JPS62130467A - Fast fourier transform device - Google Patents
Fast fourier transform deviceInfo
- Publication number
- JPS62130467A JPS62130467A JP60272099A JP27209985A JPS62130467A JP S62130467 A JPS62130467 A JP S62130467A JP 60272099 A JP60272099 A JP 60272099A JP 27209985 A JP27209985 A JP 27209985A JP S62130467 A JPS62130467 A JP S62130467A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- buffer memory
- stage
- butterfly
- fft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野〕
本発明は高速フーリエ変換〔以下FFTと呼ぶ〕の演算
をパイプライン形式で実行する高速フーリエ変換装置に
関するもので、特に演算部間でデータを転送する回路に
関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fast Fourier transform device that executes a fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT) operation in a pipeline format, and particularly relates to a fast Fourier transform device that executes a fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT) operation in a pipeline format. This relates to a circuit for transferring data.
従来のFFT”装置では、高速処理を行う場合パイプラ
イン形式にバタフライ演算部とバッファメモリとを結合
してきた。たとえば■=21個のポイント数のデータに
ついてFFTを実行する場合、第5図に示すように、n
段のバタフライ演算部11〜1nと各バタフライ演算部
11〜1?tの間に2Nワードのバックアメモリ21〜
2n−1を設ける構成をとっていた。バッファメモリ容
量が2Nワードとポイント数の2倍となっているのは、
前段での演算結果を書き込むと同時に次段で必要なデー
タを読み出して、パイプライン動作を1oos=1動さ
せるためである。In conventional "FFT" devices, when performing high-speed processing, a butterfly operation unit and a buffer memory have been combined in a pipeline format.For example, when performing FFT on data with ■ = 21 points, as shown in Fig. 5. Like, n
The butterfly calculation units 11 to 1n of the stages and each butterfly calculation unit 11 to 1? During t, 2N words of backup memory 21~
The configuration was such that 2n-1 was provided. The buffer memory capacity is 2N words, which is twice the number of points.
This is to simultaneously write the calculation result at the previous stage and read out the data required at the next stage, thereby operating the pipeline by 1oos=1.
この種の従来のFFT 装置はバッファメモリ容量が大
きく、たとえばポイント数1024.1ポイント(複素
データ)あたりのデータ語長が64ビツトの場合、
2X 1024 X 64 = 128 Kbもの容量
のメモリが各段毎に必要となる。このためバッファメモ
リを内截したFFT演算用LSIを実現するうえで大き
な障害となっており、特にポイント数が多い場合、実現
が困難であった。This type of conventional FFT device has a large buffer memory capacity. For example, if the number of points is 1024. The data word length per point (complex data) is 64 bits, each stage has a memory capacity of 2 x 1024 x 64 = 128 Kb. required each time. This poses a major obstacle in realizing an LSI for FFT operation with a reduced buffer memory, and is particularly difficult to realize when the number of points is large.
本発明は従来の問題点を解決するため、バタフライ演算
部とパックアメモリとをパイプライン接続した高速フー
リエ変換装置において、前記バタフライ演算部とバッフ
ァメモリとの間に、前記バタフライ演算部におけるバタ
フライ演算後のデータヲハツファメモリに格納するか、
次段のバタフライ演算部に転送するかを選択する選択部
を備えたことを特徴としている。In order to solve the problems of the conventional art, the present invention provides a fast Fourier transform device in which a butterfly calculation unit and a pack memory are connected in a pipeline. Store the data later in the memory, or
It is characterized in that it includes a selection section that selects whether to transfer to the next-stage butterfly operation section.
本発明は、各段におけるバタフライ演算後のデータをバ
ッファメモリに格納するか、あるいは次段のバタフライ
演算部に直接転送するかの選択回路を設けることにより
、各段のバッファメモリ容量の増大なく、パイプライン
の攬動率を低下させずにFFTを実行することができる
。以下図面にもとづき実施例について説明する。The present invention eliminates the need to increase the buffer memory capacity of each stage by providing a selection circuit for storing the data after the butterfly calculation in each stage in the buffer memory or directly transferring it to the butterfly calculation unit in the next stage. FFT can be performed without reducing the pipeline pumping rate. Examples will be described below based on the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例であるバイブライ/型F
FT装置を示すものである。ポイント数N= 2”のデ
ータのFFTをn段のバタフライ演算部3+、3z、・
・・・・・、 3Mによりパイプライン的に実行するっ
上記バタフライ演算部31.〜3mの間にはバッファメ
モ+)4+1421・・・・・・、4n−+が設けられ
ており、その容量は各々iとなっている。またデータの
流れを制御するため、バタフライ演算部31.〜5TL
トバッ771 モ’) 411〜4n−1を結ぶパスか
バタフライ演算部61、〜3n間を直接結ぶパスのいず
れかを選択するための選択部を構成する選択回路からな
るセレクタ5+a+ 51br −=、 5rL−1a
、 5n−+bが設けられている。Figure 1 shows the first embodiment of the present invention, Vibly/type F.
This shows an FT device. The FFT of the data with the number of points N = 2" is performed by the n-stage butterfly calculation unit 3+, 3z, ・
. . . The butterfly calculation unit 31 is executed in a pipeline manner by 3M. Buffer memos +)4+1421..., 4n-+ are provided between .about.3m, each having a capacity of i. In addition, in order to control the flow of data, a butterfly calculation unit 31. ~5TL
Selector 5+a+ 51br -=, 5rL, which is composed of a selection circuit constituting a selection unit for selecting either the path connecting 411 to 4n-1 or the path directly connecting butterfly calculation units 61 and 3n. -1a
, 5n-+b are provided.
次にデータの流れを順に追って説明する。まず第2図は
FFT演算におけるデータの流れを示す図で、ポイント
数が2−16 の場合について示したものである。第3
図A乃至第5図Fは第1の実施例を説明するデータの流
れと配置を示す図で、FFT演算の途中経過をポイント
数24の場合について示しである。ここで131〜13
4はバタフライ演算部を、141〜145はバッファメ
モリを示している。Next, the flow of data will be explained in order. First, FIG. 2 is a diagram showing the flow of data in FFT calculation, and shows the case where the number of points is 2-16. Third
FIGS. A to 5F are diagrams showing the flow and arrangement of data to explain the first embodiment, and show the progress of FFT calculation in the case of 24 points. Here 131-13
Reference numeral 4 indicates a butterfly calculation unit, and reference numerals 141 to 145 indicate buffer memories.
なおデータの流れを示すだけなので、セレクタ部は省略
しである。バックアメモリの容量は2’/2=8ワード
でよい。また破線は次のサイクルでデータが転送されて
いく先を示している。Note that the selector section is omitted because it only shows the flow of data. The capacity of the backup memory may be 2'/2=8 words. Furthermore, the broken line indicates the destination to which data will be transferred in the next cycle.
第3図Aは最初の状態である。第1段の最初でフレーム
AのデータAoとA8を用いてバタフライ演算が実行さ
れるう実行結果は141のバッファメモリに格納される
。同様にしてA1とA9.A2とA10゜A3と、41
1 の組についてバタフライ演算が実行さし、ill
次バッファメモリ141に格納される。全ポイント数
のAについてバタフライ演算が終了するとバッファメモ
リ141は満杯になる。この状態を示したのが第3図B
である。この時点では第1段で44とA12についてバ
タフライ演算を実行している。その次の状態を示したの
が第6図Cであるうここでは第2段のバタフライ演算が
開始される。FIG. 3A shows the initial state. At the beginning of the first stage, a butterfly operation is performed using data Ao and A8 of frame A, and the execution result is stored in a buffer memory 141. Similarly, A1 and A9. A2 and A10゜A3 and 41
A butterfly operation is performed on the set of ill
It is then stored in the buffer memory 141. When the butterfly computation is completed for the total number of points A, the buffer memory 141 becomes full. Figure 3B shows this state.
It is. At this point, the butterfly operation is being performed on 44 and A12 in the first stage. The next state is shown in FIG. 6C, where the second stage butterfly calculation is started.
このときバッファメモリ141に格納されていたデータ
AO′ト第1段でのバタフライ演算が終了したA4’を
用いてバタフライ演算を行う。すなわち第1段の演算結
果A4’はバッファメモリ14.に格納されることなく
、直接第2段のバタフライ演算部に転送される。一方第
1段の演算が終了したもう一つのデータA12′は、バ
ッファメモリ141のAD’が読み出されたあとに格納
されることになる。この状態を示したのが第3図Cであ
る。以後同様にして、第1段ではA5とA13. A6
とA14. A7とA15の組について順次バタフライ
演算を実行し、演算結果のうちA5’ 、A6’ 、A
7’は直接第2段のバタフライ演算部132に転送され
る。一方、残りのA15’。At this time, a butterfly operation is performed using data AO' stored in the buffer memory 141 and A4' for which the butterfly operation at the first stage has been completed. That is, the first stage calculation result A4' is stored in the buffer memory 14. The data is directly transferred to the second stage butterfly calculation unit without being stored in the data processing unit. On the other hand, another data A12' for which the first stage calculation has been completed will be stored after AD' in the buffer memory 141 is read out. This state is shown in FIG. 3C. Thereafter, in the same manner, in the first stage, A5 and A13. A6
and A14. Butterfly calculation is performed sequentially on the set of A7 and A15, and among the calculation results, A5', A6', A
7' is directly transferred to the second stage butterfly calculation section 132. On the other hand, the remaining A15'.
A14’、A15’のデータはバッファメモリ141の
41′。The data of A14' and A15' are stored in 41' of the buffer memory 141.
A2’、A3’が読み出されたあとに順次格納されてい
く。この時点でのデータ配置を第6図りに示す。After A2' and A3' are read out, they are sequentially stored. The data arrangement at this point is shown in Figure 6.
第6図りでは、第1段で次のフレームBのデータBOと
B8についてバタフライ演算を実行しており、■
バッファメモリ141にはA8’〜A15′の8(=7
)個のデータが格納されている。また第2段ではA5’
とA7’についてバタフライ演算を実行しており、バッ
クアメモリ142にはAO′〜A2’ 、 A4’〜A
7’が格納されているっ
その次の状態を第3図Eに示す。第2段ではバッファメ
モ’J14+に格納されてい九AB’とA12′につい
てバタフライ演算を行うつ第1段の演算結果BO’ 、
8B ’はバッファメモリ141のA12′とA8’
が読み出されたあとに格納されている。以下同様にして
A9′とA13’、 A10’と114’、 A11’
と415′が順次対となってバッファメモリ141から
読み出されて第2段でバタフライ演算を実行し、−力筒
1段の演算結果EVとB9’、 B12’と810’、
B3’と811′が順次バッファメモリ141に格納
される。この様にフレームの後半ではバタフライ演算部
151から162へ直接データが転送されるのではなく
、すべてバッファメモリ14+との間の転送となる。す
なわちバッファメモリ141から2ワードのデータが演
算部132に読み出され、バタフライ演算部131の演
算結果2ワードがバッファメモリ141に路網される。In the sixth diagram, the butterfly operation is executed on the data BO and B8 of the next frame B in the first stage, and the buffer memory 141 has 8 (=7) of A8' to A15'.
) data are stored. Also, in the second stage A5'
and A7', and the backup memory 142 has AO' to A2', A4' to A
The next state in which 7' is stored is shown in FIG. 3E. In the second stage, a butterfly operation is performed on 9 AB' and A12' stored in the buffer memo 'J14+', and the first stage calculation result BO',
8B' is A12' and A8' of the buffer memory 141
is stored after being read. Similarly, A9' and A13', A10' and 114', A11'
and 415' are sequentially read out from the buffer memory 141 in pairs and the butterfly calculation is executed in the second stage, and the calculation results of the first stage of the power cylinder EV and B9', B12' and 810',
B3' and 811' are sequentially stored in the buffer memory 141. In this manner, in the second half of the frame, data is not directly transferred from the butterfly calculation unit 151 to the butterfly calculation unit 162, but all data is transferred to and from the buffer memory 14+. That is, two words of data are read out from the buffer memory 141 to the calculation unit 132, and two words of the calculation result of the butterfly calculation unit 131 are routed to the buffer memory 141.
、第6図Fに以上の状態の最後を示す。バッファメモリ
141のデータはすべてフレームBのデータにおき代わ
っており、フレームAの第6図Hに和尚し、以後同様の
演算がくり返される。, FIG. 6F shows the final state of the above. All of the data in the buffer memory 141 has been replaced by the data of frame B, and is restored to H in FIG. 6 of frame A, and the same calculations are repeated thereafter.
以上説明したように、フレームの前半ではデータの半分
を直接次段に転送し、フレームの後半ではすべてのデー
タをバッファメモリに格納すればよい。こうすることに
よりバッファメモリ容量はヲと従来(2N)の鷲で完全
なパイプライン動作を実現できる。、、また2段め以降
については、バタフライ演算に必要なデータの間隔は第
2図に示すように次第に縮まる方向なので何ら問題ない
。As explained above, in the first half of the frame, half of the data can be transferred directly to the next stage, and in the second half of the frame, all the data can be stored in the buffer memory. By doing this, complete pipeline operation can be realized with a buffer memory capacity of 2 and the conventional (2N). . . . Also, for the second and subsequent stages, there is no problem because the interval between the data required for the butterfly calculation gradually decreases as shown in FIG.
次に本発明の第2の実施例について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第1の実施例は第1段と第2段のバタフライ演算部間の
データ転送に本発明を応用した例であった。The first embodiment is an example in which the present invention is applied to data transfer between the first stage and second stage butterfly calculation units.
第2の実施例はそれ以後の各段間でのデータ転送につい
ても本発明を適用した例を示す。この第2の実施例では
各段のバッファメモリは前段のメモリ容量の彊ですませ
られるので、さらに大幅なメモリ容量の低減が可能とな
る。The second embodiment shows an example in which the present invention is also applied to data transfer between subsequent stages. In this second embodiment, the buffer memory of each stage can be reduced to the memory capacity of the previous stage, making it possible to further reduce the memory capacity.
第4図Aから第4図Fに途中経過のデータ配置を示す。FIG. 4A to FIG. 4F show the data arrangement in the middle of the process.
各バッファメモリは順次彊に容量が減っている。まず第
4図Aは第5図Cと同じ状態を示す。第4図Bは第2段
でのバタフライ演算部により4ワードのバッファメモリ
152が満杯になった時点でのデータ配置を示す。さら
にその次の状態を示したものが第4図Cである。第3段
のバタフライ演算部で必要となるデータAO’とA2’
は、それぞれバッファメモリ152と第2段のバタフラ
イ演算部132から転送される。以下同様にして第4図
D〜第4図Fに示すようにデータ転送が実行されていく
。The capacity of each buffer memory is gradually decreasing. First, FIG. 4A shows the same state as FIG. 5C. FIG. 4B shows the data arrangement at the time when the 4-word buffer memory 152 is full by the butterfly operation section in the second stage. FIG. 4C shows the next state. Data AO' and A2' required by the third stage butterfly operation section
are transferred from the buffer memory 152 and the second stage butterfly calculation unit 132, respectively. Thereafter, data transfer is performed in the same manner as shown in FIGS. 4D to 4F.
以上説明したようにバックアメモリは段を追うごとに稀
に低減できる。したがって全バッファメモリ容量は
2 n−1+ 2tL−2+ 、、、、、、 + 22
+ 21 =2?L−2となり、従来の全バッファメ
モリ容量
2X2 x(tb−1)
と比べて
n−2
2(?L−+)
の低減が可能である。たとえばボイyト数2I0の場合
、全バッファメモリ容量は約1/18 に低減できる
。As explained above, the backup memory can rarely be reduced with each stage. Therefore, the total buffer memory capacity is 2 n-1+ 2tL-2+ , , , , + 22
+ 21 = 2? L-2, which enables a reduction of n-2 2 (?L-+) compared to the conventional total buffer memory capacity of 2X2 x (tb-1). For example, in the case of Voight number 2I0, the total buffer memory capacity can be reduced to about 1/18.
以上述べたように、本発明によれば従来のA以下のバッ
ファメモリで、バイブライ/の9効率を低下させること
な(FFTを実行することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to perform FFT with a conventional buffer memory of A or less without reducing the efficiency of Vibry/9.
したがって、バッファメモリを内蔵したFFT演算用L
SIの実現が容易となる。バッファメモリを内蔵するこ
とにより、内部でのデータ転送レートが向上し、より一
層FFTの実行速度を高速化できるっTherefore, L for FFT operation with built-in buffer memory
It becomes easy to realize SI. Built-in buffer memory improves the internal data transfer rate, further increasing the FFT execution speed.
第1図は本発明の第1の実施例を示すFFT ’A f
iffiの構成図、第2図はFFT演算におけるデータ
の流説明するだめのデータの流れと配置を示す図、第4
図A−第4図Fは本発明の第2の実施例を示すFFT装
置の構成図及びデータの流れと配置を示す図、第5図は
バタフライ演算部とバッファメモリをバイブライン形式
に結合した従来のFET @置の構成図である。
11〜1yt、 5+〜5n、 13+〜134:バタ
フライ演算部2l−27L−+、 4+〜4?l−+、
14+−14g、 15+−153: バッファメ
モリ
51α、51b〜5?!−+α、5?L−1b: セ
レクタ特許出願人 日本電信電話株式会社
代理人 弁理士 玉蟲久五部 (外2名)31〜3n
バタフライ演算部
41 へ 4n−+ /でラフアメモリ514L
〜5n−+a 、 5+b −5n−+i+ セ
レクタ本発明の第1の実施例を示すFFT競1の(鷺成
図第1図
FFT演算におけるデータの直れき示す9第2図
131〜134 バタフライ清算部
本g!明の第1の実施例ε説明するた
第 3
141〜143 バ・・ノフ7メモ+3ののテ°−夕
の流式と配置り示す図
図
本発明の第2の実施NIJE示すFE丁第
装置の構成I21汲びテ゛−タの流れと配置を示す図4
図FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
Iffi configuration diagram, Figure 2 is a diagram showing the data flow and arrangement in FFT calculation, but it is not necessary to explain the data flow, Figure 4
Figures A to 4F are block diagrams of an FFT device showing a second embodiment of the present invention, and diagrams showing the data flow and arrangement. Figure 5 shows a butterfly operation unit and a buffer memory combined in a vibrating format. It is a block diagram of the conventional FET @ arrangement. 11~1yt, 5+~5n, 13+~134: Butterfly operation section 2l-27L-+, 4+~4? l-+,
14+-14g, 15+-153: Buffer memory 51α, 51b to 5? ! -+α, 5? L-1b: Selector patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation agent Patent attorney Gobe Tamamushi (2 others) 31-3n
To butterfly operation section 41 4n-+ / to rough memory 514L
~5n-+a, 5+b -5n-+i+ Selector of FFT competition 1 showing the first embodiment of the present invention. The first embodiment of the present invention is explained in 3rd 141 to 143. Figure 4 shows the flow and arrangement of the FE device configuration I21 pumper.
figure
Claims (1)
続した高速フーリエ変換装置において、前記バタフライ
演算部とバツフアメモリとの間に、 前記バタフライ演算部におけるバタフライ演算後のデー
タをバツフアメモリに格納するか、次段のバタフライ演
算部に転送するかを選択する選択部を備えてなることを
特徴とする高速フーリエ変換装置。[Scope of Claims] In a fast Fourier transform device in which a butterfly calculation unit and a buffer memory are connected in a pipeline, data after the butterfly calculation in the butterfly calculation unit is stored in the buffer memory between the butterfly calculation unit and the buffer memory. , a selection section for selecting whether to transfer data to a next-stage butterfly calculation section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60272099A JPS62130467A (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Fast fourier transform device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60272099A JPS62130467A (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Fast fourier transform device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62130467A true JPS62130467A (en) | 1987-06-12 |
Family
ID=17509064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60272099A Pending JPS62130467A (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Fast fourier transform device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62130467A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160210265A1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-07-21 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for controlling inverse fast fourier transform input in long term evolution system |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP60272099A patent/JPS62130467A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160210265A1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-07-21 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for controlling inverse fast fourier transform input in long term evolution system |
KR20160090012A (en) * | 2015-01-21 | 2016-07-29 | 한국전자통신연구원 | Apparatus for input controlling of Inverse Fast Fourier Transform in Long Term Evolution system |
US9852110B2 (en) * | 2015-01-21 | 2017-12-26 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for controlling inverse fast fourier transform input in long term evolution system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0312739B2 (en) | ||
JP5435241B2 (en) | Data storage method, data load method, and signal processor | |
JPS59111569A (en) | Vector processing device | |
JP4860891B2 (en) | Method and apparatus for connecting a mass parallel processor array to a memory array by bit sequential techniques | |
JPS62130467A (en) | Fast fourier transform device | |
JPS62151940A (en) | Register saving/return system | |
JPS6054056A (en) | Interface circuit of bit data write memory | |
JPS58214963A (en) | Vector processor | |
JPH01273132A (en) | Microprocessor | |
JP2778478B2 (en) | Correlation processor | |
JPS59201144A (en) | Decimal arithmetic circuit | |
JP2001022731A (en) | Fast fourier transform device | |
JP3296489B2 (en) | Operation method in associative memory device | |
JP3675948B2 (en) | Data conversion method and apparatus | |
JPH0713765A (en) | Fast data transfer device | |
JPS6343784B2 (en) | ||
JPH0521262B2 (en) | ||
JPH04255064A (en) | Parallel processor | |
JPS59186070A (en) | High speed signal processor | |
JPH05143288A (en) | Adder circuit | |
JPH08212168A (en) | Array processor | |
JPS6015770A (en) | Vector data processor | |
JPH02146621A (en) | Arithmetic processing unit | |
JPH0512011A (en) | Pipeline circuit | |
JPS63179612A (en) | Digital filter |