Устройство для вычисления коэффициентов фурье Советский патент 1979 года по МПК G06F17/14 

i

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно устройство для вычисления коэффициентов Фурье, содержащее два умножителя, на которые поступает анализируемый сигнал,- и одноканальный блок тригонометрических коэффициентов, косинусный выход которого подключен к одному умножителю, синусный - к другому 1.

К этому устройству предъявляются жесткие требования по быстродействию которые не всегда выполни5аа,

Наиболее близким техническим peDJeнием к предлагае1У1ому является устройство для вычисления коэффициентов Фурье, содержащее регистры действительной и мнимой частей первого и второго операндов, информационные входы которых являются входами устройства, а выходы соединены спервой группой входов арифметического блока вторая группа входов которого соединена с выходами регистров табличных коэффициентов, выходы арифметического блока являются выходами уст- ройства 2,

Однако при использовании арифметического устройства, работающего с фиксированной запятой, масштабированне сильно уменьшает динамический диапазон анализируемых сигналов. р спользование арифметического блока с плавающей запятой значительно увеличивает время вычислений.

Цель изобретения - расширение ди,Haj:vui4ecKoro диапазона сигналов, подвергаемых преобразованию Фурье.

Это достигается тем, что устройство содержит элемент ИЛИ-и первый .и второй последовательно соединенные дополнительные регистры, причем входы элемента ИЛИ соединены с выходами устройства, выход элемента ИЛИ соединен со входом первого дополнительног регистра, выход второго дополнительного регистра соединен с управляющими входами регистров действительной и мнимой частей первого и второго операндов.,

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистры 1, 2, 3, 4 действительной и мнимой частей первого и второго операндов, два регистра 5, б табличных коэффициентов , арифметический блок 7, входы которого соединены с выходами регистров 1-6, а выходы соединены со входами элемента ИЛИ 8, выходы которого

соединены со входами первого дополнительного регистра 9, выходы регист ра 9 соединены со входами дополнительного регистра 10, выходы которого соединены с управляющими входами регистров 1,2,3,4, входы и выходы 17-20 устройства.

Работа устройства заключается в следующем.

Входные операнды А В длиной п+к разрядов, (где п - разрядность слов входной и выходной информации; к - 0,1,...п и выбирается из условия пикфактора во входных сигналах, подвергаемых преобразованию Фурье) подаются в параллельном коде на регистры 1,2,3,4. С выхода регистров п-разрядов каждого из операндов в последовательном коде подается в арифметический блок 7, оперирующий с п разрядныш1 словами. Табличные коэффициенты W,W длиной в п-разрядов подаются в параллельном коде через регистры 5, 6 в блок 7. В блоке 7 производится вычисление величин:

Стг А + W BR

Wi BR

C.J i

+ WT В

Ч A - w;; BR + w,- B

Di A. - W B - Wi BH с выходов 17, 18, 19, 20 блока 7 считываются онерайды длиной в п+к разрядов и подаются в запоминающее устройство. Кроме того, выходные опе.ранды через элемент ИЛИ 8 подаются на регистр 9, который формирует маску в течение итерации и обнуляет командой начало новой итерации в процессе вычисления коэффициентов Фурье Причем регистр 9 построен так, что в случае установки в единичное состояние триггера старшего разряда происходит установка в единичное состояние всех триггеров младших по отношению к нему разрядов.

Таким образом, в единичное состояние установятся триггеры регистра 9 в случае, если в Соответствующих разрядах слов С|,-, Од , С В.;ПОЯВИТСЯ

за время данной итерации. Передним фронтом команды начала новой итерации состояние регистра переписывается в регистр 10 - маску, который управляет регистрами 1,2,3,4.в данной

итерации. Управление регистрами производится следующим образом: если в старшем разряде регистра 10 на предыд-ущей итерации записан О, то информация в регистрах 1-4 подается на выход в обход старшего разряда и

весь массив чисел, поступающих в арифметический блок 7, оказывается сдвинутым на один разряд в сторону старших разрядов.

Аналогичным образом происходит

сдвиг массива на к-разрядов, если в -старших к-разрядах п+к разрядных

О

слов записаны

Таким образом, устройство работает с поблочно плавающей запятой, хотя арифметический блок работает в режиме с фиксированной запятой. При этом увеличивается динамический диапазон анализируемых сигналов.

Формула изобретения

.- .

Устройство для вычисления коэффициентов Фурье, содержащее регистры . действительной и мнимой частей первого и второго операндов, информационные входы которых являются входами устройства, а выходы соединены первой группой входов арифметического блока, вторая группа входов которого соединена с выходами регистров табличных коэффициентов, выходы арифметического блока являются выходами устройства, отличающеес я Тем, что, с целью расширения динамического диапазона сигналов, подвергаемых преобразованию Фурье,, оно содержит элемент.ИЛИ и первый и второй последовательно соединенные дополнительные регистры, причем входы элемента ИЛИ соединены- с выходами устройства, выход элемента ИЛИ соединен

со входом первого дополнительного регистра, выход второго дополнительного регистра соединен с управляшщи-г ми входами регистров действительной и мнимой частей .первого и второго

Операндов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США № 3881097, кл. 235155, 1972. .

2. Зарубежная радиоэлектроника.

№ 2, 1969, с. 52, рис. б.

«Bff

Cf

C

fff