Арифметическое устройство для выполнения быстрого преобразования хартли-фурье

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано о аппаратуре спектрал ьнйгр анализа и синтеза сигналов. Цель изобретения - ловышеййе быстродействия, Для этого устройство содержит умножители 14, 15 комплексных чисел, коммутатор 16, сумматоры-вычитатели 17-22. Сущность изобретения заключается в осуществлений базовой операции алгоритмов быстрого преобразования Хартли (БПХ) и быстрого преобразования Фурье (Б ПФ) по расщеплённому основанию, которые являются более эффективными, чем другие алгоритмы БПХ и БПФ. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 06 F 15/332

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4885021/24 (22) 21,11.90 (46) 23;08.92. Б юл. ¹ 31 (71) Львовский научно-исследовательский . радибтехнический институт (72) А,А,Мельник и M,Н.Яцимирский (56) Авторское свидетельство СССР № 1569847, кл, G 06 F 15/332. 1988, Авторское свидетельство СССР

N. 1231513, êë, G 06 F 15/332, 1984. (54) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ БЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ХАРТЛИ-ФУРЬЕ

Щ 17569О2 А1

2 . (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано о аппаратуре спектрального анализа и синтеза сигналов. Цель изобретения — повышение быстродействия, Для этого устройство содержит умножители 14, 15 комплексных чисел, коммутатор- 16, сумматоры-вычитатели 17-22. Сущность иэобретейий заключается в осуществлении базовой операции алгоритмов быстрого преобразования Хартли (БПХ) и быстрого преобразований Фурье (БПФ) по расщепленному основанию, которые- являются более эффективными, чем другие алгоритмы БПХ и БПФ. 2 ил, 3

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре спектрального анализа и синтеза сигналов.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Сущность изобретения заключается в . том, что разработано устройство для выполнения базовой операции алгоритмов.быстрого преобразования Хартли (БПХ) и быстрого преобразования Фурье (БПФ) по расщепленному основанию; которые являются более эффективными, чем другие алгоритмы БПХ и БПФ.

На фиг.1 показана схема арифметического устройства для выполнения БПХФ; на фиг,2 — граф алгоритма БПХ по расщепленному основанию два — четыре на основе предлагаемой базовой операциИ.

Устройство содержит входы 1-8 операндов, входы 9-12 задания фазовых мно жителей, вход 13 задэния типа"оиперации умножители 14 и 15 комплексных чисел коммутатор 16, сумматоры-вычитатели.17

22, выходы 23 — 30 результата.

Базовая операция алгоритмов БПХ

БПФ по расщепленному основанию два четыре описывается следующей системо уравнений:

1756902

$ з«, з!

eSN — fCg;

i =i+m;

m =! — m, «

20! где m — входы блока;

i, m — выходы блока.

Коммутатор 16 пропускает поступаю25 щие íà e« о входы данные прямо или накрест и в зависимости от значения сигнала У на входе 13 устройства: если У = 1, то данные и идут накрест; если Y = 0 — прямо.

Порядок выполнения алгоритмов БПХ

30 и БПФ на основе предлагаемой базовой операции определяется графом алгоритма (на вериг.2 показан граф алгоритма БПХ для

N =32).

Базовая ойерация на графе изображена

35 прямоугольником, внутри которого первая цифра указывает значение управляющего сигнала У, вторая и третья в порядке сверху вниз определяют значения параметров k u

N, используемых для ввода фазовых множи40 телеи.си". $и" Си "и $и .дпе k= «,И78-1 эти множители принимают значения

С«ч соэ12л К) N 1; $!ч = sin 12 zk INI;

С«ч =cos !6л!с! Й1;$«ч =sini блею!NI; а для k = 0 при N > 8 (третья цифра равна

45 размерности преобразования) они соответственно равны: 0,1 — «!2/2 и«2/2.

Как видно из фиг.2, на первых двух этапах преобразования на некоторые входы подаются нули (обозначены "Ои), а

50 некоторые выходы не используются, На этих этапах с помощью базовой операциИ реализуются четырехточечные и пары двухточечных преобразований.

Первые из них обозначены тройкой пара55 метров 1, О, 4, а вторые 0, О, 2, которые реализуются с фазовыми множителями, равными "1" для четырехточечного преобразования и "1/2" для двух двухточечных.

= b (q1 — Yqs УГ1);

С = С+ (гз — УГ1 — УЦЗ);

g = с — (ra — Yr1 — Уцз);

d d+ (гз+ Yr1+ Yqs);

h = d — (Гз + УГ1 + Yqs), где а b, с, d, е, f, с«, h — входы устройства;

a, b«, c«, d«е«, f, g«, h« - выходы устройства; Y — значение сигнала « аправляющем входе коммутатора 16 (Y = 0,1;

С«ч"=cos 12mrl N I;

Ъг = sin I 2 ë г IN l.

q1= еС«i1 + f $««"; цз = g См + h $««

r1= е$«« — f CN : гз=g SN — h С«« а«=a+(q1 — Уцз+ YГ1); е =. = а — (q1 — Y qp+Yr1);

b =b+(q1 — Yqa — 9r1); f1 =

Устройство работает следующим образом.

По входам 1-8 в устройство поступают входные числа. По входам 9 — 12 поступают

5 фазовые множители. На множителях 14 и 15 комплексных чисел выполняются операции умножения входных чисел на фазовые мно-. жители в соответствии с выражениями:

10 еС«« + f Stu ; 9С«« " + h $««

На Сумматорах-вычитателях 17 — 22 вы15 полняются операции сложения и вычитания в соответствии с выражением:

1756902

Порядок связей между входами и выхо- сел соединены соответственно с третьим и дами базовых операций показан на фиг.2. четвертым входами задания фазовых мноБыстродействие предлагаемого ариф- жителей устройства, первый выход первог6 метического устройства для выполнения умножителя комплексных чисел и первый быстрого преобразования Хартли-Фурье 5 выход второго умножителя комплексных чи-. определяется как сумма времен одного ум- сел соединены соответственно с первым и ножения комплексных чисел и двух сложе- . вторым информационными входами коммуний. --:-,:- -: татора. управляющий вход которого соединен с входом задания типа операции

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ... )p устройства, первый выход коммутатора соединен с первым входом пято о сумматораАрифметическоеустройство для выпол-: вычитателя, второй выход коммутатора нения быстрого преобразования Хартли- соединен с первым входом шестого суммаФурье, содержащее первый умножитель . тора-вычитателя.вторйевходыпятогоишекомплексных чисел и четыре сумматора-Bbl- )5 стого сумматоров-вычитателей" соединены читателя, причем первый и второй входы соответственно с вторыми выходами первопервого умножителя комплексных чисел со- го и второго умножителей комплексных чиединены с первым и вторым входами one- сел, первые входы с первого по четвертый рандов устройства, третий и четвертый сумматоров-вычитателей соединены сооТвходы первого умножителя комплексййх чи- 20 ветственно с пятым, шестым, седьмым и сел соединены с первым и вторым входами восьмыми входами операндов устройства, задания фазовых множителей устройства, . вторые входы первого-и второго сумматовыходы суммы первого и второго суммато- ров-вычитателей соединены с выходами со:ров-вычитателей соединены соответствен- ответственно суммы и разйости пятого но с первым и вторым выходами результата 2g сумматора-.вычитателя, вторые входы треть устройства, отл ича ю щееся. тем,что,с его и четвертого сумматоров -вычитателей целью повышения быстродействия, в "него соединень", с выходами соответственно сумдополнительно введены второй умножитЕль мы и разности шестогО сумматора-вычитакомплексныхчисел, пятый и шестой сумма-: - теля, выходы" раЗности первого торы-вычитатели, коммутатор, причем пер-.30 сумматора-вычитателя, второго сумматоравый и второй входы второго умно®ителя вычитателя, выходы суммы и разности комплексных чисел соединены соответст- третьего и четвертого сумматоров-вычитэвенно с третьим и четвертым входами one-. телей соединены соответственно с третьим, .рандов устройства, третий и четвертый четвертым, пятым, шестым,седьмймивосьвходы второго умножителя комплексных чи- 3Б мым выходами результата устройства, 1756902

Хф и го

Х г Я ф

Х44

237 ф

Редактор И.Дербак

Заказ 3089 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

101

Составитель Ю.Ланцов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Лукач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, На .

Я

Hs

Дч

Як

И

О

Из .

Н

Дв ю

Не

Ию

Мю Д

На

Hi

ЦФ ру

Цю ф

Ь

Им г0

Н

Нм

ЦеР

Цл

Н

Ь

Арифметическое устройство для выполнения быстрого преобразования хартли-фурье Арифметическое устройство для выполнения быстрого преобразования хартли-фурье Арифметическое устройство для выполнения быстрого преобразования хартли-фурье Арифметическое устройство для выполнения быстрого преобразования хартли-фурье 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и цифровой обработке сигналов

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при управлении сетями для установления связи абонентов с центральным пунктом

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах и системах

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах и системах

Изобретение относится к устройствам для обработки данных и может быть использовано в устройствах вывода информации ЦВМ на экран телевизионного приемника

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматического ввода информации с рольного фотоносителя Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет безреперного поиска кадров

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для получения распределения случайных чисел, представленных в некоторой разрядной системе, а так:ке для математической обработки полученного распределения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для разложения квадратной теплицевой симметричной матрицы на две треугольные и диагональную матрицы, вычисления детерминантов исходной матрицы и суммы матриц квадратичных форм с матрицей, обратной к исходной, а также при построении специализированных устройств, предназначенных для решения систем линейных уравнений

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам вычисления дискретного преобразования Фурье, и может быть использовано в системах радиои гидролокации , радионавигации и связи

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в электронной цифровой вычислительной машине

Изобретение относится к электронным играм

Микроэвм // 2108619
Изобретение относится к области микропроцессорной техники, в частности, может применяться для реализации обмена информацией

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для обработки двух или больше компьютерных команд параллельно

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для создания высокоскоростных систем обработки больших потоков данных в реальном режиме времени

Изобретение относится к цифровым компьютерным системам и предназначено для обработки двух и более команд параллельно

Изобретение относится к вычислительной технике, точнее к построению многопроцессорных векторных ЭВМ

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в автоматизированных системах управления АСУ индустриального и специального назначения

Изобретение относится к изготовлению выкроек, в частности таких выкроек, которые должны использоваться при изготовлении предметов одежды
Наверх