Устройство для быстрого преобразования Фурье Советский патент 1983 года по МПК G06F17/14 

ХОДОМ блока, второй и четвертый выходы дешифратора соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого является восьмнгм выходом

блока, первый и третий выходы дешифратора соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого является девятым выходом блока.

1. УСТЮЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОГО ; ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ, содержащее первый, второй, третий и четвертый входные регистры, регистр весового коэффициента, множительный , первый сумглатор, первый и второй коммутаторы, первый и второй регистры слагаемых и блок управления, причем выходы первого и второго входных регистров соединены с первым и вторым информационными входами первого коммутатора соответственно, первый вход устройства соединен с информационным входом регистра ве- сового коэффициента, первый и второй выходы блока управления соединены с управляющими входами первого и второго коммутаторов соответственно, отличающееся тем, что, сцелью упрощения устройства, оно содержит второй сумматор и .третий регистр слагаемых, причем информационные входы первого, второго, третьего и четвертого вход- . ных регистров объединены и являются вторым входом устройства, выходы третьего и четвертого входных регистров соединены с первьам и вторым информационными входами второго коммутатора соответственно, выход которого соединен с первым информационным входом второго сумматора, выход которого является выходом устройства, выход первого коммутатора соединен с первым информаци онньтм входом множительного блока, йыход которого соединен с инфор-мационными входами первого и второго регистров слагаемых, выходы которых соединены соответственно с первым информационным входом пер-, вого сумматора и информационным входом третьего регистра слагаемых, выход которого соединен с вторым-информационным входом первого сумматора выход которого соединен с вторым информационным в.ходом второго сумматора, первый и второй выходы блока управления соединены с управляю(Л .щими входами второго и первого сумматоров соответственно, управляющие входы первого, второго,третье- / .го и четвертого входных регистров и регистра весового коэффициента подключены к третьему, четвертому, пятому, шестому и седьмому выходам блока управления соответ : твенно, восьмой выход блока управлен-ия сое- 4;а динен с управляющим входом первоЬЭ го регистра слагаемых, девятый выход блока управления соединен с ,уп-- равляющими входами второго и треto тьего регистров слагаемых. 2. Устройство nd П.1, о т л и CD ч а ющ е е с я тем, что, блок- уп,равления содержит генератор импульсов, счетчик, дешифратор, первый; ;второй и третий элементы ИЛИ,причем .выход генератора импульсов соединен .с входом счетчика, выходы которого объединены с первым и вторым выходами блока соответственно и с входами дешифратора, первый,второй, третий и -четвертый выходы которого являются третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока .и соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого является седьмым вы

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств, реЛизукнцих алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ).

Известно специализированное арифметическое устройство для операций с комплексными числами, содержащее регистры сомножителей, формирователи поразрядных праиэведений, сумматоры, преобразователи в дополнительный код fl )

Недостатком указанного устройств являбтся его сложность.

Наиболее близким к изобретению является устройство для быстрого преобразования Фурье, содержащее четыре входных регистра, два регистра весовой функции, два коммутатора, блок управления, сумматор, два регистра слагаемых, блок умножения, четыре регистра, произведений, причем входы входных регист юв являются входам устройства, а выходы соединены с коммутатором сЛс1гаемых, выход которого соединен с входом сумматора, выход которого является выходом устройства и соединен с входами первого и второго регистров сд агаемых, выходы которого соединены с входами коммутатора сомножителей, выход которого соединен с входом блока умножения, выход которого соединен с входами первого-четвертого регистров произведений, выходы которых соединены с входами коммутатора слагаемых, входы устройства являются входами регистров весовой функции, выходы которых соединены с входами коммутатора слагаемых сомножителей, выходы блока управления соединены с управляемыми входами коммутаторов 2.

Недостатком данного устройства. является.также его сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства. .

Цель достигается тем, что устройство для быстрого преобразования Фурье, содержащее первый, второй, третий и четвертый входные регистры, регистр весового коэффициента, множительныйблок, первый сумматор, первый и второй коммутаторы, первый и второй регистры слагаемых и блок управления,причем выходы первого и второго входных регистров соединены с первым.и вторым информационными входами коммутатора соответственно, первый вход устройства соединен с информационным входом регистра весового коэффициента, первый и второй входы блока управления соединены с управляющими входами первого и второго коммутато-

g ров соответственно, содержит второй сумматор и третий регистр слагаемых,; причем информационные входы первого, второго, третьего и четвертого входных регистров объединены и являются вторым входом устройства, выходы третьего и четвертого входных регистров соединены с первым и .вторым информационными входами второго коммутатора соответственно, выход которого соединен с первым информацйон0 ным входом второго сумматора, выход которого является выходом устройства, выход первого коммутатора соединен с первым информационным входом множительного блока, выход которого

5 соединен с. информационными входами первого и второго регистров слагаемых, выходы которых соединены соответственно с первым информационным входом первого сумматора и информационным входом третьего регистра слагаемых, выход которого соединен с вторым информационным входом первого сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом второго сумматора, первый и второй выходы блока управления соединены с управляющимивходами второго и первого сумматоров соответственно, управляющие входы первого, второго, третьего и четвертого входных ре0гистров и регистра весового коэффициента подключены к третьему, четвертому, пятому, шестому и седьмому выходам блока управления соответственно, восьмой выход блока управления

5 соединен с управляющим входом первого регистра слагаемых, девятый выход блока управления соединен с управляющими входами второго и третьего регистров слагаемых.

Кроме того, блок управлениясодержит генератор импульсов, счетчик, дешифратор, первый, второй и третий элементы ИЛИ, причем вы,ход генератора импульсов соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с первым и вторым выходами блока соответственно и с входами деимфратора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого являются третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока и соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока, второй и чет вертый выходы дешифратора соединены с входами второго элемента ИЛИ , выход которого является восьNkiiM выходом блока, первый и третий выходы дешифраторы соединены с вхо дами третьего элемента ИЛИ, выход которого является девятым выходом блока. На фиг.1 представлена схема пре лагаемого устройства; на фиг.2 тоже, блока управления;.на фиг.З структура сигналов управления. Устройство содержит входные регистры 1-4, регистр 5 весового коэффициента, коммутаторы б и 7,. множительный блок 8,регистры 9, 10 и 11 слагаемых, сумматоры 12 и 13, блок 14 управления, генераторимпульсов, счетчик 16, стробируемы дешифратор 17, выходы 21 - 26 блок управления, элемент ИЛИ 18 с выход 27, элемент ИЛИ 19 с выходом.28, элемент ИЛИ 20 с выходом 29, входы и 31 устройства, выход 32 устройст Устройство выполняет операции Б за восемь тактов, причем блок 14 управления формирует, на своих выходах 21-29 сигналы структура кото рых изображена на фиг.З. Устройство выполняет операцию Б по основанию 2: - j ej-t-C. W ., &i-Cw ReA ReB -fRec.. , Re.Reft.-ReC.RewV3 C. m Hr mBi-ReC..Re«/ где В.,-, C - исходные отсчеты; A.-, преобразования отсчет ix/i - весовой, коэффициент где iN - количество отсчетов в мас сиве. В первом такте по сигналу с. выхода 23 блока 14 управления во.вхо ной регистр 1 принимаются величины ReC|, в регистр 5 весового коэффициента по сигналу с выхода 29 при нимаются величина Сечи, коммутатор по сигналу с выхоДа 21 блока 14 по ключает вход регистра 1 ко входу множите.льного блoka 8, выполняется умножение, и на выходе блока 8 формируется произведение ReC{Rc4c/4 . . Во втором такте по сигналу с выхода 27 блока 14 это произведение принимается в регистр 9, в регистр 2 по сигналу с выхода 24 принимается величина ,-, в регистр 5 по сигналу с выхода 29 принимается величина (/, коммутатор 6 по сигналу с выхода 21 блока 14 подключает выход регистра 2 ко входу множитель- ного блока 8, выполняет умножение, и на выходе блока 8..формируется произведение .(. В третьем такте по сигналу с выхода 28 б.лока 14 произведение . принимается в регистр 10, содержимое регистра 9 (Рес Рвуу ) переписывается в регистр 11,.в регистр 3 по сигналу с выхода 25 блока 14 принимается величина Реб, коммутатор 7 по сигналу с выхода 22 блока 14 подключает выход регист- . ра 3 ко.входу сумматора 13. Сумматор 12, н.а управляющий вход кото-: рого поступает сигнал с выхода 22 блока 14, выполняет вычитание, и формирует величину ReC-Rew/ -J C- . a на выходе сумматора 13, выполняющего сложение, формируется величина ReA.,-e(ReC.Revc/ -J C,). Кроме того, коммутатор 6 подключает выход регистра 1 ко входу множительного блока 8, и на его выходе формируется произведение ReC- -О х/ . в четвертом такте по сигналу с выхода 27 блока 14 произведение ReC - принимается в регистр 9, в регистр 4 по сигналу с выхода 26 принимается величина , в регистр 5 по сигналу с выхода 29 принимае ся величина , коммутатор 6 подключает выход регистра. 2ко входу множительного блока S,- на выходе которого формируется произведение .;.Rew. Сумматор 12 выполняет операцию, вычитания и на . формирует разность ReC,--Rew--J c,--Jn,w а на выходе сумматора 13, выполняющего вычитание,, формируется величина .j-{Rec.-Rew-J C-J w ;. В пятом такте произведение Oj.C.j Qew принимается в регистр,10, содержимое регистра 9 (ReC,) переписывается в регистр 11, сум-.матор 12 формирует + .;(e«/ коммутатор 7 подключает выход регистра 4 ко входу сумматора 1.3, на выходе которого формируется сумма J,(ReC,- + + 3 С -ьRevw) . Кроме того, в регистр 1 принимается величина Re С,-..(:.,, в , регистр 5 - величина.Rew , коммутатор 6 подключает выход регистра 1

ко входу множительного блока 8, на выходе ,которого, формируется про звеaeHHeJRec..

В шестом такте это произведение принимается в регистр 9, сумматор формирует реличину D б т{fe6Ci ) .Кроме того в регистр 2 принимается величина.. f7sfci-ft регистр 5 - величина J w -f-tf коммутатор 6 подключает выход регистра 2 ко входу множительйбго блока 8j на выходе которого фо№4руетсй произведение .3, .,.i-H ;

w

rtri-i+- -m

TaKHiii образонр на вход 30 устройстве поступает йос51здовательность

исходных отсчетов,ReC,, Re6,-,, ReC,,:)c,,ReB., .,на вход 31 устройства - последоват лъност.ь весовых коэффициентов, Re su,0 w J W Rew Re4i/ ,

Лр -ш. , и т.д. На вых.оде , устройства формируется последовательность преобразований отсчетов К«Л.,

.,. т .тЛн. .+2 .

Лп +ЗТехнический эффект изобретения заключается в экономии регистров за

счет введения одного сумматора.

31

Фиг:1

Г

17

16

15

LJ.

Такт 1 I j

21

JL.

ML

25

JL

.J

в