JP3239949B2 - Complex number correlator - Google Patents

Complex number correlator

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JP3239949B2 JP33863399A JP33863399A JP3239949B2 JP 3239949 B2 JP3239949 B2 JP 3239949B2 JP 33863399 A JP33863399 A JP 33863399A JP 33863399 A JP33863399 A JP 33863399A JP 3239949 B2 JP3239949 B2 JP 3239949B2
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    • G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、２つの複素数間の
相関値の絶対値の自乗を計算するための複素数相関器に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a complex number correlator for calculating the square of the absolute value of a correlation value between two complex numbers.

【０００２】[0002]

【従来の技術】直交変調された複素信号を検波する際等
では、２つの複素数間の相関値を計算するための複素数
相関器が用いられる。2. Description of the Related Art When detecting a quadrature-modulated complex signal, a complex correlator for calculating a correlation value between two complex numbers is used.

【０００３】一般的に、２つの複素数ａ＋ｊｂとｃ＋ｊ
ｄの間の相関値ＺはＺ＝（ａ＋ｊｂ）*×（ｃ＋ｊｄ）
によって計算される。ここで、ｊは虚数単位でありｊ＝
（−１）1/2となる値である。また、右肩の＊は複素供
役を表していて、（ａ＋ｊｂ）*＝（ａ−ｊｂ）であ
る。In general, two complex numbers a + jb and c + j
The correlation value Z between d is Z = (a + jb) * × (c + jd)
Is calculated by Here, j is an imaginary unit and j =
(-1) The value becomes 1/2 . Further, * on the right shoulder indicates a complex act, and (a + jb) * = (a-jb).

【０００４】しかし、この演算の結果得られる相関値Ｚ
は複素数であるため、相関の大きさを比較するために相
関値Ｚの絶対値を自乗した値｜Ｚ｜2＝｜（ａ＋ｊｂ）*
×（ｃ＋ｊｄ）｜2が実際には必要とされることが多
い。この｜Ｚ｜2を求めるための計算方法を以下に示
す。However, the correlation value Z obtained as a result of this operation is
Is a complex number, the value | Z | 2 = | (a + jb) * obtained by squaring the absolute value of the correlation value Z to compare the magnitude of the correlation
× (c + jd) | 2 is often required in practice. The calculation method for finding | Z | 2 is shown below.

【０００５】先ず、複素数である相関値Ｚが下記のよう
にして求められる。 Ｚ＝（ａ＋ｊｂ）*×（ｃ＋ｊｄ） ＝（ａ−ｊｂ）×（ｃ＋ｊｄ） ＝（ａｃ＋ｂｄ）＋ｊ（ａｄ−ｂｃ）となる。[0005] First, a correlation value Z which is a complex number is obtained as follows. Z = (a + jb) * × (c + jd) = (a−jb) × (c + jd) = (ac + bd) + j (ad−bc)

【０００６】そのため、｜Ｚ｜2＝（ａｃ＋ｂｄ）2＋
（ａｄ−ｂｃ）2となる。Therefore, | Z | 2 = (ac + bd) 2 +
(Ad-bc) 2

【０００７】従来は、第１の複素数ａ＋ｊｂと第２の複
素数ｃ＋ｊｄから、相関値の絶対値の自乗（ａｃ＋ｂ
ｄ）2＋（ａｄ−ｂｃ）2を計算するために図４に示すよ
うな複素数相関器が用いられていた。この従来の複素数
相関器は、乗算器１７〜２０と、加算器２１、２５と、
減算器２２と、自乗演算器２３、２４とから構成されて
いる。Conventionally, the square (ac + b) of the absolute value of the correlation value is calculated from the first complex number a + jb and the second complex number c + jd.
d) A complex correlator as shown in FIG. 4 was used to calculate 2 + (ad-bc) 2 . The conventional complex correlator includes multipliers 17 to 20, adders 21 and 25,
It comprises a subtractor 22 and square operators 23 and 24.

【０００８】乗算器１７は、第１の複素数ａ＋ｊｂの実
数部ａと、第２の複素数ｃ＋ｊｄの実数部ｃの積を求め
る演算を行っている。乗算器１８は、第１の複素数ａ＋
ｊｂの実数部ａと、第２の複素数ｃ＋ｊｄの虚数部ｄの
積を求める演算を行っている。乗算器１９は、第１の複
素数ａ＋ｊｂの虚数部ｂと、第２の複素数ｃ＋ｊｄの虚
数部ｄの積を求める演算を行っている。乗算器２０は、
第１の複素数ａ＋ｊｂの虚数部ｂと、第２の複素数ｃ＋
ｊｄの実数部ｃの積を求める演算を行っている。The multiplier 17 performs an operation for obtaining a product of a real part a of a first complex number a + jb and a real part c of a second complex number c + jd. The multiplier 18 generates a first complex number a +
An operation is performed to find the product of the real part a of jb and the imaginary part d of the second complex number c + jd. The multiplier 19 calculates the product of the imaginary part b of the first complex number a + jb and the imaginary part d of the second complex number c + jd. The multiplier 20
The imaginary part b of the first complex number a + jb and the second complex number c +
An operation for obtaining the product of the real part c of jd is performed.

【０００９】加算器２１は、乗算器１７の演算結果と乗
算器１９の演算結果の和を求める演算を行っている。減
算器２２は、乗算器１８の演算結果から乗算器２０の演
算結果を減算する演算を行っている。自乗演算器２３
は、加算器２１の演算結果を自乗する演算を行ってい
る。自乗演算器２４は、減算器２２の演算結果を自乗す
る演算を行っている。加算器２５は、自乗演算器２３の
演算結果と自乗演算器２４の演算結果の和を求める演算
を行っている。The adder 21 performs an operation for obtaining the sum of the operation result of the multiplier 17 and the operation result of the multiplier 19. The subtracter 22 performs an operation of subtracting the operation result of the multiplier 20 from the operation result of the multiplier 18. Square operator 23
Performs an operation for squaring the operation result of the adder 21. The square operator 24 performs an operation for squaring the operation result of the subtractor 22. The adder 25 performs an operation for calculating the sum of the operation result of the square operation unit 23 and the operation result of the square operation unit 24.

【００１０】この従来の複素数相関器では、先ず第１ス
テップとして、乗算器１７によりａｃが求められ、乗算
器１８によりａｄが求められ、乗算器１９によりｂｄが
求められ、乗算器２０によりｂｃが求められる。In this conventional complex number correlator, first, as a first step, ac is obtained by a multiplier 17, ad is obtained by a multiplier 18, bd is obtained by a multiplier 19, and bc is obtained by a multiplier 20. Desired.

【００１１】そして、第２ステップとして、加算器２１
によりａｃ＋ｂｄが求められ、減算器２２によりａｄ−
ｂｃが求められる。Then, as a second step, the adder 21
To obtain ac + bd, and the subtractor 22 calculates ad−
bc is required.

【００１２】そして、第３ステップとして、自乗演算器
２３により（ａｃ＋ｂｄ）2が求められ、自乗演算器２
４により（ａｄ−ｂｃ）2が求められる。Then, as a third step, (ac + bd) 2 is obtained by the square operation unit 23, and the square operation unit 2
4 gives (ad-bc) 2 .

【００１３】最後に、第４ステップとして、加算器２５
により、（ａｃ＋ｂｄ）2＋（ａｄ−ｂｃ）2が求められ
る。Finally, as a fourth step, the adder 25
Gives (ac + bd) 2 + (ad-bc) 2 .

【００１４】この従来の複素数相関器では、４つの乗算
器１７〜２０と２つの自乗演算器２３、２４と、２つの
加算器２１、２５と、１つの減算器２２が必要であり、
回路規模が大きいという問題を有していた。The conventional complex number correlator requires four multipliers 17 to 20, two square operators 23 and 24, two adders 21 and 25, and one subtractor 22.
There was a problem that the circuit scale was large.

【００１５】さらに、この従来の複素数相関器では、相
関値｜Ｚ｜2を求めるために、乗算→加算→自乗演算→
加算という４つのステップを必要とするため、入力から
出力までの演算時間が長い、つまりＴＡＴ（Ｔｕｒｎ
Ａｒｏｕｎｄ Ｔｉｍｅ）が長いという問題を有してい
た。Furthermore, this conventional complex correlator, the correlation value | Z | in order to obtain the second, multiply → adding → squaring →
Since four steps of addition are required, the operation time from input to output is long, that is, TAT (Turn
Around Time was long.

【００１６】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の複素数
相関器では、回路規模が大きくなり演算時間も長いとい
う問題点があった。The above-described conventional complex correlator has a problem that the circuit scale is large and the operation time is long.

【００１７】本発明の目的は、回路規模を削減するとと
もに演算時間を短縮することができる複素数相関器を提
供することである。An object of the present invention is to provide a complex correlator that can reduce the circuit scale and the operation time.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の複素数相関器は、第１の複素数と第２の複
素数との間の相関値の絶対値の自乗を演算するための複
素数相関器であって、前記第１の複素数の実数部の自乗
を演算する第１の自乗演算手段と、前記第１の複素数の
虚数部の自乗を演算する第２の自乗演算手段と、前記第
２の複素数の実数部の自乗を演算する第３の自乗演算手
段と、前記第２の複素数の虚数部の自乗を演算する第４
の自乗演算手段と、前記第１の自乗演算手段の演算結果
と前記第２の自乗演算手段の演算結果との和を求める演
算を行う第１の加算手段と、前記第３の自乗演算手段の
演算結果と前記第４の自乗演算手段の演算結果との和を
求める演算を行う第２の加算手段と、前記第１の加算手
段の演算結果と前記第２の加算手段の演算結果との積を
求める演算を行う乗算手段とから構成されている。In order to achieve the above object, a complex correlator according to the present invention calculates a square of an absolute value of a correlation value between a first complex number and a second complex number. A complex number correlator, wherein first square calculation means for calculating a square of a real part of the first complex number; second square calculation means for calculating a square of an imaginary part of the first complex number; A third square calculating means for calculating a square of a real part of the second complex number, and a fourth square calculating means for calculating a square of an imaginary part of the second complex number
A first square calculating means, a first adding means for calculating a sum of a calculation result of the first square calculating means and a calculation result of the second square calculating means, and a third square calculating means. Second adding means for calculating the sum of the calculation result and the calculation result of the fourth square calculation means, and the product of the calculation result of the first addition means and the calculation result of the second addition means And a multiplying means for performing an operation for obtaining

【００１９】本発明は、２つの複素数ａ＋ｊｂとｃ＋ｊ
ｄの相関値の絶対値の自乗を、（ａ 2＋ｂ2）×（ｃ2＋
ｄ2）を計算することにより求めるようにしたものであ
る。したがって、相関値の絶対値の自乗を求めるのに、
１つの乗算手段と４つの自乗演算手段と２つの加算手段
のみしか必要とせず、従来の複素数相関器と比較すると
回路規模を削減することができる。さらに、従来の複素
数相関器における複素相関演算では乗算→加算→自乗演
算→加算と４つのステップを必要としていたが、本発明
の複素数相関器における複素相関演算は自乗演算→加算
→乗算と３つのステップで実行できるため、入力から出
力までの演算時間を短縮することができる。The present invention provides two complex numbers a + jb and c + j
The square of the absolute value of the correlation value of d is (a Two+ BTwo) × (cTwo+
dTwo) Is calculated by calculating
You. Therefore, to find the square of the absolute value of the correlation value,
One multiplication means, four square calculation means, and two addition means
Only required, and compared to the traditional complex correlator
The circuit scale can be reduced. In addition, the traditional complex
Multiplication → addition → square performance in complex correlation operation in number correlator
It required four steps of calculation → addition, but the present invention
Complex calculation in complex correlator of
→ Because it can be executed in three steps with multiplication,
The calculation time up to the force can be reduced.

【００２０】また、本発明の他の複素数相関器は、第１
の複素数と、既知である第２の複素数との間の相関値の
絶対値の自乗を演算するための複素数相関器であって、
前記第１の複素数の実数部の自乗を演算する第１の自乗
演算手段と、前記第１の複素数の虚数部の自乗を演算す
る第２の自乗演算手段と、前記第２の複素数の絶対値を
自乗した値を記憶している記憶手段と、前記第１の自乗
演算手段の演算結果と前記第２の自乗演算手段の演算結
果との和を求める演算を行う加算手段と、前記加算手段
の演算結果と前記記憶手段に記憶されている値の積を求
める演算を行う乗算手段とから構成されている。Further, another complex number correlator according to the present invention has a first
And a complex correlator for calculating the square of the absolute value of the correlation value between the complex number and a known second complex number,
First square calculating means for calculating a square of a real part of the first complex number, second square calculating means for calculating a square of an imaginary part of the first complex number, and an absolute value of the second complex number Storage means for storing a value obtained by squaring; calculating means for calculating a sum of a calculation result of the first square calculation means and a calculation result of the second square calculation means; And a multiplication means for performing an operation for obtaining a product of the operation result and the value stored in the storage means.

【００２１】本発明は、２つの複素数の相関値の絶対値
の自乗を求める際に、一方の複素数が固定である場合に
は、値が固定である複素数の絶対値の自乗の値を事前に
記憶手段に記憶させておくようにしているので、さらな
る演算量の削減を図ることができる。According to the present invention, when calculating the square of the absolute value of the correlation value of two complex numbers, if one of the complex numbers is fixed, the square of the absolute value of the complex number whose value is fixed is determined in advance. Since the information is stored in the storage means, the amount of calculation can be further reduced.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【００２３】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態の複素数相関器の構成を示すブロック図であ
る。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a complex number correlator according to a first embodiment of the present invention.

【００２４】本実施形態の複素数相関器も、図４に示し
た従来の複素数相関器と同様に、第１の複素数ａ＋ｊｂ
と第２の複素数ｃ＋ｊｄの相関値Ｚの絶対値の自乗｜Ｚ
｜2を求めるためのものである。The complex number correlator of this embodiment also has a first complex number a + jb similarly to the conventional complex number correlator shown in FIG.
Square of the absolute value of the correlation value Z between the second complex number c + jd and | Z
| 2 .

【００２５】従来の複素数相関器では、（ａｃ＋ｂｄ）
2＋（ａｄ−ｂｃ）2を求めることにより｜Ｚ｜2の値を
得ていた。しかしこの式をさらに展開していくと下記の
ようになる。 ｜Ｚ｜2＝（ａｃ＋ｂｄ）2＋（ａｄ−ｂｃ）2 ＝ａ2ｃ2＋２ａｃｂｄ＋ｂ2ｄ2＋ａ2ｄ2−２ａｂｃｄ＋ｂ2ｃ2 ＝（ａ2＋ｂ2）×（ｃ2＋ｄ2） 上記の式で示されるように、（ａ2＋ｂ2）×（ｃ2＋
ｄ2）の値を求めることによっても｜Ｚ｜2の値を得るこ
とができる。本実施形態の複素数相関器は、（ａ2＋
ｂ2）×（ｃ2＋ｄ2）の値を求めることにより｜Ｚ｜2の
値を得るようにしたものである。In a conventional complex correlator, (ac + bd)
The value of | Z | 2 was obtained by obtaining 2 + (ad-bc) 2 . However, if this expression is further expanded, it becomes as follows. | Z | 2 = (ac + bd) 2 + (ad-bc) 2 = a 2 c 2 + 2acbd + b 2 d 2 + a 2 d 2 -2abcd + b 2 c 2 = (a 2 + b 2 ) × (c 2 + d 2 ) As shown by the equation, (a 2 + b 2 ) × (c 2 +
The value of | Z | 2 can also be obtained by obtaining the value of d 2 ). The complex number correlator of the present embodiment is (a 2 +
The value of | Z | 2 is obtained by calculating the value of (b 2 ) × (c 2 + d 2 ).

【００２６】本実施形態の複素数相関器は、図１を参照
すると、自乗演算器５〜８と、加算器９、１０と、乗算
器１１とから構成されている。Referring to FIG. 1, the complex number correlator of this embodiment includes square operators 5 to 8, adders 9 and 10, and a multiplier 11.

【００２７】自乗演算器５は、第１の複素数ａ＋ｊｂの
実数部ａの自乗ａ2を演算している。自乗演算器６は、
第１の複素数ａ＋ｊｂの虚数部ｂの自乗ｂ2を演算して
いる。自乗演算器７は、第２の複素数ｃ＋ｊｄの実数部
ｃの自乗ｃ2を演算している。自乗演算器８は、第２の
複素数ｃ＋ｊｄの虚数部ｄの自乗ｄ2を演算している。The square operator 5 calculates the square a 2 of the real part a of the first complex number a + jb. The square operator 6
The square b 2 of the imaginary part b of the first complex number a + jb is calculated. The square calculator 7 calculates the square c 2 of the real part c of the second complex number c + jd. The square calculator 8 calculates the square d 2 of the imaginary part d of the second complex number c + jd.

【００２８】加算器９は、自乗演算器５の演算結果と、
自乗演算器６の演算結果の和を求める演算を行ってい
る。加算器１０は、自乗演算器７の演算結果と、自乗演
算器８の演算結果の和を求める演算を行っている。乗算
器１１は、加算器９の演算結果と加算器１０の演算結果
の積を求める演算を行っている。The adder 9 calculates the calculation result of the square calculator 5 and
The calculation for obtaining the sum of the calculation results of the square calculator 6 is performed. The adder 10 performs an operation for obtaining the sum of the operation result of the square operation unit 7 and the operation result of the square operation unit 8. The multiplier 11 performs an operation for obtaining a product of the operation result of the adder 9 and the operation result of the adder 10.

【００２９】次に、本実施形態の複素数相関器の動作に
ついて図面を参照して詳細に説明する。Next, the operation of the complex number correlator of this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

【００３０】先ず、自乗演算器５では第１の複素数の実
数部ａの自乗ａ2が求められ、自乗演算器６では第１の
複素数の虚数部ｂの自乗ｂ2が求められ、自乗演算器７
では第２の複素数の実数部ｃの自乗ｃ2が求められ、自
乗演算器８では第２の複素数の虚数部ｄの自乗ｄ2が求
められる。First, the square calculator 5 calculates the square a 2 of the real part a of the first complex number, and the square calculator 6 calculates the square b 2 of the imaginary part b of the first complex number. 7
Calculates the square c 2 of the real part c of the second complex number, and the square calculator 8 calculates the square d 2 of the imaginary part d of the second complex number.

【００３１】次に、加算器９では自乗演算器５の演算結
果ａ2と自乗演算器６の演算結果ｂ2との和ａ2＋ｂ2が求
められ、加算器１０では自乗演算器７の演算結果ｃ2と
自乗演算器８の演算結果ｄ2との和ｃ2＋ｄ2が求められ
る。Next, the sum a 2 + b 2 between the operation result b 2 of the operation result of the adder 9, the square operation unit 5 a 2 and square computing unit 6 is determined, calculation of the adder 10 in the squaring unit 7 The sum c 2 + d 2 of the result c 2 and the calculation result d 2 of the square calculator 8 is obtained.

【００３２】最後に、乗算器１１では加算器９の演算結
果ａ2＋ｂ2および加算器１０の演算結果ｃ2＋ｄ2の積
（ａ2＋ｂ2）×（ｃ2＋ｄ2）が求められ、第１の複素数
と第２の複素数の相関結果の絶対値の自乗｜Ｚ｜2とし
て出力される。Finally, in the multiplier 11, the product (a 2 + b 2 ) × (c 2 + d 2 ) of the operation result a 2 + b 2 of the adder 9 and the operation result c 2 + d 2 of the adder 10 is obtained. It is output as the square | Z | 2 of the absolute value of the correlation result between the first complex number and the second complex number.

【００３３】図３に本実施形態の複素数相関器の各ステ
ップで動作する演算器とその中間演算結果を示す。FIG. 3 shows an arithmetic unit which operates in each step of the complex number correlator according to the present embodiment, and an intermediate operation result thereof.

【００３４】第１ステップでは、自乗演算器５〜８が動
作し、それぞれａ2、ｂ2、ｃ2、ｄ2が求められる。第２
ステップでは、加算器９、１０が動作し、それぞれａ2
＋ｂ2、ｃ2＋ｄ2が求められる。そして、第３ステップ
では、乗算器１１が動作し、（ａ2＋ｂ2）×（ｃ2＋
ｄ2）が求められる。In the first step, the square calculators 5 to 8 operate, and a 2 , b 2 , c 2 and d 2 are obtained, respectively. Second
In the step, the adders 9 and 10 operate, and a 2
+ B 2 , c 2 + d 2 are obtained. Then, in the third step, the multiplier 11 operates, and (a 2 + b 2 ) × (c 2 +
d 2 ) is required.

【００３５】上記の複素相関演算の際では、各ステップ
で動作する演算器は重複していないため、ある複素数対
の入力に対する第２ステップの実行と同時に、次の複素
数対に対する第１ステップの実行を行うことが可能であ
る。これにより、本実施形態による複素数相関器ではパ
イプライン方式による連続した複素数対の入力に対する
相関演算を実行することもできる。In the above-described complex correlation operation, since the operation units operating in each step do not overlap, the execution of the second step for the input of a certain complex number pair and the execution of the first step for the next complex number pair It is possible to do. Thus, the complex number correlator according to the present embodiment can also execute a correlation operation on the input of a continuous pair of complex numbers by the pipeline method.

【００３６】従来の複素数相関器では、（ａｃ＋ｂｄ）
2＋（ａｄ−ｂｃ）2を計算することにより相関値Ｚの絶
対値の自乗｜Ｚ｜2の値を求めていたので、４つの乗算
器と２つの自乗演算器と２つの加算器と１つの減算器が
必要であった。これに対して、本実施形態による複素数
相関器では、（ａ2＋ｂ2）×（ｃ2＋ｄ2）を計算するこ
とにより相関値Ｚの絶対値の自乗｜Ｚ｜2の値を求めて
るようにしたので、１つの乗算器と４つの自乗演算器と
２つの加算器のみしか必要としない。In the conventional complex correlator, (ac + bd)
Since the value of the square | Z | 2 of the absolute value of the correlation value Z was obtained by calculating 2 + (ad−bc) 2 , four multipliers, two square operators, two adders, and 1 Two subtractors were needed. On the other hand, in the complex number correlator according to the present embodiment, the value of the square | Z | 2 of the absolute value of the correlation value Z is calculated by calculating (a 2 + b 2 ) × (c 2 + d 2 ). Therefore, only one multiplier, four square operators, and two adders are required.

【００３７】一般的に、乗算器および自乗演算器の回路
規模は、加減算器に比べて非常に大きいことはよく知ら
れている。また、乗算器と自乗演算器の回路規模はほぼ
等しくなっている。したがって、本実施形態の複素数相
関器は、従来の複素数相関器と比較すると回路規模が削
減されていることがわかる。In general, it is well known that the circuit scale of the multiplier and the square calculator is much larger than that of the adder / subtractor. Further, the circuit scales of the multiplier and the square operation unit are substantially equal. Therefore, it can be seen that the circuit scale of the complex number correlator of the present embodiment is reduced as compared with the conventional complex number correlator.

【００３８】さらに、従来の複素数相関器における複素
相関演算では乗算→加算→自乗演算→加算と４つのステ
ップを必要としていたが、本実施形態の複素数相関器に
おける複素相関演算は自乗演算→加算→乗算と３つのス
テップで実行できるため、入力から出力までの演算時間
を短縮する効果、つまりＴＡＴ（Ｔｕｒｎ Ａｒｏｕｎ
ｄ Ｔｉｍｅ）を短縮する効果も得ることができる。Furthermore, the complex correlation operation in the conventional complex number correlator requires four steps of multiplication → addition → square operation → addition, but the complex correlation operation in the complex number correlator of this embodiment is square operation → addition → Since multiplication and execution can be performed in three steps, the effect of shortening the operation time from input to output, that is, TAT (Turn Around
d Time) can also be obtained.

【００３９】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態の複素数相関器をを図３に示す。図３におい
て、図１中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号
を付し、説明を省略するものとする。(Second Embodiment) FIG. 3 shows a complex correlator according to a second embodiment of the present invention. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【００４０】上記第１の実施形態の複素数相関器では、
第１の複素数と第２の複素数を任意に設定することがで
きるものであるが、複素数の相関演算では一方の複素数
が固定されている場合がある。上記第１の実施形態の複
素数相関器では、最終段である第３ステップの乗算演算
までは各複素数の整数部と虚数部間の間の演算のみが行
われていた。本実施形態では、このことに着目して演算
量の削減を図ろうとするものである。In the complex number correlator of the first embodiment,
Although the first complex number and the second complex number can be set arbitrarily, one of the complex numbers may be fixed in the complex number correlation operation. In the complex number correlator of the first embodiment, only the operation between the integer part and the imaginary part of each complex number is performed until the multiplication operation in the third step, which is the final stage. In the present embodiment, attention is paid to this fact, and the amount of calculation is reduced.

【００４１】本実施形態は、一方の複素数が固定である
条件を前提とした場合のものであり、以下では第２の複
素数ｃ＋ｊｄが固定である場合を用いて説明する。The present embodiment is based on the premise that one complex number is fixed, and the following description will be made using the case where the second complex number c + jd is fixed.

【００４２】本実施形態の複素数相関器は、自乗演算器
５、６と、加算器９と、乗算器１１と、記憶部２７とか
ら構成されている。本実施形態の複素数相関器は、図１
に示した第１の実施形態における自乗演算器７、８と加
算器１０を、記憶部２７で置き換えたものである。The complex number correlator of this embodiment comprises square operators 5, 6, an adder 9, a multiplier 11, and a storage unit 27. The complex number correlator of the present embodiment has the configuration shown in FIG.
In this embodiment, the square calculators 7 and 8 and the adder 10 in the first embodiment shown in FIG.

【００４３】記憶部２７は、第２の複素数の絶対値を自
乗した値ｃ2＋ｄ2を記憶している。この記憶部２７は、
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡ
Ｍ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等に
より構成することができる。また、本実施形態における
乗算器１１は、加算器９の演算結果ａ2＋ｂ2と記憶部２
７に記憶されているｃ2＋ｄ2の値の積を求める演算を行
っている。The storage unit 27 stores a value c 2 + d 2 obtained by squaring the absolute value of the second complex number. This storage unit 27
ROM (Read Only Memory) or RA
M (Random Access Memory) and the like. Further, the multiplier 11 according to the present embodiment calculates the operation result a 2 + b 2 of the adder 9 and the storage unit 2
The calculation for obtaining the product of the values of c 2 + d 2 stored in 7 is performed.

【００４４】本実施形態では、加算器９によりａ2＋ｂ2
が求められるまでは第１の実施形態と同様である。そし
て、記憶部２７には予め計算しておいたｃ2＋ｄ2の値が
書き込まれており、適当なタイミングで次段の乗算器１
１に入力される。乗算器１１では、加算器９の演算結果
であるａ2＋ｂ2と、記憶部２７に記憶されているｃ2＋
ｄ2の積が求められる。このようにして、本実施形態の
複素数相関器では、第１の実施形態と同様に （ａ2＋ｂ
2）×（ｃ2＋ｄ2）つまり｜Ｚ｜2が求められる。In the present embodiment, the adder 9 sets a 2 + b 2
Is the same as in the first embodiment until is obtained. Then, the value of c 2 + d 2 calculated in advance is written in the storage unit 27, and the multiplier 1 in the next stage is added at an appropriate timing.
1 is input. The multiplier 11, an adder 9 and a 2 + b 2 is the result of the operation is stored in the storage unit 27 c 2 +
The product of d 2 is determined. Thus, in the complex number correlator of the present embodiment, similarly to the first embodiment, (a 2 + b
2 ) × (c 2 + d 2 ), that is, | Z | 2 is obtained.

【００４５】本実施形態の複素数相関器は、２つの複素
数の相関値の絶対値の自乗を求める際に、一方の複素数
が固定である場合には、値が固定である複素数に対して
行われる乗算演算前までの演算結果を事前に記憶部２７
にに蓄えておくことにより、第１の実施形態の複素数相
関器と比較して、さらなる演算量の削減を図ることがで
きる。The complex number correlator of the present embodiment, when calculating the square of the absolute value of the correlation value of two complex numbers, when one of the complex numbers is fixed, is performed on the complex number whose value is fixed. The calculation result before the multiplication operation is stored in the storage unit 27 in advance.
Thus, the amount of calculation can be further reduced as compared with the complex number correlator of the first embodiment.

【００４６】ただし、本実施形態では記憶部２７が必要
となるため、複素数演算器としての回路規模は従来の複
素数相関器と比較して必ずしも削減されるものではない
が、複素数相関器の周辺に設けられる他の回路装置等と
記憶部２７を共有して構成する等により回路規模を従来
と比較して削減することも可能である。However, in this embodiment, since the storage unit 27 is required, the circuit scale as the complex number arithmetic unit is not necessarily reduced as compared with the conventional complex number correlator. The circuit scale can be reduced as compared with the related art by sharing the storage unit 27 with another circuit device or the like to be provided.

【００４７】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複素数相
関器は、複素相関演算の演算順序を従来とは変えること
により、回路規模の縮小と演算時間の短縮を図ることが
できるという効果を有する。As described above, the complex number correlator of the present invention has the effect of reducing the circuit scale and the operation time by changing the operation order of the complex correlation operation from the conventional one. Have.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施形態の複素数相関器の構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a complex number correlator according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図１の複素数相関器における各ステップで動作
する演算器とその中間演算結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an arithmetic unit that operates in each step in the complex number correlator of FIG. 1 and an intermediate operation result thereof.

【図３】本発明の第２の実施形態の複素数相関器の構成
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a complex number correlator according to a second embodiment of the present invention.

【図４】従来の複素数相関器の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional complex number correlator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

５〜８ 自乗演算器 ９、１０ 加算器 １１ 乗算器 １７〜２０ 乗算器 ２１ 加算器 ２２ 減算器 ２３、２４ 自乗演算器 ２５ 加算器 ２７ 記憶部 5 to 8 square operator 9, 10 adder 11 multiplier 17 to 20 multiplier 21 adder 22 subtractor 23, 24 square operator 25 adder 27 storage unit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 17/10 - 17/18 G06F 7/38 - 7/72 G01S 1/72 - 1/82 G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/00 - 7/42 G01S 7/48 - 7/499 G01S 7/52 - 7/64 G01S 13/00 - 13/95 G01S 15/00 - 15/96 G01S 17/00 - 17/88 H04B 1/10 - 1/14 H04B 1/76 - 3/44 H04B 3/50 - 3/60 H04B 7/005 - 7/015 H04B 15/00 - 15/06 H04J 1/00 - 1/20 H04J 3/00 - 3/26 H04J 4/00 - 15/00 H04L 5/00 - 5/12 H04L 5/22 - 5/26 H04L 7/00 - 7/10 H04L 27/00 - 27/30 H04Q 1/30 - 1/50 Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06F 17/10-17/18 G06F 7/38-7/72 G01S 1/72-1/82 G01S 3/80-3 / 86 G01S 5/18-5/30 G01S 7/00-7/42 G01S 7/48-7/499 G01S 7/52-7/64 G01S 13/00-13/95 G01S 15/00-15/96 G01S 17/00-17/88 H04B 1/10-1/14 H04B 1/76-3/44 H04B 3/50-3/60 H04B 7/005-7/015 H04B 15/00-15/06 H04J 1 / 00-1/20 H04J 3/00-3/26 H04J 4/00-15/00 H04L 5/00-5/12 H04L 5/22-5/26 H04L 7/00-7/10 H04L 27/00 -27/30 H04Q 1/30-1/50

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 第１の複素数と第２の複素数との間の相
関値の絶対値の自乗を演算するための複素数相関器であ
って、 前記第１の複素数の実数部の自乗を演算する第１の自乗
演算手段と、 前記第１の複素数の虚数部の自乗を演算する第２の自乗
演算手段と、 前記第２の複素数の実数部の自乗を演算する第３の自乗
演算手段と、 前記第２の複素数の虚数部の自乗を演算する第４の自乗
演算手段と、 前記第１の自乗演算手段の演算結果と前記第２の自乗演
算手段の演算結果との和を求める演算を行う第１の加算
手段と、 前記第３の自乗演算手段の演算結果と前記第４の自乗演
算手段の演算結果との和を求める演算を行う第２の加算
手段と、 前記第１の加算手段の演算結果と前記第２の加算手段の
演算結果との積を求める演算を行う乗算手段とから構成
されている複素数相関器。1. A complex correlator for calculating a square of an absolute value of a correlation value between a first complex number and a second complex number, wherein the complex correlator calculates a square of a real part of the first complex number. First square calculating means, second square calculating means for calculating the square of the imaginary part of the first complex number, third square calculating means for calculating the square of the real part of the second complex number, A fourth square calculating means for calculating a square of an imaginary part of the second complex number; and a calculation for obtaining a sum of a calculation result of the first square calculating means and a calculation result of the second square calculating means. A first adding means, a second adding means for performing a calculation for obtaining a sum of a calculation result of the third square calculating means and a calculation result of the fourth square calculating means, Multiplication means for performing an operation for obtaining a product of the operation result and the operation result of the second addition means; Complex correlator is et configured. 【請求項２】 第１の複素数と、既知である第２の複素
数との間の相関値の絶対値の自乗を演算するための複素
数相関器であって、 前記第１の複素数の実数部の自乗を演算する第１の自乗
演算手段と、 前記第１の複素数の虚数部の自乗を演算する第２の自乗
演算手段と、 前記第２の複素数の絶対値を自乗した値を記憶している
記憶手段と、 前記第１の自乗演算手段の演算結果と前記第２の自乗演
算手段の演算結果との和を求める演算を行う加算手段
と、 前記加算手段の演算結果と前記記憶手段に記憶されてい
る値の積を求める演算を行う乗算手段とから構成されて
いる複素数相関器。2. A complex correlator for calculating a square of an absolute value of a correlation value between a first complex number and a known second complex number, wherein the complex number correlator includes a real part of the first complex number. First square calculating means for calculating the square, second square calculating means for calculating the square of the imaginary part of the first complex number, and a value obtained by squaring the absolute value of the second complex number. Storage means; addition means for performing a calculation for obtaining a sum of the calculation result of the first square calculation means and calculation result of the second square calculation means; and calculation result of the addition means and stored in the storage means And a multiplication means for performing an operation for obtaining a product of the values. 【請求項３】 前記記憶手段が、ＲＯＭである請求項２
記載の複素数相関器。3. The storage device according to claim 2, wherein said storage means is a ROM.
A complex correlator as described. 【請求項４】 前記記憶手段が、ＲＡＭである請求項２
記載の複素数相関器。4. The storage device according to claim 2, wherein said storage means is a RAM.
A complex correlator as described.
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