JPH07160676A - Fast fourier transformation device and fast fourier transformation method - Google Patents

Fast fourier transformation device and fast fourier transformation method

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JPH07160676A
JPH07160676A JP5305629A JP30562993A JPH07160676A JP H07160676 A JPH07160676 A JP H07160676A JP 5305629 A JP5305629 A JP 5305629A JP 30562993 A JP30562993 A JP 30562993A JP H07160676 A JPH07160676 A JP H07160676A
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JP
Japan
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address
data
fourier transform
binary
fast fourier
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Withdrawn
Application number
JP5305629A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Yamazaki
隆浩 山崎
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To contrive the transformation method in which the final result data after Fourier transformation are rearranged efficiently inside the device without depending on a data processing in the form of a software in an improvement of a fast Fourier transformation device. CONSTITUTION:This device is provided with an arithmetic means 11 for Fourier transforming N[p<n>] pieces of the data expressed by a cardinal (p) other than '2', a storage means 12 for tentatively storing the data before and after the Fourier transformation and an address coversion means 13 for converting the addresses of the binary display of the data to the addresses of p-ary display or converting the addresses of the p-ary display to the addresses of the binary display. The address conversion means 13 is provided with a p-ary digit position inversion means 13A and the digit position inversion means 13A inverts the address digit position of the p-ary display of the data before the Fourier transformation and outputs the inverted address of the p-ary display.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】〔目次〕 産業上の利用分野 従来の技術(図12) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1) 作用 実施例(図2〜11) 発明の効果[Table of Contents] Industrial Application Field of the Prior Art (FIG. 12) Problem to be Solved by the Invention Means for Solving the Problem (FIG. 1) Action Example (FIGS. 2 to 11) Effect of the Invention

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は、高速フーリエ変換装置
及び高速フーリエ変換方法に関するものであり、更に詳
しく言えば、2以外の基数pに係るデジタル信号に対し
て高速にフーリエ変換を実行する装置及び方法の改善に
関するものである。近年,画像識別や音声認識等の情報
処理分野において、高速演算処理装置が使用され、その
中で、信号波形の解析処理をする際に、高速フーリエ変
換装置(以下FFT演算装置ともいう)が応用されてい
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fast Fourier transform device and a fast Fourier transform method, and more specifically to a device for fast Fourier transform of a digital signal having a radix p other than 2. And the improvement of the method. In recent years, high-speed arithmetic processing devices have been used in the field of information processing such as image identification and voice recognition. Among them, a fast Fourier transform device (hereinafter also referred to as an FFT arithmetic device) is applied when analyzing a signal waveform. Has been done.

【0003】これによれば、2以外の基数pを高速フー
リエ変換する装置が研究開発され、そのデータ処理の高
速化が進められている。しかし、フーリエ変換後の最終
結果データを元のp進数表示のアドレスに格納する方法
が、ソフトウエア的なデータ処理に依存されている。そ
こで、フーリエ変換後の最終結果データをソフトウエア
的なデータ処理に依存することなく、その内部でデータ
の並べ換えを効率良く行うことができる装置及び方法が
望まれている。
According to this, a device for performing a fast Fourier transform on a radix p other than 2 has been researched and developed, and the speed of data processing has been advanced. However, the method of storing the final result data after the Fourier transform in the original p-adic notation address depends on data processing by software. Therefore, there is a demand for an apparatus and method capable of efficiently rearranging the data inside the final result data after Fourier transformation without depending on the data processing by software.

【0004】[0004]

【従来の技術】図12は、従来例に係る説明図である。図
12(A)は、従来例に係るFFT演算装置の構成図であ
り、図12(B)は、その最終結果データの並べ換え方法
をそれぞれ示している。例えば、基数p=2とするN
(=2n )個のデータを処理する高速フーリエ変換装置
は、図12(A)において、バタフライ演算部1,メモリ
2,ビット変換部3及び中央演算処理装置(以下CPU
という)4から成る。
2. Description of the Related Art FIG. 12 is an explanatory diagram according to a conventional example. Figure
12A is a configuration diagram of an FFT operation device according to a conventional example, and FIG. 12B shows a method of rearranging the final result data. For example, N with radix p = 2
A fast Fourier transform device for processing (= 2 n ) pieces of data is shown in FIG. 12A as a butterfly computing unit 1, a memory 2, a bit converting unit 3 and a central processing unit (hereinafter, CPU).
It consists of 4.

【0005】当該装置の機能は、例えば、メモリ2から
読み出された8個の要素データ〔X 0 0,X4 0,X2 0,X
6 0,X1 0,X5 0,X3 0,X7 0〕がバタフライ演算部1に
出力されると、当該演算部1で8個の要素データがフー
リエ変換(複素積和演算)される。この際の各データの
アドレスは図12(B)に示すように、ADD0,ADD4,
ADD2,ADD6,ADD1,ADD5,ADD3,ADD7であ
る。
The function of the device is, for example, from the memory 2.
Read out eight element data [X 0 0, XFour 0, X2 0, X
6 0, X1 0, XFive 0, X3 0, X7 0] To the butterfly computing unit 1
When it is output, the element data of 8 pieces is processed by the calculation unit 1 concerned.
Rie transform (complex product sum operation) is performed. Of each data at this time
As shown in FIG. 12 (B), the addresses are ADD0, ADD4,
ADD2, ADD6, ADD1, ADD5, ADD3, ADD7
It

【0006】また、フーリエ変換された最終結果データ
〔XO 0 0 1 0 2,X0 3 0 4,X0 5,X0 6,X0 7
は、メモリ2に格納される。なお、最終結果データはビ
ット変換部3によりビット反転されたアドレスADD0,
ADD1,ADD2,ADD3,ADD4,ADD5,ADD6,A
DD7に格納される。これにより、入力時と同じメモリ番
地に最終結果データが格納され、データが並び換えられ
る。これは、フーリエ変換後の最終結果データ列がフー
リエ変換前の入力データ列のビット反転されたアドレス
に位置するためである。
Further, the Fourier transformed final result data [X O 0 X 0 1 X 0 2 , X 0 3 X 0 4 , X 0 5 , X 0 6 , X 0 7 ]
Are stored in the memory 2. The final result data is the address ADD0, which is bit-inverted by the bit conversion unit 3,
ADD1, ADD2, ADD3, ADD4, ADD5, ADD6, A
Stored in DD7. As a result, the final result data is stored in the same memory address as at the time of input and the data is rearranged. This is because the final result data string after the Fourier transform is located at the bit-inverted address of the input data string before the Fourier transform.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、2以外の基数
pをフーリエ変換する装置においても、データ処理の高
速化を図るためには、フーリエ変換後の最終結果データ
を入力時と同じメモリ番地に格納する必要がある。しか
し、最終結果データを元のp進数表示のアドレスに格納
するためには、本発明の出願人が先に出願した特開昭6
3−205767号のビットリバース装置や特開平1−
265358号のビットリバース回路がそのまま適用で
きないため、ソフトウエア的に最終結果データを並べ換
える方法を採らざるを得なかった。この方法は、図12
(B)に示すように、メモリ上でフーリエ変換前の入力
データ列のビット位置に、順次、最終結果データを並べ
換えて行くものである。
Therefore, even in a device for Fourier transforming a radix p other than 2, in order to speed up data processing, the final result data after Fourier transform is stored in the same memory address as at the time of input. Must be stored. However, in order to store the final result data at the original address in p-adic notation, the applicant of the present invention previously filed Japanese Patent Laid-Open No.
No. 3-205767, the bit reverse device and Japanese Patent Laid-Open No.
Since the bit reverse circuit of No. 265358 cannot be applied as it is, there is no choice but to adopt a method of rearranging the final result data by software. This method is shown in Figure 12.
As shown in (B), the final result data is sequentially rearranged at the bit positions of the input data string before Fourier transform on the memory.

【0008】このため、画像識別や音声認識等におい
て、大量のデータを高速フーリエ変換する場合、このよ
うなソフトウエア的に並べ換える方法では非常に繁雑と
なり、高速データ処理の妨げとなるという問題がある。
なお、2以外の基数pで表されるN(=pn )個のデー
タを処理する演算回路が特開昭55−118179号に
開示されている。しかし、フーリエ変換後の最終結果デ
ータのp値表示のアドレスについては開示されていな
い。
Therefore, in the case of performing fast Fourier transform on a large amount of data in image recognition, voice recognition, etc., such a software rearrangement method becomes very complicated and hinders high-speed data processing. is there.
An arithmetic circuit for processing N (= pn ) data represented by a radix p other than 2 is disclosed in JP-A-55-118179. However, the address of the p-value display of the final result data after the Fourier transform is not disclosed.

【0009】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、フーリエ変換後の最終結果データ
をソフトウエア的な並べ換え処理に依存することなく、
アドレスの変換方法を工夫して、その内部で効率良くデ
ータを並べ換えることが可能となる高速フーリエ変換装
置及び高速フーリエ変換方法の提供を目的とする。
The present invention was created in view of the problems of the conventional example, and does not depend on software-based rearrangement processing of final result data after Fourier transform,
An object of the present invention is to provide a fast Fourier transform device and a fast Fourier transform method capable of efficiently rearranging data inside by devising an address transforming method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明に係る高
速フーリエ変換装置の原理図を示している。本発明の高
速フーリエ変換装置は図1に示すように、2以外の基数
pで表されるN〔pn〕個のデータをフーリエ変換する
演算手段11と、前記フーリエ変換前後のデータを一時
記憶する記憶手段12と、前記データの2進数表示のア
ドレスをp進数表示のアドレスに変換し、又は、p進数
表示のアドレスを2進数表示のアドレスに変換するアド
レス変換手段13とを備え、前記アドレス変換手段13
はp進数の桁位置反転手段13Aを有し、前記桁位置反転
手段13Aは、フーリエ変換前のデータのp進数表示のア
ドレス桁位置を反転し、前記反転されたp進数表示のア
ドレスを出力することを特徴とする。
FIG. 1 shows a principle diagram of a fast Fourier transform device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the fast Fourier transform device of the present invention includes a computing means 11 for performing a Fourier transform on N [ pn ] data represented by a radix p other than 2, and temporarily storing the data before and after the Fourier transform. Storage means 12 for storing the data, and an address conversion means 13 for converting the binary address of the data into a p-adic address or converting the p-adic address into a binary address. Conversion means 13
Has a p-adic digit position inverting means 13A. The digit position inverting means 13A inverts the p-adic address digit position of the data before the Fourier transform and outputs the inverted p-adic address. It is characterized by

【0011】本発明の高速フーリエ変換装置において、
記憶手段12は、2進数表示又はp進数表示のアドレス
にフーリエ変換前後のデータを一時記憶することを特徴
とする。本発明の高速フーリエ変換方法は、2以外の基
数pで表されるN〔pn 〕個のデータをフーリエ変換す
る方法であって、p進数表示のアドレスに格納されたデ
ータをフーリエ変換し、前記フーリエ変換された最終結
果データを、フーリエ変換前のデータのアドレス桁位置
を反転したアドレスに並び換えることを特徴とする。
In the fast Fourier transform device of the present invention,
The storage means 12 is characterized in that the data before and after the Fourier transform is temporarily stored in the address of binary number display or p-ary number display. The fast Fourier transform method of the present invention is a method of Fourier transforming N [ pn ] data represented by a radix p other than 2, and Fourier transforming data stored at an address in p-adic notation, The final result data subjected to the Fourier transform is rearranged into an address obtained by inverting the address digit position of the data before the Fourier transform.

【0012】なお、本発明の高速フーリエ変換方法にお
いて、前記フーリエ変換に先立ち、予め、2以外の基数
pで表されるN〔pn 〕個のデータの2進数表示のアド
レスをp進数表示のアドレスに変換することを特徴をす
る。また、本発明の高速フーリエ変換方法において、前
記フーリエ変換された最終結果データのp進数表示のア
ドレスを2進数表示のアドレスに変換することを特徴と
し、上記目的を達成する。
In the fast Fourier transform method of the present invention, prior to the Fourier transform, the addresses of N [ pn ] data represented by a radix p other than 2 in binary notation are converted into p-adic notation. It is characterized by converting to an address. Further, in the fast Fourier transform method of the present invention, the p-adic address of the Fourier-transformed final result data is converted into a binary address, and the above object is achieved.

【0013】[0013]

【作 用】本発明の高速フーリエ変換装置の動作を説明
する。例えば、2以外の基数pで表されるN〔pn 〕個
のデータが記憶手段12から読み出されると、当該デー
タの2進数表示のアドレスがアドレス変換手段13によ
り、p進数表示のアドレスに変換される。これにより、
p進数表示のアドレスのデータが演算手段11によりフ
ーリエ変換される。
[Operation] The operation of the fast Fourier transform device of the present invention will be described. For example, when N [ pn ] pieces of data represented by a radix p other than 2 are read from the storage means 12, the binary address of the data is converted into a p-adic address by the address converting means 13. To be done. This allows
The data of the address expressed in p-adic number is Fourier-transformed by the calculating means 11.

【0014】また、フーリエ変換終了時には、p進数の
桁位置反転手段13Aにより、フーリエ変換前のデータの
p進数表示のアドレス桁位置が反転され、その反転され
たp進数表示のアドレスがアドレス変換手段13に出力
される。さらに、アドレス変換手段13では反転された
p進数表示のアドレスを2進数表示のアドレスに変換さ
れ、その2進数表示のアドレスが記憶手段12に出力さ
れる。
At the end of the Fourier transform, the p-adic digit position inverting means 13A inverts the address digit position of the p-adic representation of the data before the Fourier transform, and the inverted p-adic address is converted into the address translating means. 13 is output. Further, the address conversion means 13 converts the inverted p-adic number display address into a binary number display address, and outputs the binary number display address to the storage means 12.

【0015】このため、フーリエ変換前のデータのアド
レス位置にフーリエ変換された最終結果データを格納す
ることが可能となる。このことで、従来例のようなソフ
トウエア的な処理に依存することなく、当該装置内部で
出力データを並び換えることが可能となる。これによ
り、2以外の基数pで表せる数N(=pn )のデータを
高速フーリエ変換する装置を容易に構成することが可能
となる。
Therefore, it is possible to store the final result data obtained by the Fourier transform at the address position of the data before the Fourier transform. As a result, the output data can be rearranged inside the device without depending on the software processing as in the conventional example. This makes it possible to easily configure a device for performing a fast Fourier transform on data of a number N (= p n ) that can be represented by a radix p other than 2.

【0016】なお、本発明の高速フーリエ変換装置にお
いて、2進数表示のアドレスにフーリエ変換前後のデー
タを一時記憶する記憶手段12に換えて、p進数表示の
アドレスにフーリエ変換前後のデータを直接格納する記
憶手段12を設けることにより、更なるデータ処理の高
速化が図れる。本発明の高速フーリエ変換方法によれ
ば、2以外の基数pで表されるN〔pn〕個のデータを
フーリエ変換する場合に、フーリエ変換した最終結果デ
ータが、フーリエ変換前のデータのアドレス桁位置を反
転したp進数表示のアドレスに並び換えられる。
In the fast Fourier transform device of the present invention, the data before and after the Fourier transform is directly stored in the address in the p-adic number instead of the storage means 12 for temporarily storing the data before and after the Fourier transform in the address in the binary number display. By providing the storage means 12 for storing the data, it is possible to further speed up the data processing. According to the fast Fourier transform method of the present invention, when N [ pn ] data represented by a radix p other than 2 is Fourier transformed, the final result data obtained by the Fourier transform is the address of the data before the Fourier transform. It is rearranged into an address in p-adic notation with the digit position reversed.

【0017】このため、フーリエ変換後の最終結果デー
タを効率良く元のフーリエ変換前のアドレスに並べ換え
ることができることから、膨大なデータを取り扱う画像
識別や音声認識等において、高速にフーリエ変換するこ
とが可能となる。これにより、データ数が大量に存在す
る場合であって、当該装置の構成を基数p=2に整合さ
せるよりも、基数pに整合させる方が有効な場合に、本
発明のようなデータ処理方法を採ることにより、メモリ
容量の削減化を図ることが可能となる。
Therefore, since the final result data after the Fourier transform can be efficiently rearranged to the original address before the Fourier transform, the fast Fourier transform can be performed in the image identification and the voice recognition which handle a huge amount of data. Is possible. As a result, in the case where there is a large amount of data and it is more effective to match the configuration of the apparatus to the radix p = 2 than to match the radix p = 2, the data processing method according to the present invention. By adopting, it becomes possible to reduce the memory capacity.

【0018】[0018]

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明をする。図2〜11は、本発明の実施例に係る高
速フーリエ変換装置及び高速フーリエ変換方法を説明す
る図である。図2は、本発明の実施例に係るFFT演算
装置の構成図であり、図3,4は、そのバタフライ演算
器の説明図〔その1,2〕である。図5は、その2進/
3進変換部の構成図及び補足説明図であり、図6はその
動作説明図である。図7はその桁位置反転部の構成図で
あり、図8はその3進/2進変換部の構成図及び補足説
明図である。図9〜11は本発明の実施例に係る高速フー
リエ変換のアルゴリズム( ステージP1〜P3)を示す
線図をそれぞれ示している。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 2 to 11 are diagrams illustrating a fast Fourier transform device and a fast Fourier transform method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of an FFT operation device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are explanatory views of the butterfly operation unit [No. 1 and 2]. Figure 5 shows that binary /
6A and 6B are a configuration diagram and a supplementary explanatory diagram of the ternary conversion unit, and FIG. 6 is an operation explanatory diagram thereof. FIG. 7 is a block diagram of the digit position inversion unit, and FIG. 8 is a block diagram of the ternary / binary conversion unit and a supplementary explanatory diagram. 9 to 11 are diagrams showing the fast Fourier transform algorithm (stages P1 to P3) according to the embodiment of the present invention, respectively.

【0019】例えば、基数p=3とするN(=p3 )個
のデータを処理する高速フーリエ変換装置は、図2にお
いて、バタフライ演算部21,マルチメモリ部22,3
進アドレス変換部23,データ制御部24,制御装置2
5,アドレスバス26及びデータバス27を備える。す
なわち、バタフライ演算部21は原理図の演算手段11
の一例であり、33=27個のデータ〔X0 0,X9 0,X
18 0 ,X3 0,X12 0 ,X21 0 ,X6 0,X15 0,X24 0
1 0,X10 0 ,X19 0 ,X4 0,X13 0 ,X22 0 ,X7 0
16 0 ,X25 0 ,X2 0,X11 0 ,X20 0 ,X5 0
14 0 ,X23 0 ,X8 0,X17 0 ,X26 0 〕をフーリエ変
換するものである。なお、データ要素Xの上付き数字は
行列式の行番号を示し、下付き数字は列番号を示してい
る。当該演算部21の内部構成については図3,4にお
いて詳述する。
For example, when the radix p = 3, N (= p3)Individual
The fast Fourier transform device for processing the data of
The butterfly operation unit 21, the multi-memory units 22 and 3
Base address conversion unit 23, data control unit 24, control device 2
5, an address bus 26 and a data bus 27 are provided. You
That is, the butterfly computing unit 21 is the computing means 11 of the principle diagram.
3 is an example of3= 27 data [X0 0, X9 0, X
18 0, X3 0, X12 0, Xtwenty one 0, X6 0, X15 0, Xtwenty four 0
X1 0, XTen 0, X19 0, XFour 0, X13 0, Xtwenty two 0, X7 0
X16 0, Xtwenty five 0, X2 0, X11 0, X20 0, XFive 0
X14 0, Xtwenty three 0, X8 0, X17 0, X26 0] Fourier transform
To replace. The superscript number of data element X is
Indicates the row number of the determinant, the subscript indicates the column number
It The internal configuration of the arithmetic unit 21 is shown in FIGS.
Will be described in detail.

【0020】マルチメモリ部22は記憶手段12の一例
であり、書込み/読出し信号W/Rに基づいて制御され
る2つのメモリ22A,22Bから成る。当該メモリ部22
はアドレスバス26を介して3進アドレス変換部23に
接続され、また、データバス27を介してデータ制御部
24にそれぞれ接続される。本発明の実施例では、メモ
リ22Aはフーリエ変換前の2進数表示の27個のデータ
や、バタフライ演算の中間結果データを一時記憶する。
また、メモリ22Bは同様に中間結果データやフーリエ変
換後の2進数表示の27個のデータを一時記憶する。
The multi-memory unit 22 is an example of the storage means 12, and is composed of two memories 22A and 22B controlled based on the write / read signal W / R. The memory unit 22
Are connected to a ternary address conversion unit 23 via an address bus 26, and are also connected to a data control unit 24 via a data bus 27. In the embodiment of the present invention, the memory 22A temporarily stores 27 data in binary notation before Fourier transform and intermediate result data of butterfly operation.
Similarly, the memory 22B temporarily stores the intermediate result data and 27 pieces of binary data after Fourier transform.

【0021】3進アドレス変換部23はアドレス変換手
段13の一例であり、カウンタ31,2/3進数変換部
32,3進数レジスタ33,34,3進数桁位置反転部
23A,3/2進数変換部35及びマルチプレクサ36,
37から成る。カウンタ31はクロック信号CLKに基づ
いて2進数のアドレスを発生する回路である。2/3進
数変換部32は2進数のアドレスを3進数表示のアドレ
スに変換し、それを3進数レジスタ33に出力する回路
である。当該変換部32の内部構成及びその機能につい
ては、図5,6において詳述する。
The ternary address conversion unit 23 is an example of the address conversion unit 13, and includes a counter 31, a ternary number conversion unit 32, a ternary number register 33, 34, and a ternary digit position inverting unit.
23A, 3/2 binary number conversion unit 35 and multiplexer 36,
Composed of 37. The counter 31 is a circuit that generates a binary address based on the clock signal CLK. The 2 / 3-ary number conversion unit 32 is a circuit that converts an address in binary number into an address in ternary number display and outputs the address to the ternary number register 33. The internal configuration and function of the conversion unit 32 will be described in detail with reference to FIGS.

【0022】3進数レジスタ33はフーリエ変換前のデ
ータの3進数表示のアドレスを一時保持する回路であ
る。3進数レジスタ34は桁位置反転された3進数表示
のアドレスを一時保持する回路である。3進数桁位置反
転部23Aはp進数の桁位置反転手段13Aの一例であり、
フーリエ変換前のデータの3進数表示のアドレス桁位置
を反転し、この反転された3進数表示のアドレスを3進
数レジスタ34に出力する回路である。当該反転部23A
の内部構成については、図7において詳述する。
The ternary number register 33 is a circuit for temporarily holding an address of ternary number representation of data before Fourier transform. The ternary number register 34 is a circuit for temporarily holding the address of the ternary number display in which the digit position is inverted. The ternary digit position inverting unit 23A is an example of a p-adic digit position inverting unit 13A,
This is a circuit that inverts the address digit position in ternary number display of the data before Fourier transform and outputs the inverted address in ternary number display to the ternary number register 34. The inversion unit 23A
The internal configuration of will be described in detail in FIG.

【0023】3/2進数変換部35は3進数のアドレス
を2進数表示のアドレスに変換し、それをマルチプレク
サ37に出力する回路である。当該変換部32の内部構
成及びその機能については、図8において詳述する。マ
ルチプレクサ36はアドレス選択信号S1に基づいて、
2進数表示のアドレスをメモリ22A又は22Bに出力す
る。マルチプレクサ37はアドレス選択信号S2に基づ
いて桁位置反転した2進数表示のアドレスをメモリ22A
又は22Bに出力する回路である。
The 3 / 2-ary number conversion unit 35 is a circuit for converting a ternary address into a binary address and outputting it to the multiplexer 37. The internal configuration and function of the conversion unit 32 will be described in detail with reference to FIG. The multiplexer 36, based on the address selection signal S1,
The binary address is output to the memory 22A or 22B. The multiplexer 37 stores the binary-displayed address whose digit position is inverted based on the address selection signal S2 in the memory 22A.
Alternatively, it is a circuit for outputting to 22B.

【0024】データ制御部24及び制御装置25は原理
図の制御手段14の一例である。データ制御部24はマ
ルチプレクサ38,39及びセレクタ40,41から成
る。マルチプレクサ38はデータ選択信号S3に基づい
てフーリエ変換前のデータ又はその中間結果データをメ
モリ22Aからメモリ22Bに転送する。マルチプレクサ3
9はデータ選択信号S4に基づいてフーリエ変換前のデ
ータ又はその中間結果データをメモリ22Bからメモリ22
Aに転送する。
The data control unit 24 and the control device 25 are an example of the control means 14 of the principle diagram. The data control unit 24 includes multiplexers 38 and 39 and selectors 40 and 41. The multiplexer 38 transfers the data before Fourier transform or its intermediate result data from the memory 22A to the memory 22B based on the data selection signal S3. Multiplexer 3
Reference numeral 9 designates data before Fourier transform or intermediate result data thereof from the memory 22B to the memory 22 based on the data selection signal S4.
Transfer to A.

【0025】セレクタ40はメモリ選択信号S5に基づ
いてデータの入力選択をする回路であり、セレクタ41
はメモリ選択信号S6に基づいてデータの入力選択をす
る回路である。制御装置25はバタフライ演算部21,
マルチメモリ部22,3進アドレス変換部23及びデー
タ制御部24の入出力を制御する装置である。例えば、
制御装置25はタイミング発生回路やCPU等から成
り、カウンタ31にクロック信号CLKを出力する。さら
に、当該装置25はメモリ22A,22Bに書込み/読出し
信号/Rを出力し、マルチプレクサ36,37にアドレ
ス選択信号S1,S2をそれぞれ出力する。さらに、装
置25はマルチプレクサ38,39にデータ選択信号S
3,S4を出力し、セレクタ40,41にメモリ選択信
号S5,S6をそれぞれ出力する。
The selector 40 is a circuit for selecting data input based on the memory selection signal S5, and the selector 41
Is a circuit for selecting data input based on the memory selection signal S6. The controller 25 includes a butterfly computing unit 21,
This is a device for controlling input / output of the multi-memory unit 22, the ternary address conversion unit 23, and the data control unit 24. For example,
The control device 25 is composed of a timing generation circuit, a CPU, etc., and outputs the clock signal CLK to the counter 31. Further, the device 25 outputs the write / read signal / R to the memories 22A and 22B and outputs the address selection signals S1 and S2 to the multiplexers 36 and 37, respectively. Further, the device 25 sends the data selection signal S to the multiplexers 38 and 39.
3 and S4 are output, and the memory selection signals S5 and S6 are output to the selectors 40 and 41, respectively.

【0026】次に、バタフライ演算器21の内部構成に
ついては説明する。例えば、33 =27個のデータを並
列にフーリエ変換する演算器21は、図3(A)に示す
ように、第1のステージP1に9個の演算部B11〜B19
が設けられ、第2のステージP2に9個の演算部B21〜
B29が設けられ、第3のステージP3に9個の演算部B
31〜B39がそれぞれ設けられる。なお、各ステージP1
〜P3の27個の演算部は、特開昭55−118179
号に開示されるような演算回路から成る。
Next, the internal configuration of the butterfly computing unit 21 will be described. For example, as shown in FIG. 3A, the arithmetic unit 21 for performing Fourier transform of 3 3 = 27 data in parallel has nine arithmetic units B11 to B19 on the first stage P1.
Is provided, and the nine arithmetic units B21 to
B29 is provided, and nine arithmetic units B are provided on the third stage P3.
31 to B39 are provided respectively. In addition, each stage P1
27 arithmetic units of P3 to P3 are disclosed in JP-A-55-118179.
The arithmetic circuit as disclosed in No.

【0027】例えば、ステージP1の演算部B11の機能
は、図3(B)に示すように、要素データ〔X0 0
9 0,X18 0 〕を積和演算して、その中間結果データ
〔X0 0,X 0 1,X0 2〕を出力する。すなわち、(1)式
の積和演算処理をする。
For example, the function of the arithmetic unit B11 of the stage P1
As shown in FIG. 3B, element data [X0 0
X9 0, X18 0], And the intermediate result data
[X0 0, X 0 1, X0 2] Is output. That is, equation (1)
The sum of products operation of

【0028】[0028]

【数1】 [Equation 1]

【0029】但し、Wはe-jT ,〔T=2π/N〕であ
り、Nは要素個数であり、kはステージ(ステップ)に
より決まる整数である。同様に、ステージP1の演算部
B12〜B19は、残りの要素データを積和演算して、その
中間結果データを出力する。また、ステージP2の演算
部B21の機能は、図4(A)に示すように、中間結果デ
ータ〔X0 0,X3 0,X6 0〕を積和演算して、その中間結
果データ〔X0 0,X 0 3,X0 6〕を出力する。すなわち、
(2)式の積和演算処理をする。
However, W is e-jT, [T = 2π / N]
Where N is the number of elements and k is the stage (step)
Is an integer determined by Similarly, the operation unit of the stage P1
In B12 to B19, the remaining element data is product-sum calculated and
Output the intermediate result data. Also, the calculation of the stage P2
The function of the part B21 is as shown in FIG.
Data [X0 0, X3 0, X6 0] And multiply-accumulate
Result data [X0 0, X 0 3, X0 6] Is output. That is,
The product-sum calculation processing of the equation (2) is performed.

【0030】[0030]

【数2】 [Equation 2]

【0031】同様に、ステージP2の演算部B22〜B29
は、残りの中間結果データを積和演算して、その中間結
果データを出力する。さらに、ステージP3の演算部B
31の機能は、図4(B)に示すように、中間結果データ
〔X0 0,X1 0,X8 0〕を積和演算して、その最終結果デ
ータ〔X0 0,X0 9,X0 18 〕を出力する。すなわち、
(3)式の積和演算処理をする。
Similarly, the arithmetic units B22 to B29 of the stage P2 are
Performs a product-sum operation on the remaining intermediate result data and outputs the intermediate result data. Further, the calculation unit B of the stage P3
The function of 31 is, as shown in FIG. 4 (B), a product-sum operation of the intermediate result data [X 0 0 , X 1 0 , X 8 0 ] and the final result data [X 0 0 , X 0 9]. , X 0 18 ]. That is,
The sum of products operation of the equation (3) is performed.

【0032】[0032]

【数3】 [Equation 3]

【0033】同様に、ステージP3の演算部B32〜B39
は、残りの中間結果データを積和演算して、その最終結
果データを出力する。次に、2進/3進変換部32の内
部構成について説明をする。例えば、2進数表示の7ビ
ットのアドレスを5ビットの3進数に変換する2進/3
進変換部32は、図5(A)に示すように、レジスタ32
A,ビットセレクタ100 〜106 及び加算器200 〜205 か
ら成る。
Similarly, the operation units B32 to B39 of the stage P3
Performs a product-sum operation on the remaining intermediate result data and outputs the final result data. Next, the internal configuration of the binary / ternary conversion unit 32 will be described. For example, binary / 3 that converts a 7-bit address in binary notation to a 5-bit ternary number
The binary conversion unit 32, as shown in FIG.
A, bit selectors 100-106 and adders 200-205.

【0034】レジスタ32Aは2進数表示の7ビットのア
ドレスを一時保持する回路である。ビットセレクタ100
〜106 は各ビットの2値化信号を選択出力する回路であ
る。加算器200 はビットセレクタ100 及び101 から出力
される2値化信号を加算し、その加算信号を加算器201
に出力する。加算器201 はビットセレクタ102 及び加算
器201 から出力される2値化信号及び加算信号を加算
し、その加算信号を加算器202 に出力する。加算器202
はビットセレクタ103 及び加算器202 から出力される2
値化信号及び加算信号を加算し、その加算信号を加算器
203 に出力する。以下同様にして、加算器205 はビット
セレクタ106 及び加算器204 から出力される2値化信号
及び加算信号を加算し、その加算信号を3進数レジスタ
33に出力する。
The register 32A is a circuit for temporarily holding a 7-bit address in binary notation. Bit selector 100
Numerals to 106 are circuits for selectively outputting a binary signal of each bit. The adder 200 adds the binarized signals output from the bit selectors 100 and 101 and adds the added signal to the adder 201.
Output to. The adder 201 adds the binarized signal and the addition signal output from the bit selector 102 and the adder 201, and outputs the addition signal to the adder 202. Adder 202
Is 2 output from the bit selector 103 and the adder 202
Add the binarized signal and the addition signal and add the addition signal
Output to 203. Similarly, the adder 205 adds the binarized signal and the addition signal output from the bit selector 106 and the adder 204, and outputs the addition signal to the ternary number register 33.

【0035】なお、図5(B)は、ビットセレクタ100
〜106 の出力ビットに対する3進数レジスタ33の入力
ビットの真理値表を示している。図5(B)において、
「0」,「1」,「2」は3値〔−1,0,1〕に相当
し3進数表示のアドレスを示す。図5(B)において、
空白部分は「0」を示している。ここで、2進/3進変
換部32の機能については説明する。例えば、2進数表
示の7ビットのアドレス〔1111111〕を3進数に
変換する場合、図6に示すように、加算器200 により
「2」と「1」とが加算されると、その加算結果「1
0」とビットセレクタ102 の出力「11」とが加算器20
1 により加算される。また、その加算結果「21」とビ
ットセレクタ103 の出力「22」とが加算器202 により
加算され、その加算結果「120」とビットセレクタ10
4 の出力「121」とが加算器202 により加算される。
FIG. 5B shows the bit selector 100.
10 shows a truth table of the input bits of the ternary number register 33 with respect to the output bits of ~ 106. In FIG. 5 (B),
"0", "1", and "2" correspond to ternary values [-1, 0, 1] and indicate addresses in ternary notation. In FIG. 5 (B),
The blank portion indicates “0”. Here, the function of the binary / ternary conversion unit 32 will be described. For example, in the case of converting a 7-bit address [1111111] represented by a binary number into a ternary number, when "2" and "1" are added by the adder 200 as shown in FIG. 1
0 ”and the output“ 11 ”of the bit selector 102 are added to the adder 20.
Added by 1. Further, the addition result “21” and the output “22” of the bit selector 103 are added by the adder 202, and the addition result “120” and the bit selector 10 are added.
The output “121” of 4 is added by the adder 202.

【0036】さらに、その加算結果「1011」とビッ
トセレクタ105 の出力「1012」とが加算器204 によ
り加算され、その加算結果「2100」とビットセレク
タ106 の出力「2101」とが加算器205 により加算さ
れる。これにより、3進数レジスタ33に3進数表示の
5ビットのアドレス〔11201〕を出力することがで
きる。
Further, the addition result "1011" and the output "1012" of the bit selector 105 are added by the adder 204, and the addition result "2100" and the output "2101" of the bit selector 106 are added by the adder 205. Is added. As a result, it is possible to output the 5-bit address [11201] representing the ternary number to the ternary number register 33.

【0037】次に、3進数桁位置反転部23Aの内部構成
を説明する。例えば、3進数表示の5ビットのアドレス
を反転する3進数桁位置反転部23Aは図7において、5
つの3−1セレクタSE1〜SE5から成る。セレクタ
SE1は反転制御信号N5,N4又はN3に基づいて3
進数レジスタ33の30 桁のビット又は固定「0」ビッ
トを選択し、それを3進数レジスタ34の34 桁のビッ
トに出力する。セレクタSE2は反転制御信号N5,N
4又はN3に基づいて3進数レジスタ33の30 桁のビ
ット,31 桁のビット又は固定「0」ビットを選択し、
それを3進数レジスタ34の33 桁のビットに出力す
る。
Next, the internal structure of the ternary digit position reversal unit 23A will be described. For example, in FIG. 7, the ternary digit position reversing unit 23A for inverting the 5-bit address in ternary number is 5 in FIG.
3-1 selectors SE1 to SE5. The selector SE1 is set to 3 based on the inversion control signal N5, N4 or N3.
Select 3 0 digit bit or a fixed "0" bit in ary register 33, and outputs it to the 3 four-digit bit ternary register 34. The selector SE2 has the inversion control signals N5, N.
Select 3 0 digit bits, 3 1 digit bits or fixed "0" bits of the ternary number register 33 based on 4 or N3,
It is output to the 3 3 -bit of the ternary register 34.

【0038】同様に、セレクタSE3は反転制御信号N
5,N4又はN3に基づいて3進数レジスタ33の30
桁のビット,31 桁のビット又は31 桁のビットを選択
し、それを3進数レジスタ34の32 桁のビットに出力
する。セレクタSE4は反転制御信号N5,N4又はN
3に基づいて3進数レジスタ33の31 桁のビット,3
2 桁のビット又は33 桁のビットを選択し、それを3進
数レジスタ34の31桁のビットに出力する。セレクタ
SE5は反転制御信号N5,N4又はN3に基づいて3
進数レジスタ33の32 桁のビット,33 桁のビット又
は34 桁のビットを選択し、それを3進数レジスタ34
の30 桁のビットに出力する。
Similarly, the selector SE3 outputs the inverted control signal N.
3, 0 of the ternary register 33 based on 5, N4 or N3
A digit bit, 3 1 digit bit, or 3 1 digit bit is selected and output to the 3 2 digit bit of the ternary number register 34. The selector SE4 uses the inversion control signals N5, N4 or N.
3 1 digit of ternary register 33 based on 3, 3
Select the 2 digit bit or the 3 3 digit bit and output it to the 3 1 digit bit of the ternary register 34. The selector SE5 switches to 3 based on the inversion control signal N5, N4 or N3.
Select the 3 2 digit bit, 3 3 digit bit or 3 4 digit bit of the radix register 33, and select it.
The output of the 3 0-digit bit.

【0039】次に、3進/2進変換部35の内部構成に
ついて説明をする。例えば、3進数表示の5ビットのア
ドレスを7ビットの2進数に変換する3進/2進変換部
35は、図8(A)に示すように、ビットセレクタ300
〜304 ,加算器400 〜403 及びレジスタ35Aから成る。
ビットセレクタ300 〜304 は各ビットの3値化信号を選
択出力する回路である。加算器400 はビットセレクタ30
0 及び301 から出力される3値化信号を加算し、その加
算信号を加算器401 に出力する。
Next, the internal structure of the ternary / binary conversion unit 35 will be described. For example, as shown in FIG. 8A, the ternary / binary conversion unit 35 for converting a 5-bit address represented by a ternary number into a 7-bit binary number is a bit selector 300.
.About.304, adders 400 to 403 and a register 35A.
The bit selectors 300 to 304 are circuits that selectively output the ternary signal of each bit. Adder 400 is a bit selector 30
The ternary signals output from 0 and 301 are added, and the added signal is output to the adder 401.

【0040】加算器401 はビットセレクタ302 及び加算
器400 から出力される3値化信号及び加算信号を加算
し、その加算信号を加算器402 に出力する。加算器402
はビットセレクタ303 及び加算器401 から出力される3
値化信号及び加算信号を加算し、その加算信号を加算器
403 に出力する。加算器403 はビットセレクタ304 及び
加算器402 から出力される3値化信号及び加算信号を加
算し、その加算信号を2進数レジスタ35Aに出力する。
レジスタ35Aは2進数表示の7ビットのアドレスを一時
保持する回路である。
The adder 401 adds the ternary signal and the addition signal output from the bit selector 302 and the adder 400, and outputs the addition signal to the adder 402. Adder 402
Is output from the bit selector 303 and the adder 401.
Add the binarized signal and the addition signal and add the addition signal
Output to 403. The adder 403 adds the ternary signal and the addition signal output from the bit selector 304 and the adder 402, and outputs the addition signal to the binary number register 35A.
The register 35A is a circuit for temporarily holding a 7-bit address represented by a binary number.

【0041】なお、図8(B)は、ビットセレクタ300
〜304 の出力ビットに対する2進数レジスタ35Aの入力
ビットの真理値表を示している。図8(B)において、
入力は「0」の他に「1」,「2」の状態を有し、それ
によって2進数表示のアドレスが異なる。次に、本発明
の実施例に係るFFT演算装置の動作を説明する。例え
ば、図9に示すような基数3で表される要素数27〔=
3 〕個の入力データが、書込み/読出し信号W/Rに
基づいてメモリ22Aから読み出される。なお、2進数表
示のアドレスはアドレス変換部23により3進数表示の
アドレスに変換される。すなわち、2/3進数変換部3
2により2進数のアドレスが3進数表示のアドレスに変
換される。
FIG. 8B shows the bit selector 300.
3 shows a truth table of the input bits of the binary register 35A for the output bits of .about.304. In FIG. 8 (B),
The input has the states of "1" and "2" in addition to "0", whereby the addresses in binary notation are different. Next, the operation of the FFT operation device according to the embodiment of the present invention will be described. For example, the number of elements 27 [=
3 3 ] input data are read from the memory 22A based on the write / read signal W / R. The address in binary number display is converted by the address conversion unit 23 into the address in ternary number display. That is, the 2/3 base number conversion unit 3
By 2, a binary address is converted into an address in ternary representation.

【0042】これにより、要素データX0 0は3進数表示
のアドレス
As a result, the element data X 0 0 is the address in ternary notation.

〔000〕に相当する2進数表示の格納番地
に格納され、同様に、データX9 0は〔100〕に格納さ
れる。これをX0 0
Stored in the storage location of the corresponding binary representation to [000], similarly, the data X 9 0 is stored in the [100]. This is X 0 0

〔000〕,X9 0〔100〕と表示す
る。以下同様に3進数表示のアドレスとデータとの関係
は、X18 0 〔200〕,X 3 0〔010〕,X12 0 〔11
0〕,X21 0 〔210〕,X6 0〔020〕,X15 0〔1
20〕,X24 0 〔220〕,X1 0〔001〕,X
10 0 〔101〕,X19 0 〔201〕,X4 0〔011〕,
13 0 〔111〕,X22 0 〔211〕,X7 0,〔02
1〕,X16 0 〔121〕,X25 0 〔221〕,X2 0〔0
02〕,X11 0 〔102〕,X20 0 〔202〕,X
5 0〔012〕,X14 0 〔112〕,X23 0 〔212〕,
8 0〔022〕,X17 0 〔122〕,X26 0 〔222〕
である。
[000], X9 0Display [100]
It Similarly, the relationship between ternary address and data
Is X18 0[200], X 3 0[010], X12 0[11
0], Xtwenty one 0[210], X6 0[020], X15 0[1
20], Xtwenty four 0[220], X1 0[001], X
Ten 0[101], X19 0[201], XFour 0[011],
X13 0[111], Xtwenty two 0[211], X7 0, [02
1], X16 0[121], Xtwenty five 0[221], X2 0[0
02], X11 0[102], X20 0[202], X
Five 0[012], X14 0[112], Xtwenty three 0[212],
X8 0[022], X17 0[122], X26 0[222]
Is.

【0043】この27個の要素データX0 0〜X26 0 はメ
モリ選択信号S5に基づき、セレクタ40を介してメモ
リ22Aからバタフライ演算器21の演算部B11〜B19に
転送される。これにより、バタフライ演算器21により
フーリエ変換される。この際に、ステージP1〜P3に
よりバタフライ演算が3回行われると、フーリエ変換が
終了する。
The 27 element data X 0 0 to X 26 0 are transferred from the memory 22A to the arithmetic units B11 to B19 of the butterfly arithmetic unit 21 via the selector 40 based on the memory selection signal S5. As a result, the butterfly calculator 21 performs a Fourier transform. At this time, when the butterfly calculation is performed three times by the stages P1 to P3, the Fourier transform ends.

【0044】具体的には、図9に示すように、第1のス
テージP1で、9個の演算部B11〜B19により、27個
の要素データ〔X0 0,X9 0,X18 0 ,X3 0,X12 0 ,X
21 0,X6 0,X15 0 ,X24 0 ,X1 0,X10 0 ,X19 0
4 0,X13 0 ,X22 0 ,X7 0,X16 0 ,X25 0 ,X2 0
11 0 ,X20 0 ,X5 0,X14 0 ,X23 0 ,X8 0
17 0 ,X26 0 〕がフーリエ変換され、その中間結果デ
ータ〔X0 0,X0 1,X0 2,X 3 0,X3 1,X3 2,X6 0,X
6 1,X6 2,X1 0,X1 1,X1 2,X4 0,X4 1,X4 2
7 0,X7 1,X7 2,X2 0,X2 1,X2 2,X5 0,X5 1,X
5 2,X8 0,X8 1,X8 2〕が第2のステージP2に転送さ
れる。
Specifically, as shown in FIG. 9, the first screen
Tage P1 is 27 with 9 arithmetic units B11 to B19.
Element data [X0 0, X9 0, X18 0, X3 0, X12 0, X
twenty one 0, X6 0, X15 0, Xtwenty four 0, X1 0, XTen 0, X19 0
XFour 0, X13 0, Xtwenty two 0, X7 0, X16 0, Xtwenty five 0, X2 0
X11 0, X20 0, XFive 0, X14 0, Xtwenty three 0, X8 0
X17 0, X26 0] Is Fourier transformed, and the intermediate result
Data [X0 0, X0 1, X0 2, X 3 0, X3 1, X3 2, X6 0, X
6 1, X6 2, X1 0, X1 1, X1 2, XFour 0, XFour 1, XFour 2
X 7 0, X7 1, X7 2, X2 0, X2 1, X2 2, XFive 0, XFive 1, X
Five 2, X8 0, X8 1, X8 2] Is transferred to the second stage P2
Be done.

【0045】ここで、本発明の実施例では27個の中間
結果データがバタフライ演算器21の内部で、次段の演
算部B21〜B29に直接転送される。なお、メモリ選択信
号S6に基づき、セレクタ41を介して中間結果データ
を一端、メモリ22Bに転送し、メモリ選択信号S5に基
づき、セレクタ40を介してメモリ22Bから演算器21
に読出しても良い。
Here, in the embodiment of the present invention, 27 pieces of intermediate result data are directly transferred inside the butterfly computing unit 21 to the computing units B21 to B29 of the next stage. Based on the memory selection signal S6, the intermediate result data is once transferred to the memory 22B via the selector 41. Based on the memory selection signal S5, the intermediate result data is transferred from the memory 22B to the calculator 21 via the selector 40.
It may be read out.

【0046】また、ステージP2では図10に示すような
27個の中間結果データが9個の演算部B21〜B29によ
り、フーリエ変換され、その中間結果データ〔X0 0,X
0 1,X0 2,X0 3,X0 4,X0 5,X0 6,X0 7,X0 8
1 0,X1 1,X1 2,X1 3,X1 4,X1 5,X1 6,X1 7,X
1 8,X2 0,X2 1,X2 2,X2 3,X2 4,X2 5,X2 6
2 7,X2 8〕が第3のステージP3に転送される。
In the stage P2, 27 pieces of intermediate result data as shown in FIG. 10 are Fourier-transformed by the nine operation units B21 to B29, and the intermediate result data [X 0 0 , X
0 1 , X 0 2 , X 0 3 , X 0 4 , X 0 5 , X 0 6 , X 0 7 , X 0 8 ,
X 1 0, X 1 1, X 1 2, X 1 3, X 1 4, X 1 5, X 1 6, X 1 7, X
1 8 , X 2 0 , X 2 1 , X 2 2 , X 2 3 , X 2 4 , X 2 5 , X 2 6 ,
X 2 7 , X 2 8 ] is transferred to the third stage P3.

【0047】このステージP3では図11に示すような2
7個の中間結果データが9個の演算部B31〜B39によ
り、フーリエ変換され、その最終結果データ〔X0 0,X
0 1,X 0 2,X0 3,X0 4,X0 5,X0 6,X0 7,X0 8
0 9,X0 10 ,X0 11 ,X0 12 ,X 0 13 ,X0 14 ,X0
15 ,X0 16 ,X0 17 ,X0 18 ,X0 19 ,X0 20 ,X0
21 ,X 0 22 ,X0 23 ,X0 24 ,X0 25 ,X0 26 〕がメ
モリ選択信号S6に基づき、セレクタ41を介してメモ
リ22Bに転送される。
At this stage P3, 2 as shown in FIG.
7 pieces of intermediate result data are output by 9 pieces of arithmetic units B31 to B39.
Fourier transform, and the final result data [X0 0, X
0 1, X 0 2, X0 3, X0 Four, X0 Five, X0 6, X0 7, X0 8
X0 9, X0 Ten, X0 11, X0 12, X 0 13, X0 14, X0
15, X0 16, X0 17, X0 18, X0 19, X0 20, X0
twenty one, X 0 twenty two, X0 twenty three, X0 twenty four, X0 twenty five, X0 26] Is
Based on the memory selection signal S6, a memo is sent via the selector 41.
It is transferred to the 22B.

【0048】ここで、27個の最終結果データの格納番
地は、要素データX0 0は3進数表示のアドレス〔00
0〕に相当する2進数表示の格納番地に格納され、同様
に、データX0 1は〔001〕に格納される。これをX0 0
Here, the storage addresses of the 27 final result data are as follows: the element data X 0 0 is the address [00
0] is stored in the storage address in binary notation, and similarly, the data X 0 1 is stored in [001]. This is X 0 0

〔000〕,X0 1〔100〕と表示する。以下同様に3
進数表示のアドレスとデータとの関係は、X0 2〔00
2〕,X0 3〔010〕,X0 4〔011〕,X0 5〔01
2〕,X0 6〔020〕,X0 7〔021〕,X0 8〔02
2〕,X0 9〔100〕,X0 10 〔101〕,X0 11 〔1
02〕,X0 12 〔110〕,X0 13 〔111〕,X0 14
〔112〕,X0 15 〔120〕,X0 16 〔121〕,X
0 17 〔122〕,X0 18 〔121〕,X0 19 〔20
1〕,X0 20 〔201〕,X0 21 〔210〕,X
0 22 〔211〕,X0 23 〔212〕,X0 24 〔22
0〕,X0 25 〔221〕,X0 26 〔222〕である。
Displayed as [000], X 0 1 [100]. Same as below 3
The relation between the address in decimal notation and the data is X 0 2 [00
2], X 0 3 [010], X 0 4 [011], X 0 5 [01
2], X 0 6 [020], X 0 7 [021], X 0 8 [02
2], X 0 9 [100], X 0 10 [101], X 0 11 [1
02], X 0 12 [110], X 0 13 [111], X 0 14
[112], X 0 15 [120], X 0 16 [121], X
0 17 [122], X 0 18 [121], X 0 19 [20
1], X 0 20 [201], X 0 21 [210], X
0 22 [211], X 0 23 [212], X 0 24 [22
0], X 0 25 [221], and X 0 26 [222].

【0049】この際の最終結果データのアドレスは3進
数表示したときに、丁度、フーリエ変換前のデータのア
ドレスと桁位置が反転している関係にある。この関係を
3進数桁位置反転部23Aにより変換前のデータのアドレ
スと同じアドレスに並び換える。例えば、第3のステー
ジP3で最終結果データがメモリ22Bに転送されるとき
に、3進数レジスタ33に保持された3進数レジスタ3
3のフーリエ変換前のデータの3値アドレス〔00
0〕,〔100〕,〔200〕,〔010〕,〔11
0〕,〔210〕,〔020〕,〔120〕,〔22
0〕,〔001〕,〔101〕,〔201〕,〔01
1〕,〔111〕,〔211〕,〔021〕,〔12
1〕,〔221〕,〔002〕,〔102〕,〔20
2〕,〔012〕,〔112〕,〔212〕,〔02
2〕,〔122〕,〔222〕が、順次、3進数桁位置
反転部23Aにより、桁位置が反転され、この反転された
3進数表示のアドレス
The address of the final result data at this time has a relationship in which the digit position is exactly inverted from the address of the data before the Fourier transform when displayed in ternary number. This relationship is rearranged by the ternary digit position reversing unit 23A into the same address as the address of the data before conversion. For example, when the final result data is transferred to the memory 22B in the third stage P3, the ternary number register 3 held in the ternary number register 3
Three-valued address of the data before Fourier transform of 3 [00
0], [100], [200], [010], [11]
0], [210], [020], [120], [22
0], [001], [101], [201], [01]
1], [111], [211], [021], [12]
1], [221], [002], [102], [20]
2], [012], [112], [212], [02]
2], [122], and [222] are sequentially inverted in their digit positions by the ternary digit position inverting section 23A, and the inverted ternary address is displayed.

〔000〕,〔001〕,〔00
2〕,〔010〕,〔011〕,〔012〕,〔02
0〕,〔021〕,〔022〕,〔100〕,〔10
1〕,〔102〕,〔110〕,〔111〕,〔11
2〕,〔120〕,〔121〕,〔122〕,〔12
1〕,〔201〕,〔201〕,〔210〕,〔21
1〕,〔212〕,〔220〕,〔221〕,〔22
2〕が3進数レジスタ34に保持される。
[000], [001], [00
2], [010], [011], [012], [02]
0], [021], [022], [100], [10]
1], [102], [110], [111], [11]
2], [120], [121], [122], [12
1], [201], [201], [210], [21]
1], [212], [220], [221], [22
2] is held in the ternary register 34.

【0050】具体的には、図7に示したように、3進数
桁位置反転部23Aの5つの3−1セレクタSE1〜SE
5が反転制御信号N3〜N5に基づいて3進数レジスタ
33の30 ,31 ,32 桁のビットを反転する。例え
ば、アドレス〔210〕の桁位置が反転され、〔01
2〕となる。これにより、3進数レジスタ34に保持さ
れた3進数のアドレスが3/2進数変換部35により2
進数表示のアドレスに変換され、それがアドレス選択信
号S2に基づき、マルチプレクサ37により選択され
る。この桁位置を反転した2進数表示のアドレスがメモ
リ22Bに出力される。
Specifically, as shown in FIG. 7, the five 3-1 selectors SE1 to SE of the ternary digit position reversing unit 23A are used.
5 inverts the 3 0 , 3 1 , 3 2 digit bits of the ternary number register 33 based on the inversion control signals N3 to N5. For example, the digit position of the address [210] is reversed and [01
2]. As a result, the address of the ternary number held in the ternary number register 34 becomes 2 by the 3 / 2-ary number conversion unit 35.
The address is converted into an address represented by a decimal number, which is selected by the multiplexer 37 based on the address selection signal S2. The binary display address with the digit position inverted is output to the memory 22B.

【0051】従って、フーリエ変換終了時には、書込み
/読出し信号W/Rに基づいてメモリ22Bに27個の要
素データが格納される。このようにして、本発明の実施
例に係るFFT演算装置によれば、バタフライ演算部2
1,マルチメモリ部22,3進アドレス変換部23,デ
ータ制御部24,制御装置25,アドレスバス26及び
データバス27を備え、当該アドレス変換部23の3進
数桁位置反転部23Aが、フーリエ変換前のデータの3進
数表示のアドレスの桁位置を反転し、この反転された3
進数表示のアドレスを3/2進数変換部35に出力す
る。
Therefore, at the end of the Fourier transform, 27 element data are stored in the memory 22B based on the write / read signal W / R. In this way, according to the FFT operation device according to the embodiment of the present invention, the butterfly operation unit 2
1, a multi-memory unit 22, a ternary address conversion unit 23, a data control unit 24, a control device 25, an address bus 26 and a data bus 27, the ternary digit position reversal unit 23A of the address conversion unit 23, Fourier transform Invert the digit position of the address of the ternary number display of the previous data, and
The address in decimal notation is output to the 3 / 2-ary number conversion unit 35.

【0052】このため、フーリエ変換前のデータのアド
レス
Therefore, the address of the data before Fourier transform

〔000〕,〔001〕,〔002〕,〔01
0〕,〔011〕,〔012〕,〔020〕,〔02
1〕,〔022〕,〔100〕,〔101〕,〔10
2〕,〔110〕,〔111〕,〔112〕,〔12
0〕,〔121〕,〔122〕,〔121〕,〔20
1〕,〔201〕,〔210〕,〔211〕,〔21
2〕,〔220〕,〔221〕,〔222〕にフーリエ
変換された最終結果データ〔X0 0,X0 1,X0 2,X0 3
0 4,X0 0,X0 5,X0 6,X0 7,X0 8,X0 9,X0 10
0 11 ,X0 12 ,X0 13 ,X0 1 4 ,X0 15 ,X0 16 ,X
0 17 ,X0 18 ,X0 19 ,X0 20 ,X0 21 ,X0 22 ,X0 2
3 ,X0 24 ,X0 25 ,X0 26 〕を格納することが可能と
なる。このことで、従来例のようなソフトウエア的な処
理に依存することなく、当該装置内部で出力データを並
び換えることが可能となる。このことで、フーリエ変換
前のデータと同番地からフーリエ変換されたデータを読
み出すことが可能となる。
[000], [001], [002], [01
0], [011], [012], [020], [02]
1], [022], [100], [101], [10]
2], [110], [111], [112], [12]
0], [121], [122], [121], [20]
1], [201], [210], [211], [21]
2], [220], [221], [222] Fourier transformed final result data [X 0 0 , X 0 1 , X 0 2 , X 0 3 ,
X 0 4 , X 0 0 , X 0 5 , X 0 6 , X 0 7 , X 0 8 , X 0 9 , X 0 10 ,
X 0 11 , X 0 12 , X 0 13 , X 0 1 4 , X 0 15 , X 0 16 , X
0 17 , X 0 18 , X 0 19 , X 0 20 , X 0 21 , X 0 22 , X 0 2
3 , X 0 24 , X 0 25 , X 0 26 ] can be stored. As a result, the output data can be rearranged inside the device without depending on the software processing as in the conventional example. This makes it possible to read the Fourier-transformed data from the same address as the data before the Fourier transform.

【0053】これにより、2以外の基数pで表せる数N
(=pn )のデータを高速フーリエ変換する装置を容易
に構成することが可能となる。また、本発明の高速フー
リエ変換方法によれば、フーリエ変換後の最終結果デー
タを効率良く元のフーリエ変換前のアドレスに並べ換え
ることができることから、膨大なデータを取り扱う画像
識別や音声認識等において、高速にフーリエ変換するこ
とが可能となる。
As a result, the number N that can be represented by the radix p other than 2 is N.
It is possible to easily configure an apparatus for performing a fast Fourier transform on (= pn ) data. Further, according to the fast Fourier transform method of the present invention, the final result data after the Fourier transform can be efficiently rearranged to the original address before the Fourier transform. , Fast Fourier transform is possible.

【0054】従って、データ数が大量に存在する場合で
あって、当該装置の構成を基数p=2に整合させるより
も、基数pに整合させる方が有効な場合に、本発明のよ
うなデータ処理方法を採ることにより、メモリ容量の削
減化を図ることが可能となる。また、本発明の実施例で
は、メモリ22A及びメモリ22Bのアドレスデコーダは通
常の2進数表示のものに対応している場合について説明
をしたが、それが3進数表示のものであれば、3進数ア
ドレス変換部23は桁位置反転部23Aのみに縮小され、
FFT演算装置の簡略化を図ることが可能となる。
Therefore, in the case where there is a large amount of data and it is more effective to match the configuration of the apparatus to the radix p = 2 than to match the radix p = 2, the data as in the present invention is obtained. By adopting the processing method, it is possible to reduce the memory capacity. In the embodiment of the present invention, the case where the address decoders of the memory 22A and the memory 22B correspond to the normal binary number display has been described. The address conversion unit 23 is reduced to only the digit position inversion unit 23A,
It is possible to simplify the FFT calculation device.

【0055】さらに、本発明の高速フーリエ変換装置に
おいて、マルチメモリ部22に換えて、3進数表示のア
ドレスにフーリエ変換前後のデータを直接格納する記憶
手段を設けることにより、更なるデータ処理の高速化を
図ることが可能となる。このことで、3以外の基数pの
場合も、p進数の桁位置反転装置を用いれば、同様に、
アドレスの並び換えを効率良く実行することが可能とな
る。
Further, in the fast Fourier transform device of the present invention, a memory means for directly storing the data before and after the Fourier transform is provided in the address of the ternary number display in place of the multi-memory part 22, so that further high speed data processing can be achieved. Can be realized. Thus, even in the case of a radix p other than 3, if a p-adic digit position reversing device is used,
The addresses can be rearranged efficiently.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高速フー
リエ変換装置によれば、p進数の桁位置反転手段が設け
られ、フーリエ変換前のデータのp進数表示のアドレス
桁位置が反転され、この反転されたp進数表示のアドレ
スが出力される。このため、フーリエ変換終了時には、
フーリエ変換前のデータのアドレス位置にフーリエ変換
された最終結果データを格納することが可能となる。こ
のことで、従来例のようなソフトウエア的な処理に依存
することなく、当該装置内部で出力データを並び換える
ことが可能となる。
As described above, according to the fast Fourier transform device of the present invention, the p-adic digit position reversing means is provided to invert the address digit position of the p-adic representation of the data before the Fourier transform. This inverted p-adic address is output. Therefore, at the end of the Fourier transform,
It is possible to store the final result data that has been Fourier transformed at the address position of the data before the Fourier transformation. As a result, the output data can be rearranged inside the device without depending on the software processing as in the conventional example.

【0057】また、本発明の装置によれば、p進数表示
のアドレスにフーリエ変換前後のデータを直接格納する
記憶手段を設けることにより、更なるデータ処理の高速
化が図られる。さらに、本発明の高速フーリエ変換方法
によれば、2以外の基数pで表されるN〔pn 〕個のデ
ータをフーリエ変換する場合に、フーリエ変換後の最終
結果データを効率良く元のフーリエ変換前のアドレスに
並べ換えることができる。
Further, according to the apparatus of the present invention, by further providing the storage means for directly storing the data before and after the Fourier transform at the address of the p-adic number display, the data processing can be further speeded up. Further, according to the fast Fourier transform method of the present invention, when N [ pn ] data represented by a radix p other than 2 is Fourier transformed, the final result data after the Fourier transform is efficiently converted into the original Fourier transform. It can be rearranged to the address before conversion.

【0058】このため、膨大なデータを取り扱う画像識
別や音声認識等において、高速にフーリエ変換すること
が可能となる。これにより、2以外の基数pを取り扱う
高速フーリエ変換装置を容易に構成すること、及び、当
該装置のメモリ容量の削減化に寄与するところが大き
い。
Therefore, it is possible to perform fast Fourier transform in image identification, voice recognition, etc., which handles a huge amount of data. This greatly contributes to easily configuring a fast Fourier transform device that handles a radix p other than 2 and reducing the memory capacity of the device.

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

【図1】本発明に係る高速フーリエ変換装置の原理図で
ある。
FIG. 1 is a principle diagram of a fast Fourier transform device according to the present invention.

【図2】本発明の実施例に係るFFT演算装置の構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an FFT calculation device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係るバタフライ演算器の説明
図(その1)である。
FIG. 3 is an explanatory diagram (Part 1) of the butterfly computing unit according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例に係るバタフライ演算器の説明
図(その2)である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 2) of the butterfly computing unit according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例に係る2進/3進変換部の構成
図及びその補足説明図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a binary / ternary conversion unit according to an embodiment of the present invention and a supplementary explanatory diagram thereof.

【図6】本発明の実施例に係る2進/3進変換部の動作
説明図である。
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the binary / ternary conversion unit according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例に係る桁位置反転部の構成図で
ある。
FIG. 7 is a configuration diagram of a girder position reversing unit according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例に係る3進/2進変換部の構成
図及びその補足説明図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a ternary / binary conversion unit according to an embodiment of the present invention and a supplementary explanatory diagram thereof.

【図9】本発明の実施例に係る高速フーリエ変換部のア
ルゴリズムを示す線図(ステージP1)である。
FIG. 9 is a diagram (stage P1) showing an algorithm of the fast Fourier transform unit according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例に係る高速フーリエ変換部のア
ルゴリズムを示す線図(ステージP2)である。
FIG. 10 is a diagram (stage P2) showing an algorithm of the fast Fourier transform unit according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例に係る高速フーリエ変換部のア
ルゴリズムを示す線図(ステージP3)である。
FIG. 11 is a diagram (stage P3) showing an algorithm of the fast Fourier transform unit according to the embodiment of the present invention.

【図12】従来例に係るFFT演算装置の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of an FFT operation device according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…演算手段、 12…記憶手段、 13…アドレス変換手段、 13A…p進数の桁位置反転手段、 14…制御手段。 11 ... Arithmetic means, 12 ... Storage means, 13 ... Address conversion means, 13A ... P-adic digit position inverting means, 14 ... Control means.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2以外の基数pで表されるN〔pn ,n
=1,2,3…〕個のデータをフーリエ変換する演算手
段(11)と、前記フーリエ変換前後のデータを一時記
憶する記憶手段(12)と、前記データの2進数表示の
アドレスをp進数表示のアドレスに変換し、又は、p進
数表示のアドレスを2進数表示のアドレスに変換するア
ドレス変換手段(13)とを備え、 前記アドレス変換手段(13)はp進数の桁位置反転手
段(13A)を有し、前記桁位置反転手段(13A)は、フ
ーリエ変換前のデータのp進数表示のアドレスの桁位置
を反転し、前記反転されたp進数表示のアドレスを出力
することを特徴とする高速フーリエ変換装置。
1. N [p n , n represented by a cardinal number p other than 2
= 1, 2, 3 ...] Fourier transform of the data, storage means (12) for temporarily storing the data before and after the Fourier transform, and a p-adic address for the binary representation of the data. An address conversion means (13) for converting the display address or the p-adic address to a binary display address, wherein the address conversion means (13) is a p-adic digit position inverting means (13A). ), The digit position inverting means (13A) inverts the digit position of the address in p-adic notation of the data before Fourier transform, and outputs the inverted address in p-adic notation. Fast Fourier transform device.
【請求項2】 前記記憶手段(12)は、2進数表示又
はp進数表示のアドレスにフーリエ変換前後のデータを
一時記憶することを特徴とする請求項1記載の高速フー
リエ変換装置。
2. The fast Fourier transform device according to claim 1, wherein the storage means (12) temporarily stores data before and after Fourier transform at an address of binary number display or p-ary number display.
【請求項3】 2以外の基数pで表されるN〔pn 〕個
のデータをフーリエ変換する方法であって、 p進数表示のアドレスに割付られたデータをフーリエ変
換し、前記フーリエ変換された最終結果データを、フー
リエ変換前のデータのアドレス桁位置を反転したアドレ
スに並び換えることを特徴とする高速フーリエ変換方
法。
3. A method of performing Fourier transform of N [ pn ] data represented by a radix p other than 2, wherein the data assigned to an address represented by a p-adic number is Fourier-transformed, and is Fourier-transformed. A fast Fourier transform method characterized in that the final result data is rearranged into an address obtained by inverting the address digit position of the data before the Fourier transform.
【請求項4】 前記フーリエ変換に先立ち、予め、2以
外の基数pで表されるN〔pn 〕個のデータの2進数表
示のアドレスをp進数表示のアドレスに変換することを
特徴をする請求項3記載の高速フーリエ変換方法。
4. Prior to the Fourier transform, the binary address of N [ pn ] data represented by a radix p other than 2 is converted into a p-address. The fast Fourier transform method according to claim 3.
【請求項5】 前記フーリエ変換された最終結果データ
のp進数表示のアドレスを2進数表示のアドレスに変換
することを特徴とする請求項3記載の高速フーリエ変換
方法。
5. The fast Fourier transform method according to claim 3, wherein the p-adic address of the final result data subjected to the Fourier transform is converted into a binary address.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088905A1 (en) * 2000-05-02 2001-11-22 Siu Cheung Mok Method and apparatus for displaying sound graph

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WO2001088905A1 (en) * 2000-05-02 2001-11-22 Siu Cheung Mok Method and apparatus for displaying sound graph

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