SU1043662A1 - Fourier coefficient computing device - Google Patents

Fourier coefficient computing device Download PDF

Info

Publication number
SU1043662A1
SU1043662A1 SU813230493A SU3230493A SU1043662A1 SU 1043662 A1 SU1043662 A1 SU 1043662A1 SU 813230493 A SU813230493 A SU 813230493A SU 3230493 A SU3230493 A SU 3230493A SU 1043662 A1 SU1043662 A1 SU 1043662A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
shift
nodes
inputs
block
switch
Prior art date
Application number
SU813230493A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Дмитриевич Генкин
Виктор Сергеевич Голубев
Александр Яковлевич Куно
Олег Борисович Скворцов
Владимир Александрович Обоев
Виталий Иванович Шагурин
Борис Арсеньевич Чупраков
Иван Петрович Краснощеков
Original Assignee
Государственный Научно-Исследовательский Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный Научно-Исследовательский Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова filed Critical Государственный Научно-Исследовательский Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова
Priority to SU813230493A priority Critical patent/SU1043662A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1043662A1 publication Critical patent/SU1043662A1/en

Links

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ, содержа-г щее аналого-цифровой преобразователь, арифметический блок, состо щий из двух арифметических узлов, блок пам ти коэффициентов, первый коммутатор , первый и второй блоки сдвига, каждый из которых состоит из четы- рех узлов сдвига, и блок управлени , причем информационный вход аналогоцифрового преобразовател   вл етс  информационным входом устройства, а.выход подключен к первому информационному входу первого коммутатора , вьоход блока пам ти коэффициен-тов подключен к входам коэффициентов арифметических узлов арифметического блока, выходы которых подключены к второму и третьему информационным .входам первого коммутатора, выходы первого, второго и третьего узлов сдвига .в каждом блоке сдвига подключены к информационнымвходам второго, третьего и четвертого узлов сдвига соответственно, информационные, входы первых и третьих узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены к соответствующим выходам первого коммтутатора, адресные входы блока пам ти коэфф гциентов , а также управл ющие входы аналого-цифрового преобразовател , арифметических узлов в арифметическом блоке, первогокоммутатора и узлов сдвига в первом и втором блоках сдвига подключены к соответствующим выходам 6ЛОК4 управлени , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  быстродействи  устройства, оно содержит второй коммутатор и третий блок сдвига, состо щий из четырех узлов сдвига, причем выходы первого, второго и третьего узлов сдвига в третьем блоке сдвига подключены к информационным входам второго, третьего .и четвертого -узлов сдвига соответственно, информационные входы первого и тре- тьего узлов сдвига в третьем блоке сдвига подключены к соответствующим С выходам первого коммутатора, выходы первых, вторых,, третьих и четвертых узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены соответственно к первой, второй, третьей и четвертой группам входов второго коммутатора, первый выход второго коммутатора подключен 4 00 к входам первых операндов арифметических узлов в арифметическом блоке, второй выход второго коммутатора пода ключен к входам вторых операндов арифметических узлов в арифметическом да блоке, третий и четвертый выходы второго коммутатора подключены к входам треTjbего операнда соответст;венно первого и второго арифметических узлов в арифметическом бло-лке , управл ющие входы второго коммутатора и узлов сдвига в третьемблоке сдвига подключены к соответствующим выходам блока управлени , выход четвертого узла сдвига в третьем блоке сдвига  вл етс  выходом устройства. 2, Устройство по п.1, отличающеес  тем, что блок управлени  состоит из генератора такте1. A DEVICE FOR CALCULATING FOURIER COEFFICIENTS, containing an analog-digital converter, an arithmetic unit consisting of two arithmetic units, a coefficient memory unit, a first switchboard, a first and a second shift unit, each of which consists of four nodes shift, and a control unit, the information input of the analog-digital converter being the information input of the device, and the output connected to the first information input of the first switch, the output of the coefficient memory module connected to the input Am coefficients of arithmetic units of an arithmetic unit, the outputs of which are connected to the second and third information inputs of the first switch, the outputs of the first, second and third shift nodes. In each shift block are connected to information inputs of the second, third and fourth shift nodes, respectively, information, inputs of the first and the third shift nodes in each shift block are connected to the corresponding outputs of the first commutator, the address inputs of the coefficient memory block, as well as the control inputs of the analogue center the arrays, the arithmetic nodes in the arithmetic unit, the first switch and the shift nodes in the first and second blocks of the shift are connected to the corresponding control outputs 6LOK4, characterized in that it contains a second switch and a third shift block, consisting of four the shift nodes, with the outputs of the first, second and third shift nodes in the third shift block being connected to the information inputs of the second, third, and fourth shift nodes, respectively, The first inputs of the first and third shift nodes in the third shift block are connected to the corresponding C outputs of the first switch; the outputs of the first, second, third and fourth shift nodes in each shift block are connected to the first, second, third, and fourth groups of inputs of the second switch, respectively. , the first output of the second switch is connected 4 00 to the inputs of the first operands of arithmetic nodes in the arithmetic unit, the second output of the second switch is connected to the inputs of the second operands of arithmetic nodes in the arithmetic Yes, the block, the third and fourth outputs of the second switch are connected to the inputs of the three Tjb operand respectively the first and second arithmetic nodes in the arithmetic block, the control inputs of the second switch and the shift nodes in the third shift block are connected to the corresponding outputs of the control unit, the output of the fourth offset node in the third block, the shift is the output of the device. 2, The device according to claim 1, characterized in that the control unit consists of a tact generator

Description

вых импульсов, счетчика и блока посто нной пам ти, причем выход генератвра тактовых импульсов подключен к входу счетчика, выход счетчика подключен к адресному входу блока посто нной пам ти,выходы блока посто нной пам ти  вл ютс  выходами блока управлени .the output of the pulses, the counter and the fixed memory unit, the output of the clock generator is connected to the input of the counter, the output of the counter is connected to the address input of the fixed memory unit, the outputs of the fixed memory unit are the outputs of the control unit.

Изобретение относитс  к автома и- вычислительной технике и может б использовано в системах обработки сигналов цифровыми методами, системах диагностики, а также в систе автоматического управлени . Известно устройство дл  вычислени  коэффициентов Фурье, содержащее две группы аналоговых сдвигающих регистров и переключателей коммутационные панели, счетчикии блоки операционных усилителей tl2 Недостатками этого устройства  вл ютс  низка  точность, ограниченные функциональные возможности а также сравнительно больша  сложность и низка  надежность. Наиболее близким по техническому решению к изобретению  вл етс  устройство дл  вычислени  коэффициентов Фурье, содержащее аналогоцифровой преобразователь, коммутатор , арифметический блок, состо щий из двух арифметических узлов, блок пам ти коэффициентов, первый и второй блоки сдвига, каждый из которых состоит из четырех узлов сдвига, и блок управлени  f 2 J. Недостатком известного устройства дл  вычислени  коэффициентов Фурье  вл етс  низкое быстродейств и, -как следствие, узкий частотный диапазон входного сигнала, посколь ку анализируемые данные поступают через аналого-цифровой преобразова тель на блок буферных регистров, в котором накапливаетс  входна  информаци . После окончани  текущей реализации входного сигнала информаци  переписываетс  в первый блок сдвига. Подобна  организаци  устро ства требует значительных затрат времени на перезапись информации, так как при больших объемах выборки запись из одного блока сдвига другой может быть организована тол ко в последовательном режиме. В противном случае требуютс  значительные аппаратурные затраты. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства, Поставленна  цель достигаетс  т что устройство дл  вычислени  коэф фициен,тов Фурье, содержащее аналог цифровой преобразователь, арифмети ческий блок, состо щий из двух арифметических узлоч, блок пам ти коэффициентов , первый коммутатор, первый и второй блоки сдвига, каждый из которых состоит из четырех узлов сдвига, и блок управлени , причем информационный вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  информационным входом устройства, а выход подключен к первому информационному входу первого коммутатора, выход блока пам ти коэффициентов подключен ко входам коэффициентов арифметических узлов арифметического блока, выходы которых подключены ко второму и третьему информационным входам первого коммутатора , выходы первого, второго и третьего узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены к информационным входам второго, третьего и четвертого узлов сдвига соответственно, информационные входы первых и третьих узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены к соответствующим выходам первого коммутатора, адресные входы блока пам ти коэффициентов, а также управл ющие входы аналогоцифрового преобразовател , арифметических узлов в арифметическом блоке, первого коммутатора и узлов сдвига в первом и втором блоках сдвига подключены к соответствующим выходам блока -управлени , содержит второй коммутатор и третий блок сдвига, состо щий из четырех узлов сдвига, причем выходы первого, второго и третьего узлов сдвига в третьем блоке сдвига подключены к информационным входам второго, третьего и четвертого узлов сдвига соответственно, информационные входы первого и третьего узлов сдвига в третьем- блоке сдвига подключены к соответствующим выходам первого коммутатора,выходы первых , вторых, третьих и четвертых,узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены соответственно к первой, второй , третьей и четвертой группам входов второго коммутатора, первый выход второго коммутатора подключен ко входам первых операндов арифметических узлов, в арифметическом блоке , второй выход второго коммутатора подключен ко входам вторых операндов арифметических узлов в арифметическом блоке, третий и четвертый выход второго коммутатора подключены ко входам третьего операнда соответственно первого и второго арифметических узлов в арифметическом блоке , управл ющие входы второго комму татора и узлов сдвига в третьем бло ке сдвига подключены к соответствую щим выходам блока управлени , вы- ход четвертого -узла сдвига в третьем блоке сдвига  вл етс  выходом устройства. Кроме того, блок управлени  состоит из генератора тактовых импульсов , счетчика и блока посто нной па м ти, причем выход генератора такто вых импульсов подключен ко входу счетчика, выход счетчика подключен к адресному входу блока посто нной пам ти, выходы блока посто нной пам ти  вл ютс  выходами блока управлени .На фиг.1 представлена структурна  схема устройства дл  вычислени  коэффициентов Фурье; на фиг.2 структурна  схема блока управлени  Устройство содержит входную шину 1 , аналого-цифровой преобразовав тель 2, коммутатор 3, .арифметический блок 4, состо щий из арифметических узлов 5 и 6, блок 7 пам ти ко.эффициентов, блоки 8-10 сдвига, состо щие из узлов 11-22 сдвига, коммутатор 23, выходную шину 24, блок 25 управлени . Блок управлени состоит из генератора 26 тактовых импульсов, счетчика 27 и .блока 28 посто нной пам ти. Устройство дл  вычислени  коэфф циентов Фурье работает следующим образом. В исходном состо нии блоки 8 и сдвига не содержат информации, тог да как в блоке 9 сдвига в параллел ном коде хранитс  М отсчетов преды дущей реализации входного сигнала, котора  была подана на вход 1 устройства , так что на выходе узла 18 сдвига присутствует нулевой отсчет на выходе узла 17 сдвига - отсчет номером N1/4, на выходе узла 15.сдв га - отсчет с номером 3N/4. Аналого-цифровой преобразовател обеспечивает в моменты поступлени  на его управл ющий вход тактовых импульсов преобразование входного аналогового сигнала, подаваемого на вход 1, в цифровую форму на выходе . Параллельный код отсчетов те щей реализации последовательно -загружаетс  через коммутатор 3 в бло сдвига так, что первый из N отсчетов реализации после N тактов синхронизации занимает выходную позицию узла 14 сдвига, отсчет с номером N/4 занимает выходную позицию в узле 13 сдвига, отсчет с ном ром N/2 занимает выходную позицию в узле 12 сдвига, а отсчет с номером 3N/4 - в узле 11 сдвига. Одновременно с загрузкой текущей реализации вычисл ютс  коэффициенты Фурье дл  реализации, хран щейс  в исходном состо нии в блоке 9 сдвига. Вычисление происходит по алгоритму быстрого преобразовани  Фурье дл  вещественных входных сигналов. Согласно этому алгоритму в первом цикле вычислений на входы арифметического блока 4 через коммутатор 23 поступают в параллельном коде отсчеты с номерами О, N/4, N/2 и 3N/4, которые служат дл  арифметического блока 4 операндамиX о, X , Xj и ХзАрифметический блок выполн ет над поступившими операндами следующие действи : Xjj+X2r X +Х j; XQ- К21 -i Х. Результаты указанных действий  вл ютс  составл ющими первого массива частичных сумм при вычислении коэффициентов Фурье. При этом на выходах арифметического блока сначала одновременно формируютс  числа Хр+Х2 и. X 5, а затем-числа Хо-Х2 и . Вычисленные таким образом значени  поступают через коммутатор 3 на входы блока 10 сдвига. Числа Хд+Х и X + Xj одно за другим загружаютс  в узел 19 сдвига, а числа Xfl-Xj и Х-,-Хз - в узел 21 сдвига . Затем происходит сдвиг информации , и выходные позиции в узлах 1518 сдвига занимают отсчеты обрабатываемой реализации с номерами 1, N/4+1, N/2+1 и 3N/4+1, которые в свою оуередь  вл ютс  операндами дл  вычислени  следующих значений первого массива частичных сумм, значени  которых через коммутатор 3 записываютс  в блок 10 сдвига, В дальнейшем, вследствие выполнени  N/4 аналогичных операций блок 9 сдвига очищаетс , а блок 10 сдвига оказываетс  заполненным частичными суммами первого массива. После этого выходы блока 1.0 сдвига через коммутатор 9 подключаютс  ко входам арифметического блока 4, а результаты вычислений записываютс  через коммутатор 3 в блок 9 сдвига в качестве второго массива частичных сумм. Затем второй массив обрабатываетс  аналогичным образом , а результат обработки - третий массив - помещаетс  в свободный блок 10 сдвига. После выполнени  операций в блоке 9 сдвига, если tog2N  вл етс  четным числом, или в блоке 10 сдвига, если 6og2N - нечетное, оказываютс  записанными коэффициенты Фурье. При этом на соответствующих этапах вычислени  арифметический блок может выполн ть, кроме указан- , ных действий, и операции вида Хд+Х«-ьThe invention relates to computer technology and can be used in digital signal processing systems, diagnostic systems, as well as in an automatic control system. A device for calculating Fourier coefficients, containing two groups of analog shift registers and switches, switching panels, counters and blocks of operational amplifiers tl2, is known. The disadvantages of this device are low accuracy, limited functionality and relatively high complexity and low reliability. The closest in technical solution to the invention is a device for calculating Fourier coefficients, comprising an analog-to-digital converter, a switch, an arithmetic unit consisting of two arithmetic nodes, a coefficient memory block, the first and second shift blocks, each of which consists of four shift nodes , and the control unit f 2 J. A disadvantage of the known device for calculating Fourier coefficients is low speed and, as a result, a narrow frequency range of the input signal, since the analysis The data is fed through an analog-to-digital converter to a block of buffer registers in which the input information is accumulated. After the end of the current implementation of the input signal, the information is written to the first shift block. Such an organization requires a significant investment of time for rewriting information, since with large sample sizes, recording from one shift block can be organized only in a sequential mode. Otherwise, significant hardware costs are required. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. The goal is to achieve a device for calculating Fourier coefficients, containing an analogue digital converter, an arithmetic unit consisting of two arithmetic units, a coefficient memory, the first switch, the first and second shift blocks. , each of which consists of four shift nodes, and a control unit, the information input of the analog-digital converter being the information input of the device, and the output connected to the first information To the input of the first switch, the output of the coefficient memory is connected to the inputs of the coefficients of the arithmetic nodes of the arithmetic unit whose outputs are connected to the second and third information inputs of the first switch, the outputs of the first, second and third shift nodes in each shift block are connected to the information inputs of the second, third and the fourth shift nodes, respectively, the information inputs of the first and third shift nodes in each shift block are connected to the corresponding outputs of the first switch, addr The integral inputs of the coefficient memory, as well as the control inputs of the analog-digital converter, arithmetic nodes in the arithmetic unit, the first switch, and the shift nodes in the first and second blocks of the shift are connected to the corresponding outputs of the control unit, contains the second switch and the third shift block consisting of the four shift nodes, with the outputs of the first, second and third shift nodes in the third shift block connected to the information inputs of the second, third and fourth shift nodes, respectively, The inputs of the first and third shift nodes in the third shift block are connected to the corresponding outputs of the first switch; the outputs of the first, second, third, and fourth shift nodes in each shift block are connected to the first, second, third, and fourth groups of inputs of the second switch, the first the output of the second switch is connected to the inputs of the first operands of arithmetic nodes in the arithmetic unit, the second output of the second switch is connected to the inputs of the second operands of arithmetic nodes in the arithmetic block, mp The third and fourth outputs of the second switch are connected to the inputs of the third operand, respectively, of the first and second arithmetic nodes in the arithmetic unit; the control inputs of the second switch and the shift nodes in the third shift block are connected to the corresponding outputs of the control unit; the output of the fourth shift node in the third block, the shift is the output of the device. In addition, the control unit consists of a clock pulse generator, a counter and a constant memory block, the clock pulse output is connected to the counter input, the counter output is connected to the address input of the fixed memory block, and the outputs of the constant memory block are the outputs of the control unit. FIG. 1 is a block diagram of a device for calculating Fourier coefficients; Fig. 2 is a block diagram of the control unit. The device comprises an input bus 1, an analog-digital converter 2, a switch 3, an arithmetic unit 4 consisting of arithmetic nodes 5 and 6, a block 7 of coefficient memory, blocks 8-10 shift, consisting of nodes 11-22 shift, switch 23, output bus 24, block 25 control. The control unit consists of a clock pulse generator 26, a counter 27, and a fixed memory block 28. A device for calculating the Fourier coefficients works as follows. In the initial state, the blocks 8 and the shift do not contain information, as in the shift block 9 in the parallel code there are stored M samples of the previous implementation of the input signal, which was fed to the input 1 of the device, so that zero output is present at the output of the shift node 18 at the output of the node 17 shift - countdown number N1 / 4, at the output of the node 15.sdv ga - counting number 3N / 4. The analog-to-digital converter provides, at the moments when the clock pulse input to its control input, converts the input analog signal fed to input 1 into a digital form at the output. The parallel code of the counts of the current implementation is sequentially loaded through the switch 3 into the shift block so that the first of N implementation counts after N synchronization cycles takes the output position of the shift node 14, the count with the number N / 4 takes the output position at the shift node 13, the count from Rum N / 2 occupies the output position at shift node 12, and counting with number 3N / 4 at the shift node 11. Simultaneously with the loading of the current implementation, the Fourier coefficients are calculated for the implementation stored in the initial state in the shift block 9. The calculation is performed using the Fast Fourier Transform algorithm for real input signals. According to this algorithm, in the first cycle of calculations, the inputs of the arithmetic unit 4 through the switch 23 receive in the parallel code the samples with the numbers O, N / 4, N / 2 and 3N / 4, which serve for the arithmetic unit 4 operands X о, X, Xj and Хз Arithmetic the block performs the following actions on the received operands: Xjj + X2r X + X j; XQ-C21 -i X. The results of these actions are the constituents of the first array of partial sums when calculating the Fourier coefficients. At the same time, at the outputs of the arithmetic unit, the numbers Xp + X2 and are first formed simultaneously. X 5 and then the numbers Xo-X2 and. The values thus calculated are fed through the switch 3 to the inputs of the shift unit 10. The numbers Xd + X and X + Xj are loaded one by one into the shift node 19, and the numbers Xfl-Xj and X -, Xs - into the shift node 21. Information is then shifted, and output positions at shift nodes 1518 are occupied by samples of the processing implementation with numbers 1, N / 4 + 1, N / 2 + 1 and 3N / 4 + 1, which in their turn are operands to calculate the following values of the first an array of partial sums, the values of which through switch 3 are recorded in the shift unit 10, Further, due to performing N / 4 similar operations, the shift unit 9 is cleared, and the shift unit 10 is filled with partial sums of the first array. After that, the outputs of the shift unit 1.0 through the switch 9 are connected to the inputs of the arithmetic unit 4, and the results of the calculations are recorded through the switch 3 in the shift unit 9 as a second array of partial sums. Then the second array is processed in a similar way, and the result of the processing — the third array — is placed in the free shift unit 10. After the operations in the shift block 9, if tog2N is an even number, or in the shift block 10, if 6og2N is odd, the Fourier coefficients are written. At the same time, at the corresponding stages of the calculation, the arithmetic unit can perform, in addition to the indicated actions, operations like Xd + X "-

Xp-J-x -F. ,-x,g|  Xp-J-x -F. , -x, g |

, F.X2/ ,,, F.X2 / ,,

x +FpXj;x + FpXj;

где F - значени  векторов поворота, хран щиес  в блоке 7 пам ти коэффициентов и поступающие на первый вход арифмеI тического блока 4, . where F is the values of the rotation vectors stored in the coefficient memory unit 7 and received at the first input of the arithmetic unit 4,.

быстродействие элементной базы и тактова  частота функционировани  арифметического блока выбираетс  такой , чтобы все итераций по вычислению коэффициентов Фурье выполн лись эа врем , меньшее, чем врем  загрузки текущей реализации в блок 8 сдвига. Поэтому, после окончани  последней инерции результаты преобразовани  Фурье над предьадущей реализацией вывод тс  из устройства на выход 24 последовательно, число за числом в параллельном .коде. Таким образом блоки 9 и 10 сдвига рчищаютс  преждеJ чем заканчиваетс  загрузка текущей реализации. После окончани  ; текущей реализации еледующа  реализаци  начинает загружатьс  ВО Бторой блок сдвига, а текуща  реализаци  обрабатываетс  аналогичны образом, за исключением того, что обмен операндами и результатак вычислений производитс  между первым и третьим блоками сдвига.the speed of the element base and the clock frequency of operation of the arithmetic unit is chosen so that all iterations on the calculation of the Fourier coefficients are performed for a time less than the load time of the current implementation in block 8 of the shift. Therefore, after the end of the last inertia, the results of the Fourier transform over the previous implementation are output from the device at output 24 in series, number by number in a parallel code. Thus, shear blocks 9 and 10 are cleaned before the loading of the current implementation ends. Upon completion; the current implementation of the next implementation begins to load into the second block of the shift, and the current implementation is processed in the same way, except that the exchange of the operands and the result of the calculations is performed between the first and third blocks of the shift.

Блок управлени  работает следующим образом.The control unit operates as follows.

Пусть в ис «одиом состо нии блоки 8 и 10 сдвига не содержат, информации , тогда как в блоке 9 сдвига .в параллельном коде хранитс  N отсчетов предыдущей реализации входного сигнала. Первый и второй коммутаторы 3 и 23 программируютс  кодами формируемыми на выходах блока 25 управлени  так, что первый из них подключает выходы арифметических узлов 6 и 5 к входам узлов 19 и 21 сдвига, а второй соедин ет выходы узлов 15-18 сдвига с входами арифметического блока 4. Во врем  первой итерации блок управлени  формирует на своих выходах импульсы сдвига дл  блока 8 с частотой аналого-цифрового преобразовани . Эти тлпульсы поступают на управл ющие входы узлов 11-14 сдвига и иницируют запись входной реализации с выхода аналого-цифрового преобразовател  2 через первый кокшутатор 3 в блок 8 сдвига по входу узла11 сдвнга . Одновременно подаютс  импульсы сдвига на блоки 9 и 10 сдвига, приче частота синхронизации блока 9, из которого считЕйваютс  по четыре операнда за каждый такт по выходам узлов 15-18 сдвига через второй коммутатор 23 в арифметический блок 4, в два раза меньше частрты сдвига в блоке 10, в который; результаты промежуточных вычислений записываютс  попарно из арифметических узлов 5 и 6 через первый коммутатор 3, Арифметические узлы 5 и 6 настраиваютс  кодами, поступающими на их управл ющие входы, на те операции, которые необходимо выполнить в течение первой итерации.. При этом контакты дл  выполнени  операции умножени  на коэффициент поступают в арифметический блок 4 из блока 7 пам ти коэффициентов, адресуемого по группе, выходов блока 6 управлени .Suppose that, in the idle state, blocks 8 and 10 of the shift do not contain information, whereas in block 9 of the shift. In parallel code, there are N samples of the previous implementation of the input signal. The first and second switches 3 and 23 are programmed with codes generated at the outputs of control unit 25 so that the first of them connects the outputs of arithmetic nodes 6 and 5 to the inputs of shift nodes 19 and 21, and the second connects the outputs of shift nodes 15-18 to the inputs of the arithmetic unit 4. During the first iteration, the control unit generates the shift pulses for block 8 at the A / D conversion frequency at its outputs. These pulses go to the control inputs of the shift nodes 11-14 and initiate recording of the input realization from the output of the analog-digital converter 2 through the first cockshutter 3 to the shift block 8 at the input of the slip node 11. At the same time, shift pulses are applied to blocks 9 and 10 of shift, and the synchronization frequency of block 9, from which four operands are counted for each clock cycle at the outputs of shift nodes 15-18 through the second switch 23 to the arithmetic unit 4, is half the frequency of shift in the block 10, in which; the results of intermediate calculations are written in pairs from arithmetic nodes 5 and 6 through the first switch 3, Arithmetic nodes 5 and 6 are tuned by the codes supplied to their control inputs to the operations that must be performed during the first iteration. The contacts for performing the operation multiplying by the coefficient is fed to the arithmetic unit 4 from the coefficient memory unit 7, addressed by the group, the outputs of the control unit 6.

Такой пор док работы сохран етс  до тех пор, пока не опорожнитс  блок 9 сдвига., а блок 10 не заполнитс . После этого, коды, управл ющие коммутаторами и настраивающие арифметический блок, измен ютс  так, что к входам арифметического бло- ка 4 подсоедин ютс  выходы узлов 19-22 сдвига, а выходы арифметического блока подключаютс  к входам блока 9 сдвига. Синхронизирующие импульсы удвоенной частоты начинают поступать уже на вход 9 блока, а на синхронизирующий вход блока 10 импульсы подаютс  в два раза реже. По окончании второй итерации снова происходит изменение состо ни  выходов блока управлени  в соответствии с выбранным алгоритмом. Сигналы , формируемые на управл ющих входах аналого-цифрового преобразовател  2, асинхронны по отношению к остальным управл ющим сигналам. Последовательность этих импульсов прекращаетс  после заполнени  блока 8 сдвига, К этому моменту все итерации уже закончены и результат преобразовани  выведен во внешнее устройство через выход 24.This order of operation is maintained until the shift block 9 is empty. And the block 10 is not filled. Thereafter, the codes controlling the switches and tuning the arithmetic unit are changed so that the outputs of the shift nodes 19-22 are connected to the inputs of the arithmetic unit 4, and the outputs of the arithmetic unit are connected to the inputs of the shift unit 9. The synchronizing pulses of the doubled frequency begin to arrive at the input 9 of the block, and at the synchronizing input of the block 10 the pulses are applied twice as rarely. At the end of the second iteration, the state of the outputs of the control unit changes again in accordance with the selected algorithm. The signals generated at the control inputs of the analog-to-digital converter 2 are asynchronous with respect to the rest of the control signals. The sequence of these pulses stops after filling in the shift block 8, by this time all the iterations have been completed and the result of the conversion is output to the external device via output 24.

Предлагаема  конструкци  и пор док .работы устройства дл  вычислени  коэффициентов Фурье позвол ет вычисл ть преобразование Фурье дл  относительно широкополосных сигналов в реальном масштабе времени, что недостижимо в известном устройстве.The proposed design and order of operation of the device for calculating Fourier coefficients allows the calculation of the Fourier transform for relatively wideband signals in real time, which is not achievable in the known device.

Claims (2)

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ, содержащее аналого-цифровой преобразователь, арифметический блок, состоящий из двух арифметических узлов, блок памяти коэффициентов, первый коммутатор, первый' и второй блоки сдвига, каждый из которых состоит из четы- ’ рех узлов сдвига, и блок управления, причем информационный вход аналогоцифрового преобразователя является информационным входом устройства,1. A DEVICE FOR CALCULATING FOURIER COEFFICIENTS, containing an analog-to-digital converter, an arithmetic unit consisting of two arithmetic units, a coefficient memory unit, a first switch, a first 'and a second shift unit, each of which consists of four' shift units, and a control unit, wherein the information input of an analog-to-digital converter is the information input of the device, а.выход подключен к первому информационному входу первого коммутатора, выход блока памяти коэффициен-тов подключен к входам коэффициентов арифметических узлов арифметического ^noKa, выходы которых подключены к второму и третьему информационным . входам первого коммутатора, выходы первого, второго и третье-, го узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены к информационным· входам второго, третьего и четвертого узлов сдвига соответственно, информационные, входы первых и третьих узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены к соответствующим выходам первого коммтутатора, адресные входа блока памяти коэффи циентов , а также управляющие входа аналого-цифрового преобразователя, ' арифметических узлов в арифметическом блоке, первого коммутатора и узлов сдвига в первом и втором блоках сдвига подключены к соответствующим выходам блока управления , отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй коммутатор и третий блок сдвига, состоящий из четырех узлов сдвига, · причем выходы первого, второго и третьего узлов сдвига в третьем блоке сдвига подключены к информационным входам второго, третьего .и четвертого -узлов сдвига соответственно, информационные входы первого и третьего узлов сдвига в третьем блоке сдвига подключены к соответствующим выходам первого коммутатора, выходы первых, вторых,, третьих и четвертых узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены соответственно к первой, второй, третьей и четвертой группам входов второго коммутатора, первый выход второго коммутатора подключен к входам первых операндов арифметических узлов в арифметическом блоке, второй выход второго коммутатора подключен к входам вторых операндов арифметических узлов в арифметическом блоке, третий и четвертый выхода’ второго коммутатора подключены к входам третьего операнда соответст* ;венно первого и второго арифмети* ческих узлов в арифметическом бло-ке, управляющие входа второго коммутатора и узлов сдвига в третьем' блоке сдвига подключены к соответствующим выходам блока управления, выход четвертого узла сдвига в третьем блоке сдвига является выходом устройства.A. the output is connected to the first information input of the first switch, the output of the coefficient memory block is connected to the inputs of the coefficients of arithmetic nodes of arithmetic ^ noKa, the outputs of which are connected to the second and third information. the inputs of the first switch, the outputs of the first, second and third shear nodes in each shear block are connected to the information inputs of the second, third and fourth shear nodes, respectively, the information inputs of the first and third shear nodes in each shear block are connected to the corresponding outputs of the first commutator, address inputs of the coefficient memory block, as well as control inputs of the analog-to-digital converter, arithmetic nodes in the arithmetic block, the first switch and shift nodes in the first and second blocks the shear are connected to the corresponding outputs of the control unit, characterized in that, in order to increase the speed of the device, it contains a second switch and a third shear unit, consisting of four shear nodes, and the outputs of the first, second and third shear nodes in the third shear unit are connected to the information inputs of the second, third. and fourth shift nodes, respectively, the information inputs of the first and third shift nodes in the third shift block are connected to the corresponding outputs of the first switch, the outputs of the first of the second, third, fourth and fourth shear nodes in each shear block are connected respectively to the first, second, third and fourth groups of inputs of the second switch, the first output of the second switch is connected to the inputs of the first operands of arithmetic nodes in the arithmetic block, the second output of the second switch is connected to the inputs of the second operands of arithmetic nodes in the arithmetic unit, the third and fourth outputs of the second switch are connected to the inputs of the third operand, respectively *; of the first and second arithmetic * nodes in the arithmetic block, the control inputs of the second switch and the shift nodes in the third 'shift block are connected to the corresponding outputs of the control unit, the output of the fourth shift node in the third shift block is the output of the device. 2. Устройство по π.1, отличающееся тем, что блок управления состоит из генератора тактожии10 ns вых импульсов, счетчика и блока постоянной памяти, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу счетчика, выход счетчика подключен к адресному входу блока постоянной памяти,выходы блока постоян ной памяти являются выходами блока управления.2. The device according to π.1, characterized in that the control unit consists of a generator of 10 ns output pulses, a counter and a read-only memory, the output of the clock generator is connected to the input of the counter, the output of the counter is connected to the address input of the read-only memory, outputs read-only memory blocks are the outputs of the control unit. коэффианалогокоммутасостоя2 чёский блок, состоящий из двух арифметических узлоц, блок памяти коэффициентов, первый коммутатор, первый и второй блоки сдвига, каждый из которых состоит из четырех узлов сдвига, и блок управления, причем информационный вход аналого-цифрового преобразователя является информационным входом устройства, а выход подключен к первому информационному входу первого коммутатора, выход блока памяти коэффициентов подключен ко входам коэффициентов арифметических узлов арифметического блока, выходы которых подключены ко второму и третьему информационным входам первого коммутатора, выходы первого, второго и третьего узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены к информационным входам второго, третьего и четвертого узлов сдвига соответственно, информационные входы первых и третьих узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены к соответствующим выходам первого коммутатора, адресные входы блока памяти коэффициентов, а также управляющие входы аналогоцифрового преобразователя, арифметических узлов в арифметическом блоке, первого коммутатора и узлов сдвига в первом и втором блоках сдвига подключены к соответствующим выходам блока управления, содержит второй коммутатор и третий блок сдвига, состоящий из четырех узлов сдвига, причем выходы первого, второго и третьего узлов сдвига в третьем блоке сдвига подключены к информационным входам второго, третьего и четвертого узлов сдвига соответственно, информационные входы первого и третьего узлов сдвига в третьем- блоке сдвига подключены к соответствующим выходам первого коммутатора,выходы первых, вторых, третьих и четвертых,узлов сдвига в каждом блоке сдвига подключены соответственно к первой, второй, третьей и четвертой группам входов второго коммутатора, первый выход второго коммутатора подключен 5Q ко входам первых операндов арифметических узлов, в арифметическом блочке, второй выход второго коммутатора (‘подключен ко входам вторых операндов -'арифметических узлов в арифметичес10the coefficient-co-commutator is a 2 block consisting of two arithmetic nodes, a coefficient memory block, a first switch, a first and second shift blocks, each of which consists of four shift nodes, and a control unit, the information input of the analog-to-digital converter being the information input of the device, and the output connected to the first information input of the first switch, the output of the coefficient memory block is connected to the inputs of the coefficients of arithmetic nodes of the arithmetic block, the outputs of which are connected s to the second and third information inputs of the first switch, the outputs of the first, second, and third shear nodes in each shear block are connected to the information inputs of the second, third, and fourth shear nodes, respectively, the information inputs of the first and third shear nodes in each shear block are connected to the corresponding outputs the first switch, the address inputs of the coefficient memory block, as well as the control inputs of the analog-digital converter, arithmetic nodes in the arithmetic block, the first switch and the node in a shear in the first and second shear blocks are connected to the corresponding outputs of the control unit, contains a second switch and a third shear block consisting of four shear nodes, the outputs of the first, second and third shear nodes in the third shear unit are connected to the information inputs of the second, third and fourth shift nodes, respectively, the information inputs of the first and third shift nodes in the third-shift block are connected to the corresponding outputs of the first switch, the outputs of the first, second, third and fourth, shift nodes and in each shift block they are connected respectively to the first, second, third and fourth groups of inputs of the second switch, the first output of the second switch is connected 5Q to the inputs of the first operands of arithmetic nodes, in the arithmetic block, the second output of the second switch ('connected to the inputs of the second operands -' arithmetic nodes in arithmetic 10
SU813230493A 1981-01-04 1981-01-04 Fourier coefficient computing device SU1043662A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813230493A SU1043662A1 (en) 1981-01-04 1981-01-04 Fourier coefficient computing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813230493A SU1043662A1 (en) 1981-01-04 1981-01-04 Fourier coefficient computing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1043662A1 true SU1043662A1 (en) 1983-09-23

Family

ID=20936633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813230493A SU1043662A1 (en) 1981-01-04 1981-01-04 Fourier coefficient computing device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1043662A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 497589, кл. G-06 F 15/332, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР .№ 746539/ кл, G 06 F 15/332, 1978. Хпрототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1043662A1 (en) Fourier coefficient computing device
SU1569966A1 (en) Digital filter
SU1465885A1 (en) Pseudorandom sequence generator
SU1543430A1 (en) Device for determining coordinates of centre of gravity of image
SU1495778A1 (en) Multichannel device for input of analog data
SU1580563A1 (en) Device for checking equal-weight code
SU690474A1 (en) Binary-to- binary-decimal code converter
SU789905A1 (en) Extremum moment sensor
SU1547066A1 (en) A-d converter with frequency converter
SU1480127A1 (en) Analog-to-digital converter
SU951322A1 (en) Statistical analyzer for data quantity determination
SU1427574A1 (en) Modulo k device for counting units of binary code
SU881727A1 (en) Liscrete information collecting device
SU1485245A1 (en) Error detector
SU1234847A1 (en) Device for orthogonal walsh-adamard transforming of digital signals
SU1357976A1 (en) Digital filter
SU1591010A1 (en) Digital integrator
SU1564647A1 (en) Device for adaptive processing of information
SU1431069A1 (en) Divider of pulse repetition rate
SU1408442A1 (en) Device for computing two-dimensional fast fourier transform
SU1432558A1 (en) Device for separating correlograms
SU1615741A1 (en) Systolic processor of discrete fourier transform
SU1552380A1 (en) Code converter
SU1264200A1 (en) Digital correlator
SU762005A1 (en) Computing device