SU1049920A1 - Устройство дл вычислени коэффициентов-фурье - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ, содержащее регистры действительных и мнимых частей первого и второго операндов и весовых коэффициентов, информационные входы которых  вл ютс  информационными вход с1МИ устройства, а выходы этих регистров подключены к соответствующим информационным входам арифметического блока, управл ющий вход которого  вл етс  управл к пим входом устройства, элемент ИЛИ, отличающе е-с   тем, что, с целью упрощени  устройства, оно содержит два сумматора по модулю два .и два триггера,причем перва  и втора  . группы выходов арифметического блока  вл ютс  параллельными выходами действительной и мнимой .частей результата устройства, выходы знакового и дополнительного разр дов первой группы выходов арифметического блока подключены к входам первого сумматора по модулю два, выходы знакового и дополнительного разр дов второй группы выходов арифметического блока подключены к входам второго сумматора по модулю два, выходы первого и второго сумматоров по Модулю два через элемент ИЛИ подключены к в1ходу первого триггера, выход первого триггера подключён к входу второго .триггера, выход второго триггера подключен к входам управлени  сдвигом регистров действительных и мнимых частей первого и второго операндов. 2. Устройство .по П.1, отличающеес  тем, что арифметический блок состоит из четырех умножителей , двух сумматоров-вычитателей , сумматора и вычитател , причем суммирующие входы первого к второго сумматоров-:вычитателей  вл ютс  входами действительной и мнимой частей первого операнда арифметического блока, первые входы первого и второго умножителей  вл ютс  входами действительной и МНИМОЙ Частей второго операнда арифметического блока, вторые входы первого и второго умножителей  вл ютс  входами действитель (Л ной и мнимой частей весового коэффициента арифметического блока, первый вход третьего умножител  соединен с первым входом первого умножител , второй вход третьего умножите- 2 л  соединен с вторым входом второго умножител , первый вход четвертого умножител  соединен с первьвд входом D 4:: второго умножител , второй-вход четвертого умножител  соединен с вторым входом первого умножител , вы ходы первого и вторюго умножителей подключены соответственно к cyhWHhO О рукхцему и вычита кнцему входам вычитател , выходы третьего и четвертого умножителей подключены ко входгии сумматора, выходы вычитател  и сумматора подключены к вычитающим входам первого и второго сумматоров-вычитателей соответственно, выходы разр дов первого и второго сумматороввычитателей образуют первую и вторую группы выходов арифметического блока соответственно, управл ющие входы первого и.второго cyNaiaторов-вычитателей соединены с управл ющим входом арифметического блока.,

Description

Изобретение относитс  к абтомати ке и вычислительной технике и может быть использовано дл  вычислени  коэффициентов Фурье при цифровой обработке сигналов. i Известно устройство дл  вычислени  коэффициентов Фурье, содержащее множительные блоки, С1Ф1маторы, регистры и вычисл ющее коэффициенты Фурье с представлением операндов в формате с фиксиро.ванной зап той и автоматическим масштабированием Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  вычислени  коэффициентов Фурье, содержащее регистры дей .ствительной и мнимой частей первого и второго операндов и весового коэф фициента, арифметический блок, элемент ИЛИ, а также два дополнительных регистра. В этом устройстве при вычислении коэффициентов Фурье.в формате с фиксированной зап той примен етс  условное масштабирование , основанное на прогнозировании переполнени  j2 . Недостатком известных устройств  вл етс  ихсложность, обусловленна неполным использованием возможносте условного масштабировани  и, как следствие, повышенной разр дностью используемых блоков. Цель изобретени  - упрощение уст ройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, ,что устройство дл  вычислени  коэффициентов Фурье, включающее регистры действительньис и мн1шых частей первого и второго операндов и весовых коэффициентов,информационные входы которых  вл ютс  информационными входами устройства, а выхо этих регистров подключены к соответствующим информационным входам арифметического блока/ управл ющий вход которого  вл етс  управл ющим входом устройства, элемент ИЛИ, содержит два сумматора по модулю два и два триггера, причо перва  и втора  группы выходов арифметическо го блока  вл ютс  параллельными выходами действительной и мнимой частей результата устройства, выходы энаковогб и дополнительного разр дов первой группы выходов, арифметического блока подключены к входам . первого сумматора по модулю два, выходы з-накового и дополнительного разр дов второй группы выходов ариф метического блока подключены к входам второго сумматора по модулю два выходы первого и второго сумматоров по модулю два через элемент ИЛИ под ключены к входу первого триггера, выход первого триггера подключен к входу второго триггера, выход вто рого триггера подключен к входам уп равлени  сдвигом регистров действительных и мнимых частей первого и второго операндов. Кроме того, арифметический блок состоит из четырех умножителей, двух сумматоров-вычитателей,- сумматора и вычитател , причем суммирующие входы первого и второго сумматороввычитателей  вл ютс  входами действительной и мнимой частей первого .операнда арифметического блока, первые входы первого и второго умножителей  вл ютс  входами действительной и мни1«1ой частей второго операнда арифметического блока, вторые входы первого и второго умножителей  вл ютс  входами дейс витепьной и мнимой частей весового коэффициента арифметического блока, первый вход третьегр умножител  соединен с первым входом первого умножител ,, второй вход третьего умножител  соединен с вторым входом второго умножител , первый вход четвертого умножител  соединен с первьви входом второго умножител , второй вход четвертого умножител  соединен с вторым входом первого умножител , выходы первого и второго умножителей подключены соответственно к csMMHpyющему и вычитакицему входам вычитател , выходы третьего и четвертого умножителей подключены к входам сумматора , выходы вычитател  и сумматора подключены к вычитанвдим входам первого и второго сумматоров-вычитат лей соответственно, выходы разр дов первого и второго сумматоров-вычитателей образуют первую и вторую .г&уппы выходов арифметического блока соответственно , управл ющие входы первого и второго сумматоров-вычитателей соединены с управл кхцим входом арифме .тического блока. На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого устройства, на фиг.. 2 - функциональна  схема арифметического блока. Устройство содержит регистры 1-4 действительных и мнимых частей первого и второго операндов и регистры 5-6 весовых коэффициентов, арифметический блок .7/ сумматоры 8 ,и 9 по модулю два, элемент ИЛИ 10, триггеры 11 и 12, информационные входы 13-18, выходы 19 и 20. Арифметический блок 7 состоит из умножителей 21-24, вычитател  25, сумматора 26, сумматоров-вычитателей 27 и 28 и имеет управл ющий вход 29, информационные входы 30-35 и выходы 36 и 37. Устройство выполн ет операции вида S.A,8,W. , 8,- + ,- A,,

где А , BJ - коплексные операнды; W,- - комплексный весовой коэффициент.

Устройство дл  вычислени  коэффициентов Фурье работает следующим образом.

Перед вычислени ми производитс  установка триггеров 11 и12 и ре .гистров 1-6 в нулевое состо ние.

На входы устройства 13-18 поступают действительные и мнимые части первого и второго операндов весового коэффициента и записываютс  в регистры 1-6. Регистрил 1-4 оснащены цеп ми сдвига, и при наличии логической единицы на их управл ющих входах производитс  сдвиг действи тельной и мнимой частей первого и второго операндов на один разр д вправо, т.е. производитс  масштабирование . С выходов регистров 1-6 операнды подаютс  в арифметический блок 7, который вычисл ет основную базовую операцию (.1) . Результаты вычислений А и В поочередно выдел ютс  на выходы устройства. В это вр м  на сумматорах 8 и 9 анализируют1с  знаковый и дополнительный разр ды действительной и мнимой частей результатов А и В. Дополнительный разр д формируетс  в арифметическом блоке 7 и  вл етс  переносом иа знакового разр да действительной и МНИМОЙ частей результата соответственно .

, Если на выходе любого сумматора В и 9 по вл етс  логическа  единица, то это свидетельствует о наличии переполнени , т.е. о .необходимости последующего масштабировани . По вившийс  сигнал через элемент ИЛИ 10 записываетс  в первый триггер 11 по информационному единичному входу. Еди ничные сигналы, по вившиес  на выходе сумматоров 8 и 9, при вычислении последующих основных операций в интерации лишь подтверждают единичное состо ние триггера 11 и тем самым

to указывают на необходимость масштабировани  на следующей интерации.

По окончании интерагши содержимое триггера 11 переписываетс  в триггер 12, а триггер 11 устанавливаетс  в

5нулевое состо ние. Единичное состо ние триггера 12 свидетельствует о необходимости масштабировани  на панной интерации. Вьлход триггера 12 {соединен с управл ющими входами ре0 Гистров 1-4. 1и1иничный сигнал на

управл ющих входах регистров 1-4 включает цепи сдвига на один разр д вправо . Таким образом операнды, подаваемые на регистры 1-4, сдвигаютс , т.е. 5 масштабируютс , и в таком виде подаютс  на первую группу входов 30-33 арифметического блока 7 дл  участи  в последующих вычислени х. Этот процесс повтор етс  до окончани  пычисJ лени  коэффициентов Фурье. I Предлагаемое устройство при одинаковом динамическом диапазоне входного сигнала требует меньшей разр днрсти используемых блоков по сравне5 нию с известньм и, следовательно, имеет более простую конструкцию.

Claims (2)

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ, содержащее регистры действительных и мнимых частей первого и второго операндов и весовых коэффициентов, информационные входы которых являются информационными входами устройства, а выхода этих регистров подключены к соответствующим информационным входам арифметического блока, управляющий вход которого является управляющим входом устройства, элемент ИЛИ, отличающе е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит два сумматора по модулю два .и два триггера,причем первая и вторая группы выходов арифметического блока являются параллельными выходами действительной и мнимой частей результата устройства,' выходы знакового и дополнительного разрядов первой группы выходов арифметического блока подключены к входам первого сумматора ' по модулю два, выходы знакового и дополнительного разрядов второй группы выходов арифметического блока подключены к входам второго сумматора по модулю два, выходы первого и второго сумматоров по модулю два через элемент ИЛИ подключены к входу первого триггера, выход первого триггера подключен к входу второго .триггера, выход второго триггера подключен к входам управления сдви гом регистров действительных и мнимых частей первого и второго операндов.

2. Устройство .по п.1, о т личающееся тем, что арифметический блок состоит из четырех умножителей, двух сумматоров-вычитателей, сумматора и вычитателя, причем суммирующие входы первого и второго сумматоров-.вычитателей являются

1 входами действительной и мнимой частей первого операнда арифметического блока, первые входы первого и второго умножителей являются входами действительной и мнимой частей второго операнда арифметического блока, вторые входы первого и второго умножи- $ телей являются входами действительной и мнимой частей весового коэффициента арифметического блока, первый вход третьего умножителя соединен с первым входом первого умножителя, второй вход третьего умножителя соединен с вторым входом второго умножителя, первый вход четвертого (Ш умножителя соединен с первь®« входом второго умножителя, второй вход четвертого умножителя соединен с вторым входом первого умножителя, выходы первого и второго умножителей подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам вычитателя , выходы третьего и четвертого умножителей подключены ко входам сумматора, выходы вычитателя и сумматора подключены к вычитающим входам! первого и второго сумматоров-вычита- I телей соответственно, выходы разрядов первого и второго сумматороввычитателей образуют первую И вторую группы выходов арифметического блока соответственно, управляющие входы первого и·второго сумматоров-вычитателей соединены с управляющим входом арифметического блока..