SU1056206A1 - Device for implementing non-excessible aglorithm of fast fourier transform - Google Patents
Device for implementing non-excessible aglorithm of fast fourier transform Download PDFInfo
- Publication number
- SU1056206A1 SU1056206A1 SU813354082A SU3354082A SU1056206A1 SU 1056206 A1 SU1056206 A1 SU 1056206A1 SU 813354082 A SU813354082 A SU 813354082A SU 3354082 A SU3354082 A SU 3354082A SU 1056206 A1 SU1056206 A1 SU 1056206A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- node
- inputs
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
I. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РКАЛИЗАЦШ БЕЗЫЗБЫТОЧ110ГО АЛГОРЯгаЛ БЫСТРОГО ИРЕОБРАЗОБЛНИЯ ЛУРЬК, содержащее арифметический блок, блок посто нной пам ти, первый блок оперативной пам ти и блок управлени , причем выход первого блока оперативно - пам - ти и выход блока посто нной пам ти подключены соответственно к входу операндов и входу коз(})4)ициентов арифметического блока, выход которого подключен к информационному входу первого блока оперативной пам ти, первый и второй выходы блока управлени подключены к адресным входам первого блока оперативной пам ти и блока посто нной пам ти соответственно , третий выход блока управлени подключен к входу управлени записьюсчитыванием первого блока оперативной пам ти, четвертый выход блока управлени подключен к синхронизирующему входу арифметического блока, отличающее с тем, что, с целью повьш1ени быстродействи и расширени фулкп.иональных возможностей устройства, состо щего в вычислении пресбразовани одновременно до четырех последовательностей входньсх отсчетов, оно содержит второй блок оперативной пам ти, причем п тый и шестой выходы блока управлени подключены соответственно к адресному входу и входу управлени записью-считыванием второго блока оперативной пам ти, седьмой и восьмой выходы блока управлени подключены к входам обращени первого и второго блоков оперативной пам ти соответственно , выход второго блока оперативной пам ти подключен к входу операндов арифметического блока, причем блок управлени содержит узел синс хронизации, два триггера, п-разр дный счетчик (n log2N; N - объем вы (Л борки), (п+1)-разр дный регистр итераций , узел элементов И, узел формировани инверсно1о кода, элемент И два вычитател , два (п+1)-разр дных кольцевых регистра сдвига и узел блокировки, причем первый выход узла синхронизации подключен к счетному входу первого триггера, выход которого подключен к счетному входу второго триггера, первому входу элемента И и к информационным входам первых разр дов первого и второго кольцевых регистров сдвига, пр мой выход второго триггера подключен к входу счетчика, вычитающему входу первого нычитател и к первому входу узла блокировки, инверсны выход второго триггера подключен к вычитаюи (ему входу второго вычитател и к второму входу узла блокировки, параллельный выход счетчика подключен к первому информацпопному входу узла элементов И, к информационно ty входу узла формиров;ши инверсного кода иI. A DEVICE FOR RKALIZIZSH UNDERTAKING 1101 ALGORAGAL OF QUICK LOOR DISTRIBUTION, containing an arithmetic unit, a fixed memory unit, the first RAM unit and the control unit, the output of the first memory unit and the output of the memory card memory, and the output of the memory card memory, memory of the memory card, memory of the memory, memory of the memory, and the output of the memory memory and memory of the memory card memory. operands and goats input (}) 4) of the arithmetic unit's clients, the output of which is connected to the information input of the first RAM block, the first and second outputs of the control block are connected to the address inputs of the first opera block respectively, the third output of the control unit is connected to the write control input by reading the first RAM block, the fourth output of the control unit is connected to the sync input of the arithmetic unit, so as to speed up and expand fulkp The real capabilities of the device, which consists in calculating the compression simultaneously of up to four sequences of input samples, it contains a second block of RAM, and The second and sixth outputs of the control unit are connected respectively to the address input and the write control input of the second RAM memory unit, the seventh and eighth outputs of the control unit are connected to the access inputs of the first and second RAM blocks, respectively, the output of the second RAM memory unit is connected to the input of the operands of the arithmetic unit, and the control unit contains a synchronization node sync, two triggers, an n-bit counter (n log2N; N is the volume of you (B), (n + 1) -discharge register of iterations, node of elements AND, node of formation of inversion of code, element And of two subtractors, two (n + 1) -discharge ring register of shift and block of lock, the first output of the synchronization node is connected to the counting input of the first trigger, the output of which is connected to the counting input of the second trigger, the first input of the And element and to the information inputs of the first bits of the first and second ring shift registers, the second output of the second trigger is connected to the counter input, which subtracts the entrance of the first The reader also connects to the first input of the blocking node, the inverse of the output of the second trigger is connected to the subtracter (to its input of the second subtractor and to the second input of the blocking node, parallel output of the counter is connected to the first information input of the node of the I elements, to the information terminal input of the node of the formors;
Description
к третьему входу узла блокировки, выход переполнени счетчика подключен к входу управлени сдвигом регистра итераций, параллельный выход регистра итераций подключен к второ му информационному входу узла элементов И, выход первого разр да регистра итераций подключен к управл щему входу узла элементов И, к второму входу элемента Пик четвертому входу узла блокировки,выход (п+1)разр да регистра итераций подключен к п тому входу узла блокировки, выход узла формировани инверсного ко да подключен к суммирующим входам первого и второго вычитателей, выходы которых поразр дно подключены информационным входам разр дов с вт рого по (п+1)-ый первого и второго кольцевых регистров сдвига соответственно , входы управлени сдвигом первого и второго кольцевых регистров сдвига подключены соответственно к первому и второму выходам узла блокировки, выходы второго кольцевого регистра сдвига, узла элементов Н, пр мой выход второго триггера , второй выход узла синхронизации выход первого кольцевого регистра сдвига, инверсный выход второго три гера, третий и четвертый выходы узп блокировки вл ютс выходами блока управлени с первого по восьмой соответственно . Т. Устройство по п. отличающеес тем, что узел блокировки содержит элементы ИЛИ-НЕ, ИЛИ, НЕ, три сумматора по модулю дв два элемента И-НЕ, шесть элементов И и триггер, причем вход элемента НЕ вл етс четвертым входом узла блокировки и соединен с первыми вхо дами первого сумматора по модулю дв 06 и элементна ШШ, второй вход первого сумматора по модулю два вл - етс п тым входом узла блокировки, входы эл мента ИЛИ-НЕ с первого по вл ютс соответс вук цими разр дами третьего входа узла блокиров-. ки, причем п-ый вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с инверсным входом триггера , выход элемента НЕ подключен к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, а также первого и второго элементов И, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу элемента ШВ, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И,вторые входы третьего и четвертого элементов И вл ютс соответц ственно первым и вторым входами узла блокировки, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента И и к пр мому выходу п то- го элемента И, выход четвертого элемента И подключен к второму входу второго элемента И и к пр мому входу шестого элемента И, инверсные входы п того и шестого элементов И подключены к выходу первого сумматора по модулю два, выходы п того и шестого элементов И вл ютс соответственно третьим и четвертым выходами узла блокировки, пр мой и инверсный выходы триггера подключёшы к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ соответственно, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к первым входам второго и третьего сумматоров по модулю два, вторые входы которьк подключены к выходам второго и первого элементов И соответственно, выходы второго и третьего сумматоров по модулю два вл ютс соответственно вторым и первым выходами узла блокировки.to the third input of the blocking node, the overflow output of the counter is connected to the shift control input of the iteration register, the parallel output of the iteration register is connected to the second information input of the And node, the output of the first bit of the iteration register is connected to the second input of the element The peak to the fourth input of the blocking node, the output (n + 1) of the iteration register bit is connected to the fifth input of the blocking node, the output of the inverse code formation node is connected to the summing inputs of the first and second Readers, whose outputs are bitwise connected to the information inputs of bits from the second to the (n + 1) -th first and second ring shift registers, respectively, the shift control inputs of the first and second ring shift registers, respectively, to the first and second outputs of the blocking node, outputs the second ring shift register, node H, the direct output of the second trigger, the second output of the synchronization node the output of the first ring shift register, the inverse output of the second three, third and fourth outputs uzp irovki are outputs of the control unit of the first through eighth respectively. T. The device according to claim 2, wherein the blocking node contains OR-NOT, OR, NOT elements, three modulators modulo two two AND-NOT elements, six AND elements and a trigger, and the element input is NOT the fourth input of the blocking node and connected to the first inputs of the first modulo-dw 06 and element lm, the second input of the first modulo-two adder is the fifth input of the blocking node, the inputs of the OR-NOT element from the first one appear corresponding to the third input of the node blocked ki, and the n-th input of the element OR is NOT connected to the inverse input of the trigger, the output of the element is NOT connected to the first inputs of the first and second elements AND-NOT, as well as the first and second elements AND, the output of the element OR is NOT connected to the second input of the element The SC, the output of which is connected to the first inputs of the third and fourth elements And, the second inputs of the third and fourth elements And are, respectively, the first and second inputs of the blocking node, the output of the third element And connected to the second input of the first element And and to the forward output - go elem The input And, the output of the fourth element And is connected to the second input of the second element And and to the direct input of the sixth element And, the inverse inputs of the fifth and sixth elements And are connected to the output of the first modulo-two adder, the outputs of the fifth and sixth elements And are respectively the third and fourth outputs of the blocking node, the direct and inverse outputs of the trigger are connected to the second inputs of the first and second elements AND-NOT, respectively, the outputs of the first and second elements AND-NOT connected to the first inputs of the second and third modulo adders the two, second inputs are connected to the outputs of the second and first elements AND, respectively, the outputs of the second and third modulo-two adders are the second and first outputs of the blocking node, respectively.
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл решени задач спектрально-коррел ционной обработкь последовательностей действительных сигналов.The invention relates to automation and computing and can be used to solve problems of spectral correlation processing of sequences of valid signals.
Известно устройство дл реализации быстрого преобразовани Фурье,A device is known for realizing a fast Fourier transform,
содержащее узел реконфигурации счетчика , счетчик, регистр, группу элементов ИЛИ и блок ,выдачи адресов 1 .containing the node reconfiguration of the counter, counter, register, group of elements OR and block, issuing addresses 1.
Недостатком известного устройства вл етс сложность построени , малое быстродействие и отсутствие возможности формировани адресов значений экспоненциальных множителей, хран - 3. щихс в посто нной пам ти и предназначенных дл выполнени элементарных операций БПФ. Кроме того, без дополнительных аппаратурных затрат это устройство не может реализовать алго ритм БПФ с замещением. Известно устройство дл реализации алгоритма быстрого преобразовани Фурье, содержащее блоки посто нной и оперативной пам ти,ариф метический блок и блок управлени . Выходы блока посто нной пам ти и блока оперативной пам ти подключены к входам арифметического блока, выходы блока управлени - к управл ющим входам блока посто нной пам ти, блока оперативной пам ти и арифметического блока 2. К недостаткам известного устройства следует отнести малую эффективность работы арифметического блока, поскольку основное врем , требуемое дл выполнени элементарной операции БПФ, затрачиваетс на запись и считы вание операндов при обращении к блоку оперативной пам ти.Кроме того,в р де задач спектрально-коррел ционной обработки сигналов возникает необходимость одновременного вычислени преобразовани Фурье трех и даже четырех последовательностей действительных чисел, что не может обеспечить известное устройство. Цель изобретени - повышение быст родействи и расширение функциональных возможностей устройства, состо щее в вычислении преобразовани одновременно до четырех последовательностей входных отсчетов. Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл реализации безызбыточного алгоритма быстрого преобразовани Фурье, содержащее арифметический блок, блок посто нной пам ти, первый блок оперативной пам ти и блок управлени , причем выход первого бло- ка оперативной пам ти и выход блока посто нной пам ти подключены соответ ственно к входу операндов и входу ко эффициентов арифметического блока, выход которого подключен к информационному входу первого блока оперативной пам ти, первый и второй выходы блока управлени подключены к адресным входам первого блока оперативной пам ти и блока посто нной пам ти соответственно, третий выход блока управлени подключен к входу управлени записью-считыванием пер06 вого блока оперативной пам ти, четвертый выход блока управлени подключен к синхронизирующему входу арифметического блока, содержит второй блок оперативной пам ти, причем п тый и шестой выходы блока управлени подключены соответственно к адресному входу и входу управлени записью-считьшанием второго блока оперативной пам ти, седьмой и восьмой выходы блока управлени подклмчены к входам обращени первого и второго блоков оперативной пам ти соответственно, выход второго блока оперативной пам ти подключен к входу операндов арифметического блока, причем блок управлени содержит узел синхронизации, два триггера, п-разр дный счетчик (n logjN; N - объем выборки),(п+1) разр дный регистр итераций, узел элементов И, узел формировани инверсного кода, элемент И, два вычитател , два (п+О-разр дных кольцевых регистра сдвига и узел блокировки, причем первый выход узла синхронизации подключен к счетному входу первого триггера , выход которого подключен к счетному входу второго триггера, первому входу элемента И и к информационным входам первых разр дов первого и второго кольцевых регистров сдвига, пр мой выход второго триггера подключен к входу счетчика, вычитающему входу первЬго вычитател и к первому входу узла блокировки, инверсный выход второго триггера подключен к вычитающему входу второго вычитател и к втоpofiy входу узла блокировки, параллельный выход счетчика подключен к первому информационному входу узла элементов И, к информационному входу узла формировани инверсного кода и к третьему входу узла блокировки, выход переполнени счетчика подключен к входу управлени сдвигом регистра итераций, параллельный выход регистра итераций подключен к второму информационному входу узла элементов И, выход первого разр да регистра итераций подключен к управл юще- му входу узла элементов И, к второму входу элемента Инк четвертому входу узла блокировки, выход (п+1)-го разр да регистра итераций подключен к п тому входу узла блокировки, выход узла формировани инверсного кода подключен к суммирующим входам первого и второго вычитателей, выходы которых поразр дно подключены к информационньм входам разр дов с второго по (п+1)-ый первого и второго кольцевых регистров сдвига соответственно , входы управлени сдвигом пер о о и второго кольцевых регистров сдвига подключены соответственно к первому и второму выходам узла блокировки, выходы второго кольцевого регистра сдвига, узла элементов И, пр мой выход второго триггера, второй выход узла синхронизации, выход первого кольцевого регистра сдвига, инверсный выход второго триггера, третий и четвертый выходы узла блокировки ; вл ютс выходами блока управлени с первого по восьмой соответственно. Кроме того, узел блокировки содержит элементы , ШШ, НЕ, три сумматора по модулю два, два эле мента Н-НЕ, шесть элементов И и триг гер, причем вход элемента НЕ вл етс четвергым входом узла блокировки и соединен с первыми входами первого сумматора по модулю два и элемента iijttl, второй вход первого сумматора по модулю два вл етс п тым входом узла блокировки, входы элемента ИШ1НЕ с первого по п-ый вл ютс соответствующими разр дами третьего вхОг да узла блокировки, причем п-ьш вход элемента 1ШИ-НЕ соединен с инверсным входом триггера, выход элемента НЕ подключен к первым входам первого и второго элемента Н-НЕ, а также первого и второго элементов И, выход элемента ИШ1-НЕ подключен к вт рому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов П, вторые входы третьего и четвертого элементов Н вл ютс соответственно пер вым и вторым входами узла блокировки выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента Н и к пр мому выходу п того элемента И, выход четвертого элемента И подключен к второму входу второго элемента Н и к пр мому входу шестого элемента Н, инверсные входы п того и шестого элементов Н подключены к вы ходу первого сумматора по модулю два выходы п того и шестого элементов И вл ютс соответственно третьим и че вертым выходами узла блокировки, пр мой и инверсный выходы триггера подключены к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ соответственно , выходы первого и второго элементов Н-НЕ подключены к первым входам второго и третьего сумматоров по модулю два, вторые входы которых подключены к выходам второго и первого элементов И соответственно, выходы второго и третьего сумматоров по модулю два вл ютс соответственно вто: рым и первым выходами узла блокировки . На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства дл реализации безызбыточного алгоритма быстрого преобразовани Фурье; на фиг.2функциональна схема блока управлени ; на фиг. 3 - функциональна схема узла блокировки. Устройство содержит арифметический блок 1, блок 2 посто нной пам ти, блоки 3 и 4 оперативной пам ти, блок 5 управлени , включающий узел элементов И 6, регистр 7 итераций, счетчик 8, триггеры 9 и 10, узел 11 синхронизации узел 12 формировани инверсного кода, элемент И 13, узел , 14 блокировки, вычитатели15 и 16 и кольцевые 17 и 18 регистры сдвига . Узел блокировки содержит элементы И-НЕ 19, элементы И 20-22, сумматоры 23 по модулю два, элемент ;.. НЕ 24, сумматор 25 по модулю два, элемент ЮШ 26, триггер 27 и элемент ИЛН-НЕ 28. Устройство дл реализации безызбыточного алгоритма БПФ работает следующим образом. Четыре действительные последовательности входных отсчетов представл ютс как две комплексные, причем одна комплексна последовательность расположена в первом блоке 3 оперативной пам ти (ОП) в двоичноинверсном пор дке, а друга - во втором блоке 4 ОП в пр мом пор дке. Блок 5 управлени -{БУ} вырабатывает коды адресов операндов, выбираег мых из первого 3 или второго 4 блоков ОП и поступающих в арифметический блок 1, предназначенный дл вычислени элементарных операций БПФ вида А i BW, где А и В - значени двух точек, участвующих в преобразовании согласно направленному графу БПФ с посто нной структурой, а W - значени экспоненциальных множителей, хран щихс в блоке 2 посто нной пам ти (Ш1) и считьшаемык по кодам адресов также вырабатываемых.БУ 5, При этом первый 3 и второй 4 блоки ОП работают в режимах считывание-мпиись и запись-считывание соответственно. Дв операнда А и ,В выбираютс из первого блока 3 ОП и подвергаютс элементарному преобразованию БПФ в арифметическом блоке 1. Операнды С и D выбираютс из второго 4 блока ОП и однов ременно в первый блок 3 ОП переписываютс операнды, ранее выбранные из второго 4 блока ОП и преобразованные в арифметическом блоке t. Далее преобразованные операнды А и В переписываютс из арифметического блока I во второй блок 4 ОП операнды С и О подвергаютс преобразованию, а из первого блока 3 ОП считываетс следующа пара операндов. Преобразованные операнды С и D занос тс в первый блок 3 ОП, считываютс операнды из второго блока 4 ОП, а преобразованию подвергаетс следующа после А и В пара операндов и т.д. Данный пор док обработки сохран етс дл всех последующих выбираемых операндов. Таким образом, первый 3 и второй 4 блоки ОП обмениваютс информацией, причем во врем обмена осуществл етс вычисление элементарного преобразовани БПФ. По ле окончани очередной итерации ру перестраиваетс и обеспечивает выбор операндов из блоков ОП согласно измен ющемус направлению графа БПФ После завершени итераций БПФ осуществл етс дополнительна итераци , необходима при реализации безызбыточного алгоритма. Вычисленные величины - спектры действительных последовательностей на положительных частотах последовательно считываютс с выхода арифметического блока 1 причем вначале считываютс спектры последовательностей, представленных как действительна часть, а затем - спектры последова7ельностей, представленных как мнима часть комп лексных входных данных. Блок управлени 5 устройства работает следующим образом. Перед началом вычислений регистр 7 итераций, счетчик 8 и триггеры 9 и 10 устанавливаютс в нулевое состо ние. Выходы триггера 9 вл ютс выходами блока управлени и определ ют режим работы первого 3 и второго 4 блоков ОП (О - считывание, 1 запись. На управл ющем входе узла 12 формировани инверсного кода ус ,танавливаетс потенциал О и сигна 68 лы с выходов разр дов счетчика 8 поступают на суммирующие входы вычитателей 15 и 16 без инвертировани , на вычитающих входах которых сигналы с выходов триггера 9 определ ют соответственно режимы Перезапись кода в регистр и Перезапись кода в регистр с вычитанием единицы. Низкий или высокий потенциалы на первом и втором выходах узла 14 блокировани определ ют режимы работы регистров 17 и 18 Перезапись кода пр мо или Перезапись кода с кольцевым сдвигом вправо на один разр д соответственно. На третьем и четвертом выходах узла блокировани формируютс сигналы запрещени обращени к блокам ОП (высокий потенциал) и разрешени обращени (низкий потенциал). Запрещение обращени осуществл етс при по влении на первом и шестом выходах БУ 5 кодов адресов, по которым в блоки ОП записываютс первые два операнда на первой итерации БПФ. Дл всех остальных итераций БПФ сигнал запрещени обращени не вырабатываетс . Кроме того, при осуществлении дополнительной итерации перепаковки запрещаетс запись информации в чейки блоков ОП. При поступлении тактовых импульсов на вход триггера 10 его состо ние , а также состо ние триггера 9-, счетчика 8 и регистра итераций 7 измен етс . Сигналы с выходов разр дов счетчика 8 через узел 12 в пр мом или инверсном коде поступают на входы вычитателей 15и 16, где происходит вычитание единицы из младщего разр да кода адреса записи второго, блока 4 ОП, а затем первого блока 3 ОП соответственно. Коды адресов с выходов разр дов вычитателей 15 и 16 поступают и информационные входы первого 17 и второго 18 регистров сдвига. Кроме того, на входы первых разр дов регистров 17 и 18 поступают сигналы с выхода триггера 10, состо ние которого в зави- симости от потенциалов на первом и втором выходах узла 4 блокировани записьшаетс либо в первый разр д регистра (на управл ющем входе О), либо в последний разр д регистра при сдвиге всей информации в сторону младших разр дов на один разр д (на управл ющем входе 1). При выполнении первой итерации БПФ на третьем и четвертом выходах узла 14 блокировани по вл ютс сигналы запрещающие.обращение к блокам ОП во врем генерировани кодов записи первых пар операндов4 На последующих операци х БПФ сигнал запрещени обращени не вырабатываетс . Коды адресов записи и считьшани операндов дл первого 3 и второго 4 блоков ОП приведены в табл.1. После окончани итераций БПФ на выходе первого разр да регистра ите раций 7 по вл етс .сигнал I. При этом на управл ющих входах регистров 17 и 18 формируетс высокий потенциал, а на третьем и четвертом выходах узла 14 -.сигналы запрещени записи в блоки ОП. В этом режиме осуществл етс перепаковка информации, хран щейс в блоках ОП. Коды адресов считываемых операн . дов приведены в табл.2 /здесь, как и в табл.I, коды адресов соответствуют восьйиточечному направленному графу БПФ. Формирование кодов адресов обращени к блоку 2 посто нной пам ти(п осуществл етс группой узлов: узел элементов И 6, счетчик 8 и регистр 06110 11тераций 7, который работает в режиме занесени 1 в старший разр д при сдвиге всей информации в сторону младших разр дов. Сдвиг и занесение информации.осуществл етс по сигналу перехода состо ни старшего разр да счетчика 8 из 1 в О. Дл восьмиточечного БПФ коды адресов обращени к блоку 2 ПП приведены в табл.3. Предложенное устройство дл pea- лизации безызбыточного алгоритма БПФ обладает широкими функциональными возможност ми при увеличении быстрадействи и высокой эффективности использовани арифметического блока устройства . В сравнении с известными устройствами дл случа совместной обработки группы действительных последовательностей данных предложенное устройство имеет повьшенное в два раза быстродействие, что достигаетс полной синхронностью .работы блоков оперативной пам ти и арифметического блока управлени . При этом эффективность использовани арифметического блока вл етс максимальной.A disadvantage of the known device is the complexity of construction, low speed and the inability to form the addresses of the values of exponential factors stored in the permanent memory and intended for performing elementary FFT operations. In addition, without additional hardware costs, this device cannot implement the FFT algorithm with substitution. A device is known for implementing the Fast Fourier Transform algorithm, comprising fixed and main memory units, an arithmetic unit, and a control unit. The outputs of the fixed memory unit and the RAM unit are connected to the inputs of the arithmetic unit, the outputs of the control unit are connected to the control inputs of the permanent memory unit, the operational memory unit and the arithmetic unit 2. The disadvantages of the known device are the low efficiency of the arithmetic unit. block, since the main time required to perform an elementary FFT operation is spent on writing and reading operands when accessing the memory block. In addition, in a number of spectral corrective tasks translational signal processing is necessary to simultaneously compute Fourier transform three or even four sequences of real numbers, which can not provide the known device. The purpose of the invention is to increase the speed of delivery and to expand the functionality of the device, which consists in calculating the conversion of up to four sequences of input samples simultaneously. The goal is achieved by the fact that the device for realizing a non-redundant fast Fourier transform algorithm containing an arithmetic unit, a permanent memory unit, a first RAM unit and a control unit, the output of the first RAM unit and the output of the fixed memory unit are connected respectively, to the input of the operands and the input of the coefficients of the arithmetic unit, the output of which is connected to the information input of the first random access memory unit, the first and second outputs of the control unit are connected to the ad the primary inputs of the first memory block and the constant memory block, respectively, the third output of the control unit is connected to the write / read control input of the first RAM block, the fourth output of the control unit is connected to the sync input of the arithmetic unit, contains the second memory block , the fifth and sixth outputs of the control unit are connected respectively to the address input and the control input of the write-connect of the second memory block, the seventh and eighth outputs of the block Regents podklmcheny to inputs of first and second handling units RAM memory, respectively, the second output of the block random access memory connected to the input operands of the arithmetic unit, wherein the control unit comprises a synchronization unit, two triggers, n-bit counter (n logjN; N is the sample size), (n + 1) the bit register of iterations, the node of the elements And, the node of the formation of the inverse code, the element And, two subtractors, two (n + O-bit of the ring shift register and the node of the lock, the first output of the node synchronization is connected to the counting input of the first trigger, the output of which is connected to the counting input of the second trigger, the first input of the And element and to the information inputs of the first bits of the first and second circular shift registers, the forward output of the second trigger is connected to the counter input, which subtracts the input of the first subtraction and the first input of the blocking node, the inverse output of the second trigger is connected to the subtractive input of the second subtractor and to the second input of the blocking node, the parallel output of the counter is connected to the first information input of the node of the inverse code and to the third input of the blocking node , the counter overflow output is connected to the control input of the shift register of the iterations, the parallel output of the register of iterations is connected to the second information input of the node of the elements And, the output of the first The code of the iteration register is connected to the control input of the AND node, to the second input of the Inc. element to the fourth input of the blocking node, the output of the (n + 1) -th bit of the register of iterations is connected to the fifth input of the blocking node, the output of the inverse code generating node connected to the summing inputs of the first and second subtractors, the outputs of which are bit-wise connected to the information inputs of the bits from the second to (n + 1) -th first and second ring shift registers, respectively, the shift control inputs of the first and second ring registers move in! respectively connected to first and second outputs of the lock assembly, the outputs of the second ring shift register unit elements, and a direct output of the second flip-flop, the second output of the synchronization unit, the output of the first ring shift register negated output of the second flip-flop, a third and fourth outputs of the lock assembly; are the outputs of the control unit from the first to the eighth, respectively. In addition, the blocking node contains elements, SHS, NOT, three modulo-two adders, two H-NOT elements, six AND elements and a trigger, with the element input NOT being the fourth input of the blocking node and connected to the first inputs of the first adder module two and element iijttl, the second input of the first modulo-two adder is the fifth input of the blocking node, inputs of the ISh1E element from the first to the fifth are the corresponding bits of the third input of the blocking node, and the nth input of the 1ShI element is NOT connected to the inverse trigger input, output e The unit is NOT connected to the first inputs of the first and second elements H-NOT, as well as the first and second elements I, the output of the element ISH1-NOT connected to the second input of the element OR, the output of which is connected to the first inputs of the third and fourth elements P, the second inputs of the third and the fourth element H are respectively the first and second inputs of the blocking node, the output of the third element AND is connected to the second input of the first element H and to the direct output of the fifth element And, the output of the fourth element And is connected to the second input of the second element H and To the direct input of the sixth element H, the inverted inputs of the fifth and sixth elements H are connected to the output of the first modulo two outputs of the fifth and sixth elements I are the third and fourth outputs of the blocking node, the direct and inverse outputs of the trigger are connected to the second inputs of the first and second elements AND-NOT, respectively, the outputs of the first and second elements H-NOT are connected to the first inputs of the second and third modulo-two adders, the second inputs of which are connected to the outputs of the second and first elements AND Naturally, the outputs of the second and third modulo adders are second, respectively, and the first outputs of the blocking node. FIG. 1 shows a functional diagram of the device for implementing the non-redundant fast Fourier transform algorithm; Fig. 2 is a functional diagram of the control unit; in fig. 3 - blocking node is functional. The device contains arithmetic unit 1, block 2 of permanent memory, blocks 3 and 4 of RAM, block 5 of control, including a node of elements AND 6, register 7 iterations, counter 8, triggers 9 and 10, node 11 synchronization node 12 forming an inverse code, the element And 13, node, 14 block, subtractors 15 and 16 and the ring 17 and 18 shift registers. The blocking node contains the elements AND-NOT 19, the elements AND 20-22, the adders 23 modulo two, the element; .. NOT 24, the adder 25 modulo two, the element USH 26, the trigger 27 and the element ILN-NOT 28. The device for implementing The redundant FFT algorithm works as follows. The four valid input sample sequences are represented as two complex, with one complex sequence located in the first RAM block 3 in binary-inverse order, and the other in the second block 4 OD in direct order. Control block 5 - {CU} generates address codes of operands selected from the first 3 or second 4 blocks of the OD and entered into the arithmetic block 1, designed to calculate elementary FFT operations of the form A i BW, where A and B are the values of two points involved in the conversion according to the directed FFT graph with a constant structure, and W - the values of the exponential factors stored in the block 2 of the permanent memory (Ш1) and counted by the address codes also produced by the UE 5, the first 3 and the second 4 OP blocks work in read mode- piis and post-reading, respectively. The two operands A and B are selected from the first OP block 3 and subjected to an elementary FFT transformation in the arithmetic block 1. Operands C and D are selected from the second 4 OP block and simultaneously the operands previously selected from the second 4 OP block are copied to the first OP block 3 and converted to an arithmetic unit t. Next, the transformed operands A and B are rewritten from the arithmetic unit I to the second OP unit 4, the operands C and O are converted, and from the first OP unit 3 the next pair of operands is read. The transformed operands C and D are put into the first block 3 OD, the operands from the second block 4 OD are read, and the next operands after A and B are converted into a pair of operands, etc. This processing order is retained for all subsequent selectable operands. Thus, the first 3 and second 4 OP blocks exchange information, and during the exchange, an elementary FFT transform is calculated. After the end of the next iteration, the py is rebuilt and ensures the selection of operands from the OP blocks according to the changing direction of the FFT graph. After the iterations of the FFT are completed, an additional iteration is needed when implementing a redundant algorithm. The calculated values — the spectra of real sequences at positive frequencies are successively read from the output of the arithmetic unit 1, with first the spectra of the sequences represented as the real part, and then the spectra of the sequences represented as the imaginary part of the complex input data. The control unit 5 of the device operates as follows. Before starting the calculations, the register of 7 iterations, the counter 8 and the triggers 9 and 10 are set to the zero state. The outputs of the trigger 9 are the outputs of the control unit and determine the mode of operation of the first 3 and second 4 OP blocks (O - read, 1 write. At the control input of the node 12 of the inverse code generation set, the potential O and the signal 68 from the outputs of bits the counter 8 is fed to the summing inputs of the subtractors 15 and 16 without inverting, on the subtracting inputs of which the signals from the outputs of the trigger 9 define the modes Rewriting the code in the register and Rewriting the code in the register with the subtraction of the unit, respectively. the second outputs of block 14 determine the operation modes of registers 17 and 18. Overwriting the code directly or Overwriting the code with an annular shift to the right by one bit, respectively.On the third and fourth outputs of the blocking block, signals of access to the OP (high potential) and resolution are formed Circulation (low potential). The interdiction is performed when the first and sixth outputs of the control unit 5 appear in the address codes by which the first two operands in the first iteration of the FFT are written to the OP blocks. For all other iterations of the FFT, a deny signal is not generated. In addition, when performing additional iteration of repacking, it is prohibited to write information into the cells of the OP blocks. Upon receipt of the clock pulses at the input of the trigger 10, its state, as well as the state of the trigger 9, the counter 8 and the register of iterations 7, changes. The signals from the outputs of the bits of the counter 8 through the node 12 in the forward or inverse code are fed to the inputs of the subtractors 15 and 16, where the unit is subtracted from the lower bit of the write address code of the second, unit 4 OP, and then the first unit 3 OP, respectively. The address codes from the outputs of the bits of the subtractors 15 and 16 also receive the information inputs of the first 17 and second 18 shift registers. In addition, the inputs of the first bits of registers 17 and 18 receive signals from the output of flip-flop 10, the state of which, depending on the potentials at the first and second outputs of block 4, is recorded either at the first register bit (at control input O) , or the last bit of the register when all information is shifted towards the lower bits by one bit (at control input 1). When the first iteration of the FFT is performed at the third and fourth outputs of block 14, prohibitory signals appear. Accessing the OD blocks during the generation of the write codes for the first pairs of operands4 In subsequent FFT operations, the access prohibition signal is not generated. The address and write address codes for the operands for the first 3 and second 4 OD blocks are shown in Table 1. After the end of the iterations of the FFT, at the output of the first bit of register 7, signal I appears. At the same time, a high potential is formed at the control inputs of registers 17 and 18, and at the third and fourth outputs of the node 14 the signals for writing to OP blocks . In this mode, the repacking of information stored in the OP blocks is performed. Address codes readable opera. The DOVs are listed in Table 2 / here, as in Table I., the address codes correspond to the eight point directed FFT graph. The formation of address codes to the block 2 of the permanent memory (n is carried out by a group of nodes: node of elements 6, counter 8 and register 06110 11 of the messages 7, which operates in the mode of entering 1 into the highest bit when all information is shifted towards the lower bits The shift and entry of information is carried out by the signal of the state transition of the high-order counter of 8 out of 1 into O. funkts ionic possibilities when increasing the speed and high efficiency of using the arithmetic unit of the device. In this case, the efficiency of using the arithmetic unit is maximum.
II
ee
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813354082A SU1056206A1 (en) | 1981-11-23 | 1981-11-23 | Device for implementing non-excessible aglorithm of fast fourier transform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813354082A SU1056206A1 (en) | 1981-11-23 | 1981-11-23 | Device for implementing non-excessible aglorithm of fast fourier transform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1056206A1 true SU1056206A1 (en) | 1983-11-23 |
Family
ID=20982565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813354082A SU1056206A1 (en) | 1981-11-23 | 1981-11-23 | Device for implementing non-excessible aglorithm of fast fourier transform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1056206A1 (en) |
-
1981
- 1981-11-23 SU SU813354082A patent/SU1056206A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР № 548863, кл. G 06 F 15/332,1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 809198, кл. G 06 F 15/332, 1979 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4754421A (en) | Multiple precision multiplication device | |
US4635292A (en) | Image processor | |
GB1364215A (en) | Divider | |
US3943347A (en) | Data processor reorder random access memory | |
SU1056206A1 (en) | Device for implementing non-excessible aglorithm of fast fourier transform | |
RU2012047C1 (en) | Device for orthogonal converting digital signals | |
RU2066067C1 (en) | Central processor for multiple-processor computer system | |
EP0661648B1 (en) | Digital signal processing circuit | |
US4414642A (en) | Apparatus for generating the inverse of binary numbers | |
SU1405073A1 (en) | Device for resolving a system of linear algebraic equations | |
JPS5946076B2 (en) | magnetic bubble memory device | |
RU2022353C1 (en) | Device for determining complement of a set | |
RU2007034C1 (en) | Device for generation of indexes of members of multiplicative groups from galois fields gf(p) | |
SU1270775A1 (en) | Control device for fast fourier transform processor | |
SU1233166A1 (en) | Device for implementing fast fourier transform | |
GB2044580A (en) | Distributed store and processor with movement tag system | |
RU1837401C (en) | Device for forming arbitrary modulo residue | |
SU1133597A1 (en) | Device for generating addresses of operands of fast fourier transform processor | |
SU1809438A1 (en) | Divider | |
SU1259251A1 (en) | Dividing device | |
JPS5930312B2 (en) | Address control circuit in direct data transfer | |
SU1718229A1 (en) | Device for executing base operation of quick hartley- fourier transform of substantial sequences | |
SU1298766A1 (en) | Device for generating addresses of fast fourier transform processor | |
SU1246091A1 (en) | Device for extracting square root | |
SU1103225A1 (en) | Device for computing elementary functions |