Устройство для выполнения быстрого преобразования Фурье Советский патент 1985 года по МПК G06F17/14 

го разряда третьего счетчика соединен с третьим входом дешифратора и третьими входами элементов И третьей группы, выход{ 1 которых подключены к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ третьей группы, выход первого j разряда второго счетчика соединен с вторь1ми входами элзментов И второй группы, вторым входом первого элемента ИЛИ и входом запуска второго генератора пачек импульсов, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющим входом третьего коммутатора, выходы элементов ИЛИ первой группы являются информационным выходом устройства, тактовые входы первого и второго счетчиков рбъединены и являются тактовым входом устройства, выходы разрядов первого счетчика соединены с первыми входами соответствующих элементов И четвертой группы, первый и второй инверсные входы которых соединены соответственно с выходом первого разряда второго счетчика.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ БЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ по авт.св. 913392; о тли ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точйости вычислений, в него введены второй блок памяти, третий и четвертый коммутаторы, второй и третий сумматор1 1-вь1читат1вли, восьмой регистр, сдвиговый регистр, три счетчика, два генератора точек импульсов, три группы элементов ИЛИ, четыре группы элементов И, два элемента ИЛИ и д ешифратор, причем рнформационньй вход второго блока памяти соединен с выходом первого сумматора-вычитателя, вьЬсод второго блока памяти подключен к информационному входу третьего ко 1мутатора, первый выход которого соединен с информационным входом четвёртого коммутатора, вьпсод которого подключен к первому информационному входу второго суммгторавычитатёля, выход которого соединен с информационным входом восьмого регистра, информационньй выход которого подключен к втЬрому входу второго сумматора-вьмитателя и первьи входам элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых соединены с вторым выходом третьего коммутатора, выходы разрядов первого счетчика соединены соответственно с первыми входами элементов И первой и второй групп, выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам элементов ИЛИ второй группы, выходы которых подключень к первым входам элементов И третьей группы, первому информационному входу третьего сумматора-вычитателя и информационному входу сдвигового регистра, выход которого соединен с вторм информационным входом третьего сумматора-вычитателя, выход которого под(Л ключен к первым входам элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с адресным входом второго блока памяти, выход переполнения второго (счетчика соединен с вторыми входами эле,ментов И первой группы, первыми входами первого элемента ШШ и дешифратора и входом запуска первого генератора пачек импульсов, выход коел торого подключен к первому входу ч тоQD О рого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовьм входом восьмого САЭ регистра и счетным входом третьего | счетчика, выход первого разряда которого подключен к управляющим входам третьего и второго сумматоров-вычи- тателей, выход второго разряда третьего счетчика соединен с управляющим входом сдвигового регистра, вторыми входами элементов И третьей группы и вторым входом дешифратора, выход которого подключен к управляющему входу четвертого коммутатора, выход третье

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности-к цифровой обработке сигналов, и может быть использовано при создании устройств, вьшолняющих спектральный и корреляЦионный анализ сигналов.

Предлагаемое устройство является усовершенствованием устройства по авт.св. №. 913392, кл. G 06 F 15/332, 1980 г.

Цель изобретения - увеличение точности вычисления БПФ..

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистры 1 -4 сумматор-вычитатель 5, коммутатор 6, блок 7 умножения, коммутатор 8, регистры 9, to и 11, блок 12 памяти, блок 13 вычисления целой части, соетоящий из регистра 14 сдвига, сумматор 1 5 ,. счетчик 16, коммутаторы 17 и 18, сумматор-вычитатель 19, регистр 20, группу элементов ИЛИ 21, счетчик 22, группы элементов И 23 и 24, группу элементов ИЛИ 25, сдвиговый регистр 26 сумматор-вычитатель 27, группу элементов И 28, группу элементов ШШ 29, счетчик 30, генераторы 31 и 32 пачек импульсов, элемент ИЛИ 33, счетчик 34, элемент ИЛИ 35, дешифратор 36, группу элементов И 37.

Генераторы 32 пачек импульсо выдают пачку из трех импульсов и пачку из пяти импульсов. Счетчики 30 и 34 - соответственно двух- и

трехразрядный, разрядность счетчика 22 определяется размером выполняемого БПФ,.

Устройство работает следующим образом.

Синхроимпульсы поступают на тактовьй вход устройства и подсчитьгеаются в счетчиках 22 и 30. В счетчике 22 определяется двоичный код обрабатываемой гармоники, а счетчик 30 является уйравляющим, причем для того, чтобы не пропустить невосстановленно гармонику с номером два логика счетчика 30 организована так, чтобы сигнал пе1реполнения формировался .в случае появления в нем кода 01. Это, например, осуществляетсяпутем

формирования .сигнала непереполнения на вьпсоде элемента И, один вход которого соединен с прямым выходом второго разряда, а другой - с инверсным выходом первого. Если код восстанавливаемой гармоники не является не четным или кратным 2 + 4S, то эле-, .менты .И 28 и 24 групп закрыты нулевыми сигналами с выходов первого разряда и переполнения счетчика 30 и код гармоники через открытую группу элементов И 37 и группу элементов ИЛИ 29 поступает на адресный вход блока памяти. На выходе элемента ИЛИ 35 присутствует нулевой потенциал, которьш определяет адрес коммутатора 17. Вход коммутатора 17 подключается к его второму выходу, и информация, считанная из блока памяти nd указанному адресу через коммутатор 17 и группу элементов ИЛИ 21 поступает на выход устройства без обработки. Если код счетчика 22 нечетный, т.е. в младшем разряде счетчика 30 единица, то содержимое счетчика через открытые элементы И 24 группы поступает на входы элементов ИЛИ 25 группы и далее на вход сдвигового регистра 26, один из входов сумматора-вь читателя и входал элементов . И 28 группы Одновременно.этот же сигнал с выхода первого разряда счетчкк Эй закрыщаег элементы И 37 группы устанавяфилввт единичное зна чение на выходе ajntewiBHTa ШШ 35 (ко мутатор t7 noAKfltarttaet свой вход к своему первому выходу) и запускает генератор 32, которий выдает пачку из пяти импульсов на выходе, Эти импульсы через элемеязг ИЛИ 33 поступают на вход счетчика 34. По приходе первого импульса от генератора 32 в счетчике 34 устанавливает код 100, Нулевые потенциалы с вьпсодов второго.и третьего разрядов сче чика 34 поступают на инверсные входы элементов И 28 группы, разрешая прохождение кода с выходов элементо ИЛИ 25 группы через элементы ИЛИ. 29 группы на адресный вход блока памяти. Происходит вйборка значения Х и запись его в регистр 20 (установл в ноль) через коммутаторы 17 и t8 и сумматор-вычитатель 19. При этом сдвига Ик коммутатором 18 не происходит. При поступлении второго импульса элементы И 28 группы закрываются, и инфо1 1адия записьшается в сдпиговый регистр 26, где осуществляется сдвиг на три разряда ;: более, передача этого кода в сумматор-вычитатель 27, в котором находится код адреса К + ВК следующего отсчета, необходимого для восстановления. Полученный код через группу элементов ИЛИ 29 передается на адресный вход блока памяти. Управляющий сигнал с выхода дешифратора 36, поступая на адресный вход коммутатора 18, осуществляет в последнем сдвиг на 3 разряда (деление на 8), Результат вычитания заносится в регистр 20, Аналогичные действия происходят при поступлении третьего импульса в счетчик 34, В случае подачи четвертого и пятого импульсов в счетчик 34 основное отличиг в работе устройства состоит в том, что в сдвиговом регистре 26 и коммутаторе 18 сдвиг происходит на 4 разряда, а не на 3, После накопления пяти импульсов в счетчике 34 он сбрасывается в ноль (для этого логика счетчика организована, например, подключением выхода элемента И к входу обнуления а его входов - к соответствукицнм выхрдам разрядов). Если же номер обрабатываемой гармоники удовлетворяет условию 2+4S, то работа устройства полностью аналогична описанной с той лишь разницей, что генератор 31 запускается сигналом с выхода переполнения счетчика 30 и выдает три импульса по своему первому выходу. Результат вычислений с выхода регистра 20 поступает через группу элементов ИЛИ 21 ,на выход устройства.