) разряда номера тригонометрического коэффициента проходятчерез блок 3 преобразования прямогокода в инверсный и полусумматор 4и в зависимости от команд блока управления 6 преобразуется либо в инверсный либо в дополнительный код Ю Устройство для формирования тригометрических коэффициентов быстрого преобразования Фурье работает следующим образом,45Первоначально на вход 11 устройства подается импульс начальной установки, по которому регистр 1 устанавливается в нулевое состояние, На вход 9 устройства подается параллель ный код, соответствующий номеру итерации БПФ. В первой итерации БПФ подается код 00001, во второй - код 00010, в (и)-й - код 01000 и так далее. Такой код может быть получен, например, с выхода итерационного сдвигового регистра процессора БПФ. Для получения действительной части первого тригонометрического 72 6либо транслируется на адресный вход блока постоянной памяти без преобразования. Блок управления 6 формирует команды управления в зависимости от номера коэффициента и оъ команды выбора коэффициента. В табл. 2 приведена зависимость номера коэффициента от команды выбора коэффициента. коэффициента на вход 13 подается единичная команда и блок 6 управления формирует на первом выходе единичный сигнал, а на втором выходе - нулевой сигнал, по которым на адресные входы блока 6 постоянной памяти поступает адрес в выхода регистра 1, проинвертированный в блоке 3 преобразования прямого кода в инверсный и протранслированный через полусумматор 4 без изменения, т,е, 11111. Для получения мнимой части первого тригонометрического коэффициента на вход 13 устройства подается нулевая команда и блок 6 управления формирует на первом и втором выходах нулевые команды, по которым на адресные входы блока 5 постоянной памяти7072 129 7поступает адрес с выхода регистра 1, протранслированный без изменения через блок 3 преобразования прямого кода в инверсный и полусумматор 4, т.е. 00000. Действительная и мнимая части тригонометрического коэффициента формируется на выходе устройства. Знак действительной или мнимой частей тригонометрического коэффициента формируется схемой И 7 и передается на выход 1 О устройства. Второй тригонометрический коэффициент формируется после подачи навход 12 устройства тактового импульса, по которому в регистр 1 записывается информация с выхода сумматора2, в котором записанное в предыдущемтакте содержимое регистра 1 суммируется с кодом итерации, Для получениядействительной части второго тригонометрического коэффициента блок 6 управления формирует единичные командына выходах, по которым на адресныевходы блока 5 постоянной памяти поступает дополнительный код от (и)-хразрядов номера тригонометрическогокоэффициента, полученный на выходахполусумматора 4, Для получения мнимой части второго тригонометрического коэффициента блок управления 6формирует нулевые команды на выхо-,дах, по которым на адресные входыблока 5 постоянной памяти поступает(и) разряда номера тригонометрического коэффициента, протранслированные без изменения через блок 3преобразования прямого кода в инверсный и полусумматор 4, т.е.00001,Третий и последующие тригонометрические коэффициенты формируются аналогичным образом при поступлении тактовых импульсов, При переходе к следующей итерации регистр 1 обнуляется автоматически и не требуется поДачи импульса начальной установки,Импульс начальной установки и команда выбора коэффициента поступают с устройства управления, а тактовые импульсы - с устройства синхронизации процессора БПФ. 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретенияУстройство для формирования тригонометрических коэффициентов быстрого преобразования Фурье, содержащее сумматор, первая группа входов которого является группой информационных входов устройства, элемент И, выход которого является выходом знака коэффициента устройства, выходом коэффициента которого является выход блока поСтоянной памяти, блок преобразования прямого кода в инверсный, вход синхронизации которого подключен к первому выходу блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены регистр и полусумматор, выход которого подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход сумматора подключен к информационному входу регистра, выход к-го С 1 щ, п, п=1 ог. е, Н - размер преобразования) разряда которого подключен к -му входу группы блока управления и входу 1-го разряда блока преобразования прямого кода в инверсный, -й выход которого подключен к -му входу полусумматора, вход синхронизации которого подключен к второму выходу блока управ-. ления, первый вход которого объединен с первым входом элемента И и подключен к выходу (и)-го разряда регистра, выход 1-го Ц=1, и) разряда регистра подключен к 1-му входу второй группы сумматора, тактовый и установочный входы регистра являются соответственно тактовым и установочным входами устройства, вторые входы элемента И и блока управления объединены и является входом выбора коэффициента устройства, причем блок управления содержит элемент И, сумматор по модулю два и элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу сумматора по модулю два и являются первым выходом блока управления, вторым выходом которого является выход элемента И, первый и второй входы сумматора по модулю два являются соответственно первым и вторым входами блока управления, 1-м входом группы которого является -й вход элемента ИЛИ.
СмотретьЗаявка
3962907, 08.10.1985
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5075
ВОДНИКОВ КОНСТАНТИН НИКОЛАЕВИЧ, НЕДОРУБОВ ВЯЧЕСЛАВ КОНСТАНТИНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 17/14
Метки: быстрого, коэффициентов, преобразования, тригонометрических, формирования, фурье
Опубликовано: 15.03.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1297072-ustrojjstvo-dlya-formirovaniya-trigonometricheskikh-koehfficientov-bystrogo-preobrazovaniya-fure.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для формирования тригонометрических коэффициентов быстрого преобразования фурье</a>
Предыдущий патент: Устройство для вычисления факториала
Следующий патент: Устройство для вычисления свертки
Случайный патент: Способ определения коэффициента фильтрации водоносного пласта