Устройство для выполнения преобразования Фурье Советский патент 1988 года по МПК G06F17/14 

(Л

00 00

со

00 ;О

ел

N)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в измерительной технике, радиоэлектронике и электросвязи для вьтолнения преобразования Фурье непрерывных и дискретньк, детерминированных и случайных сигналов в реальном масштабе времени и является усовершенствованием устройства по авт .св. № 1 177822.

Дисперсию первой гармонике фильтрующей функхши F находят так

СП,5 J ЦЛ-) - (),(1

4 где , (о/)

о/ - случайная величина, распределенная на интервале О, F и соответствующая углу о1 (фиг.2) при одном отсчете за период;

Р({/) -я- sin of - плотность

распределения вероятности.

Тогда при независимости значений любых двух о( получают выражение для среднеквадратической погрешности преобразования в зависимости от длитель- ности интервала преобразования Т (в случае одного отсчета входного сигнала за период исследуемой компоненты - Т,) или от числа отсчетов за период исследуемой компоненты N,

-filM ,

-/W

ё D, ,}

(2)

40

где И -rf7- N,.

1

Так как N всегда ограничено, время Т выполнения устройством преобразования Фурье с заданной допустимой погрешностью зависит прежде всего от D,5.

Цель изобретения - повышение быст- - родействия путем уменьшения дисперсии фильтрующих функций.

0

5

0

5

5

0

-

блок 6 постоянной памяти, две группы 7 по (К+1)М блоков 8 сравнения, (К+1)М сумматоров-вычитателей 9 и М сумматоров 10, а также по М информационных выходов устройства 1 1.

Устройство работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал устройства поступает на вход 1 АЦП 2. Тактовые импульсы с выхода генератора 3 поступают на управляющий вход АЦП 2, на информационном выходе которого формируются цифровые отсчеты входного сигнала, на вход генератора 4 псевдослучайных чисел, на выходах которого формируется К 1 последо- вательностей псевдослучайных чисел j(n), и через счетчик 5 на адресный вход блока .6, на выходах которого формируются последовательности числовых кодов, соответствующих значениям -фильтрующих функций S(n) и ). Блоки сравнения осуществляют сравнение чисел, поступающих с выходов блока 6 и генератора 4. Если число, поступившее на блок 8 сравнения с блока 6, например, больше числа, поступившего с соответствующего выхода генератора 4, на выходе данного блока Сравнения формируется код, разрешающий вьшолнение в соответствующем сумматоре-вычитателе 9 операции сложения, при невыполнении указанного условия - код, разрешающий выполнение операции вычитания. При разрешении операции сложения в сумматоре-вычитателе 9 производится сложение данного отсчета Х(п) входного сигнала с суммой, накопленной в предшествующие моменты дискретизации, В обратном случае производится вычитание Х(п). После выполнения N тактов выборки значений исследуемого сигнала (цикла преобразования) на вьЕходах М сумматоров первой и второй групп получают М значений коэффициентов разложения в ряд Фурье а . и

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в измерительной технике, радиоэлектронике и электросвязи для выполнения преобразования Фурье непрерьшных и дискретных, детерминированных и случайных сигналов в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство имеет информационный ввод 1 устройства, аналого-цифровой преобразователь 2, генератор тактовых импульсов 3,генератор псевдослучайных чисел 4, счетчик 5, блок постоянной памяти 6, две группы 7 по (К+|) М блоков сравнения 8, (К+1) М суммато- ров-вычитателей 9, М сумматоров 10, М информационных выходов I I и соответствующие связи между блоками устройства. 2 ил. с

На фиг.1 представлена функциональ- b;.

ная схема устройства для вьшолнения преобразования Фурье; на фиг.2 - гармоническая фильтрующая функция .

Устройство для вьтолнения преобразования Фурье содержит информационный вход 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, генератор 3 тактовых импульсов, генератор 4 псевдослучайных чисел, счетчик 5,

Каждая усредненная фильтрующая функция (SINt. или cost -) получается путем- усреднения фильтрующей функции, которая синтез1 руется с помощью суммирования действий К + 1 преобразований. Данные преобразования формируются с помощью К + 1 псевдослучайных последовательностей (фиг.2), L введенных блоков 8 сравнения, накапливающих -сумматоров-вычитателей

9 и М сумматоров, Дисперсия фильтрующей функции предлагаемого устройства (фиг.2) может быть уменьшена до любого требуемого значения путем увеличения К,

Формула изобретения

Устройство для выполнения преоб- разования Фурье по авт.ев, № 1177822 отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены первая и вторая группы из L входов сравнения, L суммато- ров-вычитателей (L , К 1, 2, ...) и М сумматоров, причем i-e (i 1, М) выходы первой и второй групп блока постоянной памяти подключены к первым входам L блоков

л{

Птои дискрета- nnijIiJiiininninilHUltlntlHlllNJrnJtnnil

Лпании

зацш

KoSu ipuJUmpuH}- uw функций

сравнения соответственно первой и второй групп, 1-й (1-2, М) выход генератора случайных чисел подключен к вторым входам (1 + КМ)-х блоков сравнения первой и второй групп, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к информационным входам (1 + Ю 1)-х сумматоров-вычитате- лей первой и второй групп, выходы Si(S 1, К; i 1, М) блоков сравнения первой и второй групп подключены к управляющим входам S- суммато- ров-вычитателей первой и второй групп, выходы которых подключены к Б-м входам i-X сумматоров соответственно первой и второй групп, выходы которых являются i-ми информационными выходами соответственно первой и второй групп устройства.

л{

CttW