JP3092527B2 - Butterfly operation circuit - Google Patents
Butterfly operation circuitInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はバタフライ演算回路
に係り、特に基数2の時間間引き型高速フーリエ変換に
用いるバタフライ演算回路に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a butterfly operation circuit, and more particularly to a butterfly operation circuit used in a radix-2 time-decimating fast Fourier transform.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、実数部データと虚数部データとか
らなるN個の複素データを時間領域から周波数領域に変
換するには、基数2の時間間引き型高速フーリエ変換を
用いることが知られている。この基数2の時間間引き型
高速フーリエ変換は、周知のバタフライ演算と呼ばれる
基本演算を繰り返し行うことにより実現される。バタフ
ライ演算を図2の略図を用いて説明すると、任意の入力
の複素データx,yに対して演算結果である複素データ
X,Yは次のように求められることが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, real part data and imaginary part data have been used.
To convert Ranaru N complex data from the time domain to the frequency domain, it is known to use a decimation-in-time high-speed Fourier transform of the radix-2. The radix-2 time thinning-out fast Fourier transform is realized by repeatedly performing a basic operation called a well-known butterfly operation. The butterfly operation will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 2. It is known that complex data X and Y, which are operation results for arbitrary input complex data x and y, are obtained as follows.
【0003】X=(x+W a ・y) (1) Y=(x−W a ・y) (2) なお、(1)式、(2)式中、W a は回転因子であり、 W a =cos(2π・a/N)−j・sin(2π・a
/N) (3) で求められる。また、(1)〜(3)式中のaは後述の
図3のフロー図において括弧内で示される値で、N個の
複素データにおける基数2の時間間引き型高速フーリエ
変換のバタフライ演算の各段で、aの値を求めることは
既に知られている。[0003] X = (x + W a · y) (1) Y = (x-W a · y) (2) In addition, (1), (2) where, W a is a twiddle factor, W a = Cos (2π · a / N) −j · sin (2π · a
/ N) (3) Further, a in the expressions (1) to (3) is a value shown in parentheses in a flowchart of FIG. 3 described later, and each of the butterfly operations of the radix-2 time-decimation type fast Fourier transform of N complex data is used. It is already known to determine the value of a at a stage.
【0004】図2の略図を用い、例えば時間領域の8個
の複素データ(x1,x2,...,x8)について、
基数2の時間間引き型高速フーリエ変換のバタフライ演
算を示すと、図3のフロー図に示すようになり、入力さ
れる8個の複素データ(x1,x2,...,x8)の
演算結果は(X1,X2,...,X8)となる。既に
知られているように、図3のフロー図において、バタフ
ライ演算4個で構成されるbc間は、基数2の時間間引
き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフライ演算であ
る。Using the schematic diagram of FIG. 2, for example, for eight complex data (x1, x2,..., X8) in the time domain,
The butterfly operation of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform is shown in the flowchart of FIG. 3, where the operation result of the input eight complex data (x1, x2,..., X8) is (X1, X2, ..., X8). As is already known, in the flowchart of FIG. 3, the interval between bcs composed of four butterfly operations is the first stage butterfly operation of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform.
【0005】この基数2の時間間引き型高速フーリエ変
換の第一段目のバタフライ演算をハードウェアで実現す
るには、図4で示すように、まず、入力される8個の複
素データ(x1,x2,...,x8)を、入力書き込
みアドレス発生部2により発生されるアドレスにより制
御される入力記憶部1に入力順に記憶する。なお、記憶
される複素データは、この複素データの実数部データ、
虚数部データを、例えば2の補数表現を用いたLビット
(Lは自然数)でそれぞれ表されるデータである。To realize the first-stage butterfly operation of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform by hardware, first, as shown in FIG. 4, eight input complex data (x1, x2,..., x8) are stored in the input storage unit 1 controlled by the address generated by the input write address generation unit 2 in the order of input. The stored complex data is the real part data of this complex data,
The imaginary part data is data represented by, for example, L bits (L is a natural number) using a two's complement representation.
【0006】次に、入力される8個の複素データがすべ
て入力記憶部1に記憶された後、入力記憶部1を制御す
るアドレスは、アドレス切り換え部4で読み込みアドレ
ス発生部3により発生されるアドレスに切り換えられ、
入力記憶部1に順に入力されたデータ列(x1,x
2,...,x8)について、(x1,x2,x3,x
4)までのデータと(x5,x6,x7,x8)までの
データが交互に出力されるように、タイミング調整部5
に出力される。Next, after all the eight complex data to be inputted are stored in the input storage unit 1, an address for controlling the input storage unit 1 is generated by the address switching unit 4 and read by the address generation unit 3. Switch to address,
A data sequence (x1, x
2,. . . , X8), (x1, x2, x3, x
4) and the data up to (x5, x6, x7, x8) are output alternately.
Is output to
【0007】タイミング調整部5では、入力記憶部1よ
り出力された連続データ列(x1,x5,x
2,...,x8)が、出力された順に2個ずつ取り出
され、先に出力されたデータと、後に出力されたデータ
が同じタイミングに合わせられてバタフライ演算部7に
入力される。[0007] In the timing adjustment section 5, the continuous data string (x1, x5, x
2,. . . , X8) are taken out two by two in the order of output, and the data output earlier and the data output later are input to the butterfly operation unit 7 at the same timing.
【0008】ここで、基数2の時間間引き型高速フーリ
エ変換の第一段目のバタフライ演算は、図3のフロー図
で示すように、バタフライ演算の回転因子Waは、すべ
てW0である。従って、(3)式は、 W0=cos(2π・0/N)−j・sin(2π・0/N) =1 (4) となり、W0=1を用いると、(1)式、(2)式はそ
れぞれ以下のようになる。[0008] Here, the first-stage butterfly operation time decimation type fast Fourier transform base 2, as shown in the flow diagram of Figure 3, the rotation factors W a butterfly operation are all W 0. Therefore, the expression (3) becomes: W 0 = cos (2π · 0 / N) −j · sin (2π · 0 / N) = 1 (4) When W 0 = 1 is used, the expression (1) Equations (2) are as follows.
【0009】X=(x+y) (5) Y=(x−y) (6) バタフライ演算部7は、(5)式及び(6)式を図5に
示すような、加減算器8と減算器9とを用いてハードウ
ェアで構成されており、図4のタイミング調整部5から
順に入力される2組の実数部データと虚数部データを演
算し、その演算結果を基数2の時間間引き型高速フーリ
エ変換の第一段目のバタフライ演算の結果として出力す
る。X = (x + y) (5) Y = (xy) (6) The butterfly operation unit 7 calculates the expressions (5) and (6) as shown in FIG. 9, and calculates two sets of real part data and imaginary part data sequentially input from the timing adjustment unit 5 of FIG. Output as the result of the first stage butterfly operation of the Fourier transform.
【0010】以上、従来のバタフライ演算回路の一例と
して、時間領域の複素データからなる8個の基数2の時
間間引き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフライ演
算の説明を行ったが、高速フーリエ変換を行う時間領域
の複素データの個数Nについては、2のべき乗の自然数
であればいくつでもよく、第一段目のバタフライ演算の
回数はN/2回となることは周知の事実である。また、
複素データの個数Nにかかわらず、バタフライ演算の第
一段目の回転因子Waは、すべてW0であることも周知の
事実である。As described above, as an example of the conventional butterfly operation circuit, the first-stage butterfly operation of the eight radix-2 time-decimation type fast Fourier transform composed of time-domain complex data has been described. It is a well-known fact that the number N of complex data in the time domain to be transformed may be any natural number that is a power of two, and the number of butterfly operations in the first stage is N / 2. Also,
Regardless of the number N of complex data, the rotation factors W a of the first stage butterfly operation, it is also a well-known fact is all W 0.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、N個の
基数2の時間間引き型高速フーリエ変換の第一段目のバ
タフライ演算を、ハードウェアで実現することは既に知
られている。しかし、このバタフライ演算のハードウェ
アの構成には、図5に示したように加減算器8からなる
複素加減算器を必要とするため、演算に時間がかかり、
回路規模も大きくなる。更にこの複素加減算器におい
て、演算するビット長が長くなればなるほど演算時間は
長くなり、回路規模も大きくなるため、バタフライ演算
をハードウェアで実現する足かせとなっている。As described above, it is known that the first-stage butterfly operation of the N radix-2 time-decimating fast Fourier transform of radix-2 is realized by hardware. However, the hardware configuration of this butterfly operation requires a complex adder / subtractor composed of the adder / subtractor 8 as shown in FIG.
The circuit scale also increases. Furthermore, in this complex adder / subtractor, the longer the bit length to be operated, the longer the operation time and the circuit scale, which hinders the butterfly operation by hardware.
【0012】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
複素加減算器を用いることなく、高速にバタフライ演算
を行い得るバタフライ演算回路を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a butterfly operation circuit capable of performing a butterfly operation at high speed without using a complex adder / subtractor.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、実数部データと虚数部データからなる2M
(ただし、Mは自然数)種類の複素データに対し、基数
2の時間間引き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフ
ライ演算を行うバタフライ演算回路において、2M種類
の複素データに対応する、Mビットのデータを記憶し、
読み出す入力記憶部と、入力記憶部にMビットのデータ
をN個(ただし、Nは2のべき乗の自然数)入力順に記
憶させた後、N個の記憶データの前半のN/2個のデー
タと後半のN/2個のデータを交互に読み出す書き込み
/読み出し手段と、入力記憶部から読み出されたデータ
のうち連続する2個のデータを、同じタイミングにして
同時に2Mビットとして読み出すタイミング調整部と、
2M種類の複素データのうち、任意の2個の複素データ
を入力として、基数2の時間間引き型高速フーリエ変換
の第一段目のバタフライ演算を行ったときに演算結果と
して存在する22M種類の2個の複素データの組み合わ
せが予め記憶されており、タイミング調整部から出力さ
れる2Mビットにより、22M種類の2個の複素データ
の組み合わせから一の組み合わせが選択され出力する演
算データ記憶部とから構成したものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a 2M data comprising real part data and imaginary part data.
(Where M is a natural number) In the butterfly operation circuit that performs the first stage butterfly operation of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform on the type of complex data , the M bits corresponding to 2M types of complex data Memorize the data of
An input storage unit to be read out, and N pieces of M-bit data (where N is a natural number of a power of 2) stored in the input storage unit in the order of input, and then N / 2 data in the first half of the N storage data Writing / reading means for alternately reading the latter N / 2 data, and a timing adjusting unit for simultaneously reading two consecutive data out of the data read from the input storage unit at the same timing as 2M bits; ,
Of 2 M types of complex data, as input to any two complex data, time radix-2 decimation-type fast Fourier transform
A combination of two 22M kinds of complex data existing as an operation result when the first-stage butterfly operation is performed is stored in advance and output from the timing adjustment unit.
With 2M bits, in which one combination of a combination of 2 2M kinds of two complex data is composed of a Starring <br/> calculation data storage unit you Outputs selected.
【0014】Mビットで表現可能な2M種類の複素デー
タを、基数2の時間間引き型高速フーリエ変換の第一段
目のバタフライ演算する場合に、従来は高速フーリエ変
換を行う複素データを、Lビット(Lは自然数)で表現
する2進数の実数部データと虚数部データで表し、これ
ら実数部データと虚数部データを複素演算を伴うバタフ
ライ演算を行って、基数2のN個の時間間引き型高速フ
ーリエ変換の第一段目のバタフライ演算結果として出力
していた。Conventionally, when 2 M kinds of complex data that can be represented by M bits are subjected to a first-stage butterfly operation of a radix-2 time-decimating fast Fourier transform, complex data to be subjected to a fast Fourier transform is represented by L The real part data and the imaginary part data of a binary number represented by bits (L is a natural number) are represented by binary number real time data and imaginary part data. It was output as the result of the first stage butterfly operation of the fast Fourier transform.
【0015】これに対し、本発明では、高速フーリエ変
換する2M種類の複素データを対応するMビットのまま
入力記憶部にN個記憶し、これより書き込み/読み出し
手段により前半のN/2個のデータと後半のN/2個の
データとを交互に読み出してタイミング調整部に入力
し、ここで入力された順に2個ずつ取り出され、先に入
力されたデータと後に入力されたデータを同じタイミン
グに合わせて演算データ記憶部に出力する。演算データ
記憶部では、Mビットで表現される、2M個の組み合わ
せを2M種類のLビットの複素データに当てはめ、2M
種類のLビットの複素データの任意の2個を入力とし、
回転因子の値が”1”のときの、基数2のバタフライ演
算を行ったときに、演算結果として存在する22M種類
の2個のLビットの複素データの組み合わせを予め記憶
しており、タイミング調整部より同時に出力された2M
ビットで表現する22M個の組み合わせより、記憶複素
データの組み合わせを選択して、基数2の時間間引き型
高速フーリエ変換のバタフライ演算の第一段目のバタフ
ライ演算結果として出力する。On the other hand, according to the present invention, N pieces of 2M kinds of complex data to be subjected to fast Fourier transform are stored in the input storage section as corresponding M bits in the input storage section. And the N / 2 data in the latter half are alternately read and input to the timing adjustment unit. Here, two data are extracted in the order of input, and the data input earlier and the data input later are the same. The data is output to the operation data storage unit in accordance with the timing. In the operation data storage unit, 2 M combinations represented by M bits are applied to 2 M kinds of L-bit complex data to obtain 2 M combinations.
Any two of the types of L-bit complex data are input and
When a radix-2 butterfly operation is performed when the value of the twiddle factor is "1", a combination of 22M kinds of two L-bit complex data existing as an operation result is stored in advance, 2M output simultaneously from the adjustment unit
A combination of stored complex data is selected from 22M combinations represented by bits, and is output as a first-stage butterfly operation result of a butterfly operation of a radix-2 time-decimating fast Fourier transform.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0017】 図1は本発明になるバタフライ演算回路
の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図4と同
一構成部分には同一符号を付してある。図1に示す実施
の形態は、入力記憶部1、入力書き込みアドレス発生部
2、入力読み込みアドレス発生部3、アドレス切換部
4、タイミング調整部5及び演算データ記憶部6より構
成されている。この実施の形態はディジタル信号2ビッ
トの1024(=210)個のデータ列(x1、x
2、...、x1024)を入力し、基数2の時間間引
き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフライ演算結果
(X1、X2、...、X1024)として出力するバ
タフライ演算回路である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a butterfly operation circuit according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. Embodiment shown in FIG. 1, the input memory unit 1, an input write address generator 2, an input read address generator 3, the address switching unit 4 is configured from the timing adjusting unit 5 and the calculation data storage section 6. In this embodiment, 1024 (= 2 10 ) data strings (x1, x2) of 2-bit digital signals are used.
2,. . . , X1024), and outputs the result as a first-stage butterfly operation result (X1, X2,..., X1024) of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform.
【0018】図1において、入力記憶部1に入力された
2ビットのデータ列(x1、x2、...、x102
4)は、高速フーリエ変換する4種類の複素データのい
ずれであるかを示すデータで、入力書き込みアドレス発
生部2により発生され、アドレス切換部4を介して入力
記憶部1に入力される書き込みアドレスに従って、入力
順に記憶される。この入力記憶部1に1024個のデー
タ(x1、x2、...、x1024)が記憶される
と、続いて、アドレス切換部4が、入力読み込みアドレ
ス発生部3により発生された読み込みアドレスを切り換
え選択して入力記憶部1に入力する。この読み込みアド
レスに従って、入力記憶部1は記憶しているデータ列
(x1、x2、...、x1024)を、前半の(x
1、x2、...、x512)のデータと、後半の(x
513、x514、...、x1024)のデータを交
互に図6に示すように出力する。In FIG. 1, a 2-bit data string (x1, x2,..., X102)
4) is data indicating which of the four types of complex data to be subjected to the fast Fourier transform, which is generated by the input write address generation unit 2 and input to the input storage unit 1 via the address switching unit 4 Are stored in the order of input. When 1024 data (x1, x2,..., X1024) are stored in the input storage section 1, the address switching section 4 switches the read address generated by the input read address generation section 3 subsequently. Select and input to the input storage unit 1. According to the read address, the input storage unit 1 converts the stored data string (x1, x2,..., X1024) into the first half (x1
1, x2,. . . , X512) and the second half of (x512)
513, x514,. . . , X1024) are output alternately as shown in FIG.
【0019】図6及び図7(A)に示すように入力記憶
部1から出力された2ビットの連続データ列(x1、x
513、x2、x514、...、x512、x102
4)は、図1のタイミング調整部5に入力され、ここで
データが入力された順に2個ずつ取り出され、図7
(B)に示すように、先に入力された前半のデータと後
に入力された後半のデータとが同じタイミングとなるよ
うに時間タイミングが調整される。As shown in FIGS. 6 and 7A, a 2-bit continuous data string (x1, x2) output from the input storage unit 1 is output.
513, x2, x514,. . . , X512, x102
4) is input to the timing adjustment unit 5 of FIG. 1 and is extracted two by two in the order of data input.
As shown in (B), the time timing is adjusted so that the first-half data input first and the second-half data input later have the same timing.
【0020】 このタイミング調整部5から2個ずつ同
時に取り出された各々2ビット、合計4ビットのデータ
は、演算データ記憶部6に供給される。そして、演算デ
ータ記憶部6は、入力された4ビットに対応して演算デ
ータ記憶部6内部に記憶されている、基数2の時間間引
き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフライ演算結果
を選択して2個の複素データを出力する。なお、複素デ
ータは、実数部データと虚数部データから構成されてお
り、図1では例えばそれぞれが10ビットの実数部デー
タと虚数部データとから構成される複素データとしてい
る。 また、演算データ記憶部6に記憶されている複素デ
ータは、4種類の複素データの中から、任意の2種類
(同一種類でもよい)を入力とした場合に、回転因子の
値が”1”のとき、すなわち、基数2の時間間引き型高
速フーリエ変換の第一段目のバタフライ演算を行ったと
きに存在する、合計16組(1組は2個の複素データ)
の演算結果が記憶されている。従って、タイミング調整
部5から2個ずつ同時に取り出された2ビットのデータ
の合計は4ビットであり、16種類の選択が可能である
から、演算データ記憶部6に記憶されている16組の演
算結果の中から1つの組を選択することで、演算を行わ
ずに基数2の時間間引き型高速フーリエ変換の第一段目
のバタフライ演算結果を得られる。From the timing adjustment unit 5Two by twosame
Sometimes taken out2 bits each, total4-bit data
Is the operation data storage unitTo 6SuppliedYou. And the operation data
The data storage unit 6 stores operation data corresponding to the input 4 bits.
Base 2 decimated time stored in data storage unit 6
Result of the first stage butterfly operation of the fast Fourier transform
And outputs two complex data. Note that complex data
Data consists of real part data and imaginary part data.
In FIG. 1, for example, each 10-bit real part data
Data consisting of data and imaginary part data
You. Further, the complex data stored in the operation data storage unit 6 is stored.
Data from the four types of complex dataAny twotype
(May be the same type)If, The twiddle factor
When the value is "1", that is, the time-decimated height in base 2
When the first stage butterfly operation of the fast Fourier transform is performed
ComeExistExist,total16Set (one set is two complex data)
Is stored. Therefore,Timing adjustment
Part 52-bit data taken out two at a time from
Is 4 bits, and 16 types can be selected.
From the 16 sets of performances stored in the operation data storage unit 6.
Perform an operation by selecting one set from the calculation results
WithoutFirst stage of radix-2 time-decimated fast Fourier transform
Result of butterfly operationCan get.
【0021】このように、この実施の形態では、高速フ
ーリエ変換する2M(ここではM=2)種類の複素デー
タを、4種類の複素データが対応する2(=M)ビット
のまま入力し、入力記憶部1に記憶する。一方、4種類
の複素データの任意の2個の複素データを入力とし、回
転因子の値が”1”のときの基数2のバタフライ演算を
行ったときに、演算結果として存在する16(=22M)
種類の2個の複素データの組み合わせが演算データ記憶
部6に予め記憶してある。As described above, in this embodiment, 2 M (here, M = 2) types of complex data to be subjected to fast Fourier transform are input as 2 (= M) bits corresponding to the four types of complex data. Are stored in the input storage unit 1. On the other hand, when arbitrary two complex data of the four types of complex data are input and a radix-2 butterfly operation is performed when the value of the twiddle factor is "1", 16 (= 2) 2M )
A combination of two types of complex data is stored in the operation data storage unit 6 in advance.
【0022】そして、この演算データ記憶部6に記憶し
てある16種類の2個の複素データの組み合わせの中か
ら、タイミング調整部5から演算データ記憶部6に入力
された2ビットのデータ2個で表現される4(=2M)
ビットにより一つの組み合わせを選択して、基数2の時
間間引き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフライ演
算結果として出力するようにしているため、基数2の時
間間引き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフライ演
算に入力される複素データの信号線及び複素加減算器を
不要にできる。Then, from the combination of the 16 types of two complex data stored in the operation data storage unit 6, two 2-bit data input from the timing adjustment unit 5 to the operation data storage unit 6 4 (= 2M) expressed by
Since one combination is selected according to the bits and the result is output as the first-stage butterfly operation result of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform, the first stage of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform is performed. This eliminates the need for a complex data signal line and a complex adder / subtractor that are input to the eye butterfly operation.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高速フーリエ変換する2M種類の複素データを対応する
Mビットのまま入力記憶部にN個記憶し、これより書き
込み/読み出し手段により前半のN/2個のデータと後
半のN/2個のデータとを交互に読み出してタイミング
調整部に入力し、演算データ記憶部では、Mビットで表
現される、2M個の組み合わせを2M種類のLビットの複
素データに当てはめ、2M種類のLビットの複素データ
の任意の2個を入力とし、回転因子の値が”1”のとき
の、基数2のバタフライ演算を行ったときに、演算結果
として存在する22M種類の2個のLビットの複素データ
の組み合わせを予め記憶しており、タイミング調整部よ
り同時に出力された2Mビットで表現する22M個の組み
合わせより、記憶複素データの組み合わせを選択して、
基数2の時間間引き型高速フーリエ変換のバタフライ演
算の第一段目のバタフライ演算結果として出力するよう
にしたため、基数2の時間間引き型高速フーリエ変換の
第一段目のバタフライ演算に入力される複素データの信
号線を削減し、ハードウェアで演算処理に時間のかかる
複素加減算器を省略することができ、このことから基数
2の時間間引き型高速フーリエ変換の第一段目のバタフ
ライ演算を高速にできると共に、また回路規模を小さく
できる。As described above, according to the present invention,
N pieces of 2 M kinds of complex data to be subjected to fast Fourier transform are stored in the input storage section as corresponding M bits in the input storage section, and the N / 2 pieces of data in the first half and the N / 2 pieces in the second half are written and read therefrom by writing / reading means. type DOO timing adjustment unit reads alternately, the calculation data storage section is represented by M bits, fitting of 2 M number of combinations to 2 M kinds of L-bit complex data, 2 M kinds of L bits When inputting any two pieces of complex data of, and performing a radix-2 butterfly operation when the value of the twiddle factor is “1”, two L bits of 2 2M types existing as an operation result A combination of complex data is stored in advance, and a combination of stored complex data is selected from 22M combinations expressed by 2M bits output simultaneously from the timing adjustment unit,
Since the result is output as the first-stage butterfly operation result of the radix-2 time-decimated fast Fourier transform butterfly operation, the complex input to the first-stage radix-2 time-decimated fast Fourier transform butterfly operation is output. The number of data signal lines can be reduced, and a complex adder / subtracter that takes a long time to perform arithmetic processing by hardware can be omitted. Therefore, the first stage butterfly operation of the radix-2 time-decimating fast Fourier transform can be performed at high speed. And the circuit scale can be reduced.
【図1】本発明の一実施の形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】基数2の時間間引き型高速フーリエ変換のバタ
フライ演算のフロー図である。FIG. 2 is a flowchart of a butterfly operation of a radix-2 time thinning-out fast Fourier transform.
【図3】8個の複素データの基数2の時間間引き型高速
フーリエ変換のバタフライ演算のフロー図である。FIG. 3 is a flowchart of a butterfly operation of a radix-2 time-decimating fast Fourier transform of eight complex data.
【図4】従来の一例のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an example of the related art.
【図5】図4のバタフライ演算部の第一段目のブロック
図である。FIG. 5 is a block diagram of a first stage of the butterfly operation unit in FIG. 4;
【図6】図1のタイミング調整部に入力されるデータの
順序を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an order of data input to a timing adjustment unit in FIG. 1;
【図7】図1のタイミング調整部の入出力データの関係
を示すタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart showing a relationship between input and output data of the timing adjustment unit in FIG. 1;
1 入力記憶部 2 入力書き込みアドレス発生部 3 入力読み込みアドレス発生部 4 アドレス切換部 5 タイミング調整部 6 演算データ記憶部 Reference Signs List 1 input storage unit 2 input write address generation unit 3 input read address generation unit 4 address switching unit 5 timing adjustment unit 6 operation data storage unit
Claims (2)
M(ただし、Mは自然数)種類の複素データに対し、基
数2の時間間引き型高速フーリエ変換の第一段目のバタ
フライ演算を行うバタフライ演算回路において、 前記2M種類の複素データに対応する、Mビットのデー
タを記憶し、読み出す入力記憶部と、 前記入力記憶部に前記MビットのデータをN個(ただ
し、Nは2のべき乗の自然数)入力順に記憶させた後、
該N個の記憶データの前半のN/2個のデータと後半の
N/2個のデータを交互に読み出す書き込み/読み出し
手段と、 前記入力記憶部から読み出されたデータのうち連続する
2個のデータを、同じタイミングにして同時に2Mビッ
トとして読み出すタイミング調整部と、 前記2M種類の複素データのうち、任意の2個の複素デ
ータを入力として、基数2の時間間引き型高速フーリエ
変換の第一段目のバタフライ演算を行ったときに演算結
果として存在する22M種類の2個の複素データの組み
合わせが予め記憶されており、前記タイミング調整部か
ら出力される2Mビットにより、前記22M種類の2個
の複素データの組み合わせから一の組み合わせが選択さ
れ出力する演算データ記憶部とを有することを特徴とす
るバタフライ演算回路。1. A system comprising real part data and imaginary part data.
A butterfly operation circuit that performs a first-stage butterfly operation of a radix-2 time-decimation type fast Fourier transform on M (where M is a natural number) types of complex data corresponds to the 2M types of complex data . An input storage unit for storing and reading M-bit data; and storing the M-bit data in the input storage unit in N input order (where N is a natural number of a power of 2).
Writing / reading means for alternately reading the first half N / 2 data and the second half N / 2 data of the N pieces of storage data; the data and the timing adjustment section for reading a 2M bits simultaneously in the same timing, the 2 M types of complex data, as input to any two complex data, the radix-2 decimation-in-time high-speed Fourier
A combination of 22M types of two complex data which is present as a calculation result when the first-stage butterfly calculation of the conversion is performed is stored in advance, and the 2M bits output from the timing adjustment unit are used to store the combination. 2 One combination is selected from the combination of 2M kinds of two complex data.
Butterfly operation circuit and having a arithmetic data storage unit you output is.
力記憶部に前記MビットのデータをN個(ただし、Nは
2のべき乗の自然数)入力順に記憶させるように、前記
入力記憶部のアドレスを制御する入力書き込みアドレス
発生部と、前記入力記憶部に記憶されたN個のデータ
を、前半のN/2個のデータと後半のN/2個のデータ
とを交互に読み出すように、前記入力記憶部のアドレス
を制御する入力読み込みアドレス発生部と、前記入力書
き込みアドレス発生部と前記入力読み込みアドレス発生
部により発生されたアドレス信号を切り換えて前記入力
記憶部に入力させるアドレス切換部とからなることを特
徴とする請求項1記載のバタフライ演算回路。2. The writing / reading means stores an address of the input storage unit such that the input storage unit stores the M-bit data in N input order (where N is a natural number of a power of 2). An input write address generating unit to be controlled; and the N input data stored in the input storage unit, so that N / 2 data of the first half and N / 2 data of the second half are alternately read. An input read address generator for controlling an address of the storage unit; and an address switching unit for switching the input signal generated by the input write address generator and the address signal generated by the input read address generator and inputting the signal to the input storage unit. The butterfly operation circuit according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08289937A JP3092527B2 (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Butterfly operation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08289937A JP3092527B2 (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Butterfly operation circuit |
Publications (2)
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JPH10134035A JPH10134035A (en) | 1998-05-22 |
JP3092527B2 true JP3092527B2 (en) | 2000-09-25 |
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ID=17749680
Family Applications (1)
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JP08289937A Expired - Fee Related JP3092527B2 (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Butterfly operation circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3092527B2 (en) |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP08289937A patent/JP3092527B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH10134035A (en) | 1998-05-22 |
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