JPH0454524Y2 - - Google Patents

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JPH0454524Y2
JPH0454524Y2 JP3071786U JP3071786U JPH0454524Y2 JP H0454524 Y2 JPH0454524 Y2 JP H0454524Y2 JP 3071786 U JP3071786 U JP 3071786U JP 3071786 U JP3071786 U JP 3071786U JP H0454524 Y2 JPH0454524 Y2 JP H0454524Y2
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arithmetic
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Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、固定小数点による演算装置の演算精
度の改善に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <<Industrial Field of Application>> The present invention relates to improving the arithmetic accuracy of a fixed-point arithmetic unit.

《従来の技術》 従来、固定小数点でFFT(Fast Fourier
Transform;高速フーリエ変換)を演算する場
合には、ブロツク・フローテイングと呼ばれる方
式で演算が行われている。これはN点のデータに
対して1つの指数を持たせて計算する方法で、オ
ーバーフローが起きないように、事前にN点全部
を1/2あるいは1/4にスケーリングする。
[Conventional technology] Conventionally, fixed-point FFT (Fast Fourier
When calculating a Fast Fourier Transform (Transform), a method called block floating is used. This is a calculation method that assigns one exponent to the data at N points, and scales all N points to 1/2 or 1/4 in advance to prevent overflow.

《考案が解決しようとする問題点》 しかしながら、スケーリングは常に最大値をチ
エツクして行われるので、小さい値を持つ点では
過度にスケーリングされることになり、精度が落
ちるという欠点がある。これを防ぐために全点に
指数を持たせる方法すなわちフル・フローテイン
ナグ方式もあるが、計算が大変になる欠点があ
る。
<<Problem to be solved by the invention>> However, since scaling is always performed by checking the maximum value, points having small values are scaled excessively, resulting in a drop in accuracy. To prevent this, there is a method in which all points have an exponent, that is, a full floating method, but this method has the drawback of making calculations difficult.

本考案は上記の問題点を解決するためになされ
たもので、ブロツク・フローテイング方式で、ス
ケーリングによる精度の低下を抑えることのでき
る演算装置を実現することを目的とする。
The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to realize an arithmetic device using a block floating method that can suppress a decrease in accuracy due to scaling.

《問題点を解決するための手段》 本考案に係る演算装置は、入力信号に含まれる
振幅の大きな信号成分を発生する第1の波形発生
手段と、前記入力信号からこの第1の波形発生手
段出力を差し引く減算手段と、この減算手段の出
力を入力するFFT演算手段と、前記信号成分に
対応する周波数軸上の信号を発生する第2の波形
発生手段と、この第2の波形発生手段出力と前記
FFT演算手段出力とを加算する加算手段とを備
えたことを特徴とする。
<Means for Solving the Problems> The arithmetic device according to the present invention includes a first waveform generating means for generating a signal component having a large amplitude included in an input signal, and a first waveform generating means for generating a signal component having a large amplitude from the input signal. a subtraction means for subtracting the output, an FFT calculation means for inputting the output of the subtraction means, a second waveform generation means for generating a signal on the frequency axis corresponding to the signal component, and an output of the second waveform generation means. and said
It is characterized by comprising an addition means for adding the output of the FFT calculation means.

《実施例》 以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。"Example" The present invention will be explained in detail below using the drawings.

第1図は本考案に係るFFT演算装置の一実施
例を示す構成ブロツク図である。1はアナログ入
力信号が接続するA/D変換回路、2は第1の波
形発生手段を構成し前記入力信号に含まれる振幅
の大きな周波数成分に対応する時間軸上の信号を
発生するメモリ、3はこのメモリ2およびA/D
変換回路1の出力が入力する演算回路、4はこの
演算回路3の出力を入力するFFT演算回路、5
は第2の波形発生手段を構成し前記周波数成分に
対応する周波数軸上の信号を発生するメモリ、6
はこのメモリ5の出力と前記FFT演算回路4の
出力とを加算する加算回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an FFT calculation device according to the present invention. 1 is an A/D conversion circuit to which an analog input signal is connected; 2 is a memory that constitutes a first waveform generating means and generates a signal on the time axis corresponding to a frequency component with a large amplitude included in the input signal; 3; is this memory 2 and A/D
An arithmetic circuit to which the output of the conversion circuit 1 is input; 4 is an FFT arithmetic circuit to which the output of the arithmetic circuit 3 is input; 5
6 constitutes a second waveform generating means and generates a signal on the frequency axis corresponding to the frequency component;
is an addition circuit that adds the output of this memory 5 and the output of the FFT calculation circuit 4.

上記のような構成のFFT演算装置の動作を次
に説明する。アナログ信号SiはA/D変換回路1
でデジタル信号C1(以下Ciはデジタル信号を表
す)に変換される。入力信号Siの波形の性質があ
る程度分つている場合、あるいは安定している場
合、メモリ2には入力信号Siに含まれる大きな振
幅の周波数成分すなわちピーク成分と同一の信号
波形が、時間軸上で同期した波形としてあらかじ
め書込まれている。書込みには前回の波形あるい
はプロセサなどにより発生された波形等を用い
る。またメモリ5にはその周波数軸上の波形(す
なわちメモリ2の内容をフーリエ変換したもの、
但し実部と虚部を有する)がプロセツサなどによ
り書込まれている。減算器3はA/D変換回路1
の出力C1からメモリ2の出力C2を差引いて、ピ
ーク成分の無い信号C3を出力する。FFT演算回
路4はこの信号C3を入力してブロツク・フロー
テイング方式でFFT演算を行う。加算回路6は
FFT演算結果の出力C4およびメモリ5の出力C5
(の実部、虚部それぞれ)を加算し、最終的な
FFT演算結果を信号C0として出力する。
The operation of the FFT arithmetic device configured as described above will be explained next. Analog signal Si is A/D conversion circuit 1
is converted into a digital signal C 1 (hereinafter Ci represents a digital signal). If the waveform properties of the input signal Si are known to some extent or are stable, the signal waveform that is the same as the large amplitude frequency component, that is, the peak component included in the input signal Si, is stored in the memory 2 on the time axis. It is written in advance as a synchronized waveform. The previous waveform or a waveform generated by a processor or the like is used for writing. In addition, the waveform on the frequency axis (that is, the Fourier transform of the contents of memory 2) is stored in memory 5,
However, the real part and the imaginary part) are written by a processor or the like. Subtractor 3 is A/D conversion circuit 1
The output C 2 of the memory 2 is subtracted from the output C 1 of the memory 2 to output a signal C 3 without peak components. The FFT calculation circuit 4 receives this signal C3 and performs FFT calculation using a block floating method. The adding circuit 6 is
FFT calculation result output C 4 and memory 5 output C 5
(real part and imaginary part of each) are added, and the final
Outputs the FFT operation result as signal C0 .

このような構成のFFT演算装置によれば、
FFT演算回路4に入力する信号C3は、データの
ピーク値とRMS値の比を小さくできるので、ス
ケーリングによる精度の低下を抑えることができ
る。
According to the FFT calculation device with such a configuration,
Since the signal C 3 input to the FFT calculation circuit 4 can have a small ratio between the data peak value and the RMS value, it is possible to suppress a decrease in accuracy due to scaling.

なお上記の実施例において、ピーク成分として
直流が含まれる場合も同様である。またピーク成
分として1つの周波数が含まれる場合に限らず、
複数の周波数が含まれる場合も同様に演算するこ
とができる。すなわち合成正弦波を計算してメモ
リ2にセツトすればよい。
Note that the same applies to the case where a direct current is included as a peak component in the above embodiment. Also, not only when one frequency is included as a peak component,
Similar calculations can be performed even when multiple frequencies are included. That is, it is sufficient to calculate a composite sine wave and set it in the memory 2.

また通常は入力信号に含まれるピーク成分とメ
モリ2の出力信号波形とは正確に同じでなくても
よい。
Further, normally, the peak component included in the input signal and the output signal waveform of the memory 2 do not have to be exactly the same.

また時間軸波形にピーク(尖頭値)がある場合
も同様である。但し複雑な波形をピーク成分とし
て減算する場合はそのフーリエ変換値を精度良く
計算して、メモリ5にセツトしておく必要があ
る。
The same applies when there is a peak (peak value) in the time axis waveform. However, when subtracting a complex waveform as a peak component, it is necessary to calculate its Fourier transform value with high precision and set it in the memory 5.

また2つの波形発生手段として必ずしもメモリ
を用いる必要はなく、任意の波形発生手段を用い
ることができる。特に正弦波をピーク成分とする
場合には第2の波形発生手段としてメモリを使う
必要はほとんどない。
Furthermore, it is not necessary to use memories as the two waveform generating means, and any waveform generating means can be used. In particular, when a sine wave is used as the peak component, there is almost no need to use a memory as the second waveform generating means.

また上記の実施例ではFFT演算装置の場合を
示したが、周波数信号を入力し、FFT演算回路
4の代りにIFFT(Inverse FFT)演算回路を使
用し、第1の信号発生手段で周波数軸上の信号を
発生し、第2の信号発生器で時間軸上の信号を発
生することにより、精度の低下を抑えたIFFT装
置を実現できる。
Further, although the above embodiment shows the case of an FFT calculation device, a frequency signal is input, an IFFT (Inverse FFT) calculation circuit is used in place of the FFT calculation circuit 4, and the first signal generating means is used to generate signals on the frequency axis. By generating a signal on the time axis with the second signal generator, it is possible to realize an IFFT device that suppresses deterioration in accuracy.

《考案の効果》 以上述べたように本考案によれば、ブロツク・
フローテイング方式で、スケーリングによる精度
の低下を抑えることのできる演算装置を簡単な構
成で実現することができる。
《Effect of the invention》 As mentioned above, according to the present invention, the block
By using the floating method, it is possible to realize an arithmetic device with a simple configuration that can suppress a decrease in accuracy due to scaling.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は本考案に係る演算装置の一実施例を示す構
成ブロツク図である。 2……第1の波形発生手段、3……演算手段、
4……演算手段、5……第2の波形発生手段、6
……加算手段、Si……入力信号。
The figure is a configuration block diagram showing an embodiment of the arithmetic device according to the present invention. 2...First waveform generating means, 3...Calculating means,
4...Calculating means, 5...Second waveform generating means, 6
...Addition means, Si...Input signal.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 入力信号に含まれる振幅の大きな信号成分を
発生する第1の波形発生手段と、前記入力信号
からこの第1の波形発生手段出力を差し引く減
算手段と、この減算手段の出力を入力する
FFT演算手段と、前記信号成分に対応する周
波数軸上の信号を発生する第2の波形発生手段
と、この第2の波形発生手段出力と前記FFT
演算手段出力とを加算する加算手段とを備えた
ことを特徴とする演算装置。 (2) FFT演算手段をIFFT演算手段とし、第2の
信号発生手段が時間軸上の信号を発生する実用
新案登録請求の範囲第1項記載の演算装置。
[Claims for Utility Model Registration] (1) A first waveform generating means for generating a signal component with a large amplitude included in an input signal, and a subtracting means for subtracting the output of the first waveform generating means from the input signal; Enter the output of this subtraction means
an FFT calculation means, a second waveform generation means for generating a signal on the frequency axis corresponding to the signal component, an output of the second waveform generation means and the FFT calculation means;
1. An arithmetic device comprising an addition means for adding the output of the arithmetic means. (2) The arithmetic device according to claim 1, wherein the FFT arithmetic means is an IFFT arithmetic means, and the second signal generating means generates a signal on the time axis.
JP3071786U 1986-03-04 1986-03-04 Expired JPH0454524Y2 (en)

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JPS62146254U JPS62146254U (en) 1987-09-16
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