SU1101835A1 - Arithmetic unit for executing fast fourier transform - Google Patents

Arithmetic unit for executing fast fourier transform Download PDF

Info

Publication number
SU1101835A1
SU1101835A1 SU823511921A SU3511921A SU1101835A1 SU 1101835 A1 SU1101835 A1 SU 1101835A1 SU 823511921 A SU823511921 A SU 823511921A SU 3511921 A SU3511921 A SU 3511921A SU 1101835 A1 SU1101835 A1 SU 1101835A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
register
inputs
registers
Prior art date
Application number
SU823511921A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Станиславович Каневский
Сергей Эдуардович Котов
Наталия Евгеньевна Куц
Борис Анатольевич Некрасов
Вадим Иванович Лозинский
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
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 Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU823511921A priority Critical patent/SU1101835A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1101835A1 publication Critical patent/SU1101835A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

1. АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ, содержащее два входных регистра чисел, входной регистр весового коэффициента, множительный блок, два регистра слагаемых, сумматор , коммутатор, четыре регистра результатов и блок управлени , о т лич ающее с  тем, что, с целью упрощени  устройства, блок управлени  содержит генератор синхроимпульсов , счетчик тактов, дешифратор , элемент ИЛИ и блок пам ти, причем информационные входы входных регистров чисел объединены ,и  вл ютс  первым входом устройства, выход первого входного регистра чисел соединен с первым входом множитель- . ного блока, второй вход которого .соединен с выходом регистра весового коэффициента, информационный вход которого  вл етс  вторым входом устройства , выход множительного блока соединен с информацирнным входом первого регистра слагаемых, выход .которого соединен с информационным входом второго регистра слагаемы, выход которого соединен с первым информационным входом сумматора , выход которого соединен с информационными входами регистров результатов,выходы которых объединены между собой и соединены с первым информащ онным входом комлутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго входного регистра чисел, выход коммутатора соединен с вторым информационным входом сумматора, выход генератора синхроимпульсов блока управлени  соединен со счетным входом счетчика тактов , выходы которого соединены с адресными входами блока пам ти, кроме того, выходы младших разр дов счетчика тактов соединены с входами дешифратора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входами приема и входом. S выдачи первого, второго, третьего . сл и четвертого регистров результатов соответственно, второй и четвертый выходы дешифратора соединены с входами приема первого и второго, входных регистров чисел соответственно, а также с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с,входами приема первого и второго регистров слагаемых и регистра весового коэффициента , первый выход блока пам ти соединен с управл ющим входом сумэо матора, второй выход блока-пам ти соединен с управл ющим входом комZC сд мутатора. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью, обеспечени  равномерной выдачи резуль татов, оно содержит дополнительно четыре выходных регистра, информационные входы которых объединены и , соединены с выходом сумматора, вход приема первого выходного регистра и вход -выдачи четвертого выходного регистра соединены с третьим выходом блока пам ти, вход выдачи первого выходного регистра и вход приема четвертого выходного регистра соединены с четвертым выходом блока1. ARITHMETIC DEVICE FOR QUICK FURIER CONVERSION, containing two input registers of numbers, an input register of a weighting factor, a multiplying block, two registers of addends, an adder, a switch, four result registers and a control unit, which, in order to simplify device, the control unit contains a clock generator, a clock counter, a decoder, an OR element, and a memory block, the information inputs of the input number registers are combined, and are the first input of the device, the output of the first input A single register of numbers is connected to the first input of the multiplier. unit, the second input of which is connected to the output of the register of the weighting factor, whose information input is the second input of the device, the output of the multiplying unit is connected to the information input of the first register of the addends, the output of which is connected to the information input of the second register, the output of which is connected to the first information input of the adder, the output of which is connected to the information inputs of the result registers, the outputs of which are interconnected and connected to the first information input switch, the second information input of which is connected to the output of the second input register of numbers, the switch output is connected to the second information input of the adder, the output of the clock generator of the control unit is connected to the counting input of the clock counter, the outputs of which are connected to the address inputs of the memory block, in addition, the outputs of the lower ones The bits of the clock counter are connected to the inputs of the decoder, the first, second, third and fourth outputs of which are connected to the inputs of the input and the input. S issuing the first, second, third. SL and the fourth result registers, respectively, the second and fourth outputs of the decoder are connected to the input inputs of the first and second, input number registers, respectively, as well as the inputs of the OR element, the output of which is connected to, the input inputs of the first and second registers and the weight coefficient register, the first the output of the memory block is connected to the control input of the sumeomator, the second output of the memory block is connected to the control input of the comzc mutator. 2. The device according to claim 1, characterized in that, for the purpose of ensuring uniform results, it additionally contains four output registers, the information inputs of which are combined and, connected to the output of the adder, the input input of the first output register and the input output of the fourth the output register is connected to the third output of the memory block, the output input of the first output register and the input input of the fourth output register are connected to the fourth output of the block

Description

пам ти, входы приема второго и четвертого выходных регистров соединены соответственно с п тым и BocbivHM выходами блока пам ти, входы выдачи второго и третьего выходных регистров сЛэединены соответственно с шестым и седьмым выходами блока пам ти.the memory, the input inputs of the second and fourth output registers are connected respectively to the fifth and BocbivHM outputs of the memory block, the output inputs of the second and third output registers are connected to the sixth and seventh outputs of the memory block, respectively.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств, реапиэукхцих алгоритм быстрого преобразовани  Фурье (БПФ).The invention relates to computing and can be used in the construction of devices that re-enable the Fast Fourier Transform (FFT) algorithm.

Известно устройство, выполн ющее операции с комплексными числами. Устройство содержит регистры действительной и мнимой частей сомножителей , формирователи поразр дных произведений , комбинационно-Накапливающи сумматоры, блок перевода в дополнительный код l .A device that performs operations with complex numbers is known. The device contains registers of the real and imaginary parts of factors, shapers of bit products, combinationally-accumulating adders, a block of translation into the additional code l.

Однако это устройство требует большого объема оборудовани .However, this device requires a large amount of equipment.

Наиболее близким к изобретению п технической сущности  вл етс  устроство дл  быстрого преобразовани  Фурье, содержащее четыре входных регистра чисел и два входных регистра весового коэффициента, входы которы  вл ютс  входами устройства, множительный блок, сумматор, ког/адутатор слагаемых, коммутатор сомножителей, два регистра слагаемых, четыре регистра произведений и блок управлени , первый выход которого соединен с управл ющим входом коммутатор слагаемых, второй выход - с управл ющим входом коммутатора сомножителей , выходы регистров весового коэффициента соединены с первыми двум  информационными входами коммутатора сомножителей, выходы которог соединены с входами множительного блока, выхо;ды которого соединены с входами регистров произведений, выходы которых соединены с первыми четырьм  информационными входами коммутатора слагаемых, другие четыре информационных входа которого соединены с выходами входных регистров чисел, выходы коммутатора слагаемых соединены с входами сумматора, выход которого соединен с выходом устройст.ва и с входами регистров слагаемых, выходы которых соединены с третьими и четвертыми информационными входами регистра сомножителей 2 .The closest to the invention of the technical entity is a device for fast Fourier transform, containing four input registers of numbers and two input registers of weight coefficient, whose inputs are device inputs, multiplier unit, adder, cog / addend components, commutator of factors, two registers of adjectives , four work registers and a control unit, the first output of which is connected to the control input, the commutator of the addends, the second output - to the control input of the commutator commutator, the outputs of the registrar The weighting factor is connected to the first two information inputs of the commutator commutator, the outputs of which are connected to the inputs of the multiplying unit, the outputs of which are connected to the inputs of the registers of the works, the outputs of which are connected to the first four information inputs of the commutator of the summands, the other four information inputs of which are connected to the outputs of the input number registers, the outputs of the commutator switch are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the output of the device and to the inputs of the registers aemyh, the outputs of which are connected to the third and fourth data inputs of the register 2 factors.

Недостаткат известного устройства  вл ютс  большие затраты оборудовани  и множество входов, что требует распараплеливани  пам ти, а это,в свою очередь, приводит к увеличению внешних св зей и усложнению адресации либо к необходимос .ти установки распределител  данныхA disadvantage of the known device is the high cost of the equipment and the multitude of inputs, which requires memory opening, and this, in turn, leads to an increase in external connections and complication of addressing or the need to install a data distributor.

на входе устройства.at the input of the device.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства.The aim of the invention is to simplify the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем,что в арифметическом устройстве дл  быстрого преобразовани  Фурье,The goal is achieved by the fact that in an arithmetic unit for fast Fourier transform,

содержащем два входных регистраcontaining two input registers

чисел, входной регистр весового коэффициента, множительный блок, два регистра слагаемых, сумматор, коммутатор, блок управлени  и четыре регистра результатов, блок управлени  содержит генератор синхроимпульсов , трехразр дный счетчик тактов , дешифратор, элемент ИЛИ и микропрограммный блок пам ти, причем информационные входы входных регистров чисел объединены и  вл ютс  первым входом устройства, выход перiвого входного регистра чисел соединен с первым входом множительного блока, второй вход которого соединен с выходом регистра весовогоnumbers, input weight register, multiplying block, two summand registers, adder, switch, control block and four result registers, the control block contains a clock generator, a three-bit clock counter, a decoder, an OR element, and a firmware memory block, and the information inputs of the the number registers are combined and are the first input of the device, the output of the first input number register is connected to the first input of the multiplying unit, the second input of which is connected to the output of the weight register wow

коэффициента,.информационный входcoefficient, information input

которого  вл етс  вторым входомwhich is the second entrance

устройства, выход множительногоdevices output multiplier

.блока соединен с информационнымblock is connected to the information

входом первого регистра слагаекых, выход которого соединен с информа ционным входом второго регистра слагаемых , выход которого соединен с первым информационным входом сумматора , выход которого соединен с ин формационными входами регистров результатов ,, выходы которых объединены между собой и соединены с первым информационным входом коммутатора , второй информационный вход которого соединен с выходом второго входного регистра чисел, выход коммутатора соединен с вторым информационным входом сумматора, выход генератора импульсов блока управлени the input of the first registrar register, the output of which is connected to the information input of the second register of the addends, the output of which is connected to the first information input of the adder, the output of which is connected to the information inputs of the result registers, the outputs of which are interconnected and connected to the first information input of the switch; the information input of which is connected to the output of the second input register of numbers, the output of the switch is connected to the second information input of the adder, the output of the generator is pulsed the control unit

соединен со счетным входом счетчика тактов, выходы которого соединены с адресными входами блока пам ти , кроме того, выходы младших разр дов счетчика тактов соединеьал сconnected to the counting input of the clock counter, the outputs of which are connected to the address inputs of the memory block; in addition, the low-level bits of the clock counter are connected to

входами дешифратора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входом приема и входом выдачи первого, второго, третьего и четвертого регистров результатовthe inputs of the decoder, the first, second, third and fourth outputs of which are connected to the input input and the input issuance of the first, second, third and fourth result registers

соответственно, второй и четвертый выходы дешифратора соединены с входами приема первого и второго входных регистров чисел соответственно а также с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами приема первого и второго регистров слагаемых и-регистра весового коэффициента , первый выход блока пам ти соединен с управл ющим входом сумматора, второй выход блока пам ти соединен с управл ющим входом коммутатора. Кроме того, с целью обеспечени  равномерной выдачи результатов устройство дополнительно содержит четыре выходных регистра, информаци онные входы которых объединены и соединены с выходом сумматора, вход приема первого выходного регистра и вход выдачи четвертого выходного регистра соединены с третьим выходо блока пам ти, вход выдачи первого выходного регистра и- вход приема четвертого выходного регистра соединены с четвертым выходом блока пам ти, входы приема второго и четвертого выходных регистров соединен соответственно с п тым и восьмым выходами блока пам ти, входы выдачи второго и третьего выходных регистров соединены соответственно с шестым и седьмым выходами блока пам ти . На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - струк турна  схема устройства, обеспечивающего равномерную выдачу результа TOBJ на фиг. 3 - структурна  схема блока управлени ; на фиг. 4 - временна  диаграмма, иллюстрирующа  работу устройства; на фиг. 5 блок-схема алгоритма функционировани  блока управлени . Арифметическое устройство дл  быстрого преобразовани  Фурье содер жит два входных регистра 1 и 2 чисел, информационные входы которы объединены и  вл ютс  первым входом устройства, входной регистр 3, весо вого коэффициента, информационный вход которого  вл етс  ь.орым вход устройства. Выходы входного регистр 1 чисел и входного регистра 3 весового коэффициента соединены соот ветственно с первым и вторым входа множительного блока 4, выход которого подключен к информационному входу первого регистра 5 слагаемых Выход регистра 5 слагаемых соедине информационным входом второго регистра 6 слагаемых. Выход регистра слагаемых подключен к первому инфо мационному входу сумматора 7, к вт рому информационному входу которог подключен выход коммутатора 8, информационные входы регистров 9т12 результатов объединены между собой и соединены с выходом сумматора 7. Выходы регистров 9fl2 результатов объединены между собой и  вл ютс  выходом всего устройства, кроме того, выходы регистров 9412 результатов соединены с первым информационным входом коммутатора 8, вуо-а рой информационный вход которого соединен с выходом входного регистра 2 чисел. Выходы блока 13 управлени  подключены к управл ющим входам всех регистров, сумматора 7 и коммутатора 8. Арифметическое устройство дл  быстрого преобразовани  Фурье, обеспечивающее равномерную выдачу результатов, содержат дополнительно четыре выходных регистра 14т17, информационные входы которых объединены между собой и подключены к выходу сумматора 7, а выходы выходных регистров 14т17, также объединенные между собой,  вл ютс  выходом 18 всего устройства. Входы управлени  приемом и выдачей информации выходных регистров 14-:-17 соединены с соответствующими выходами блока 13 управлени . Сумматор 7 представл ет собой сумматор- вычитатель , который имеет вход управлени  выполн емой операцией. Непосредственное объединение выходов регистров результатов допустимо , если в качестве этих регистров использовать регистры с трем  состо ни ми на выходе. Блок 13 управлени  фиг. 3 содержит генератор 19 синхроимпульсов , выход которого подключен к счетному входу трехразр дного счетчика 20 тактов. Первый (младший) и второй выходы счетчика 20 соединены с соответствующими входами дешифратора 21, кроме того, первый, второй и третий выходы счетчика 20 подключены к соответствующим входам микропрограммного блока 22 пам ти. Второй и четвертый выходы дешифратора 21 соединены с двум  входами элемента ИЛИ 23, выход которого  вл етс  выходом 24 блока 13-управлени . Первый, второй, третий и четвертый выходы дешифратора 21  вл ютс . . соответственно выходами 25-28 блока 13 управлени , а первый и второй выхода блока 22 пам ти  вл ютс  выходами 29 и 30. Выход 2 5 подключен к синхровходу приема и к входу управлени  выдачей информации регистра 11, выход 26 соединен с. синхровходами приема регистров 1 и 12 и с входом управлени  выдачей информации регистра 12, выход 27 подключен к синхровходу приема и к входу управлени  выдачей регистpa 9,выход 28 соединен с синхровх дами приема регистров 2 и 10 и с входом управлени  выдачей информа ции регистра 10, выход 29 подключ к управл ющему входу сумматора 7, выход 20 - к управл ющему входу к мутатора 8. При введении четырех выходных регистроЬ 14г17 в блоке 13 управл ни  блок 22 пам ти содержит на шесть выходов больше, причем выхо блока пам ти соединен с синхровхо приема регистра 14 и с входом упр лени  выдачей регистра 17, выход соединен с синхровходом приема ре гистра 16 и с входом управлени  выдачей регистра 14, выход 33 под ключен к синхровходу приема регистра 15,выход 3.4 подключен к вхо управлени  выдачей регистра 15, выход 35 соединен с входом управлени  выдачей регистра 16, а выход 36 - с синхровходом приема I регистра 17. На фиг.5 прин ты следующие усл ные обозначени : i-j- i-й-такт, j-й-палутакт} с - результат на выходе сумматора 7; БПФ - момент выдачи результатов преобразовани  с указанием какой, именно результат выдает с ; Рг1 2- входные регистры чисел 1 и РгЗ - регистр весового коэффициента 3; Рг5 - первый регистр слагаемых 5 Ргб - второй регистр слагаемых 6 Pr9tl2 - регистры результатов 9г12 МО - результат на выходе множите ного блока 4; Рг14-г17 - выходные регистры 14г17 Устройство выполн ет базовую оп рацию алгоритма быстрого преобразо ни  Фурье по основанию 2 A; B;tC;W; AI,, B,-C.VJ ReA; ReB; + ReC,ReW-I C;. ImA;--l B,+ (eCi-i,.ReW ReA;t, ReBrReC;-ReW t C. .r4B;-ReC;.,.ReW, где Bj,-C; - исходные отсчеты; A;,A;, , - преобразованные отсч W - весовой коэффициент, s-iT-, w.eJ ,j 4Tj Ы - количество отсчетов исходном массиве; s - действительна  часть ч и ел а; Itn - мнима  часть числа. Paccмqfpим работу устройства при выполнении базовой операции. Считаем , что прием информации в регистры осуществл етс  в момент прихода заднего фронта синхроимпульса. . В конце первого такта по сигналу с выхода 25 блока 13 управлени  во входной регистр 1 чисел принимаетс  действительна  часть ReC; исходного отсчета С;, во входной регистр 3 весового коэффициента по сигналу с выхода 24 - действительна ,часть ReW весового коэффициента W . Во втором такте выполн етс  умножение в множительном блоке 4 и произведение Re С; -Raw по сигналу с выхода 24 принимаетс  в регистр 5. По этому же сигналу в регистр 3 принимаетс  мнима  часть 01 W весового коэффициента W-, а по сигналу с выхода 28 в регистр 2 чисел принимаетс  действительна  часть Re В исходного отсчета В;. В третьем такте выполн етс  умножение и произведение ReС|Л,W по сигналу с выхода 24 принимаетс  в регистр 5; по этому же сигналу в регистр 6 принимаетс  произведение Rec .Re W .и в регистр 3 - мнима  часть 3n,W весового коэффициента W , во входной регистр 1 чисел по сигналу с выхода 26 принимаетс  мнима  часть исходного отсчета С;. В четвертом такте в множительном блоке 4 выполн ете умножение и произведение 3mC-1rn no сигналу с выхода 24 принимаетс  в регистр 5 слагаемых, по этому же сигналу в регистр б принимаетс  произведение Ret; .W , а во входной регистр 3 - действительна  часть ReW весового коэффициента W . По сигналу с выхода 28 во входной регистр 2 принимаетс  мнима  часть 3т S, исходного отсчета В,-. Коммутатор 8 по сигналу с выхода 30 подключает к входу сумматора 7 выход входного регистра 2 чисел. Сумматор 7 по сигналам с выхода 29 выполн ет операцию сложени  в первой половине четвертого такта, а операцию вычитани  во второй половине. Соответственно Кев;+(ес--Rew по сигналу с выхода 27 -принимаетс  в регистр 9 в середине четвертого такта, а разность ReB,-ReCReW ° сигналу с выхода 28 в конце четвертого такт .а принимаетс  в регистр 10. В п том такте в множительном блоке 4 выполн .етгс  умножение и произведение l|T|C;-Rewno сигналу с выхода 24 принимаетс  в регистр 5, произвеение ReW по этому сигналу принимаетс  в регистр 6, а во входнойrespectively, the second and fourth outputs of the decoder are connected to the input inputs of the first and second input number registers, respectively, as well as the inputs of the OR element, the output of which is connected to the input inputs of the first and second registers of the weighting factor and-register, the first output of the memory unit The adder's input, the second output of the memory unit is connected to the control input of the switch. In addition, in order to ensure uniform results, the device additionally contains four output registers, informational inputs of which are combined and connected to the output of the adder, the input input of the first output register and the output input of the fourth output register are connected to the third output of the memory unit, the output output of the first output the register and the input of the fourth output register are connected to the fourth output of the memory block, the receive inputs of the second and fourth output registers are connected respectively to the fifth and Eighth outputs the memory block, the inputs of the second issue and the third output registers connected respectively to the outputs of the sixth and seventh memory block. Figure 1 shows the structural diagram of the device; in fig. 2 is a block diagram of a device that provides a uniform output of the TOBJ result in FIG. 3 is a block diagram of the control unit; in fig. 4 is a timing diagram illustrating the operation of the device; in fig. 5 is a block diagram of the operation of the control unit. An arithmetic unit for fast Fourier transform contains two input registers 1 and 2 numbers, the information inputs of which are combined and are the first input of the device, input register 3, the weight coefficient, the information input of which is the device's input. The outputs of the input register 1 of the numbers and the input register 3 of the weighting factor are connected respectively to the first and second inputs of the multiplying unit 4, the output of which is connected to the information input of the first register 5 terms The output register 5 terms the connection information input of the second register 6 terms. The output of the addendum register is connected to the first information input of the adder 7, the output information of the switch 8 is connected to the second information input, the information inputs of the result registers 9t12 are interconnected and connected to the output of the adder 7. The outputs of the result registers 9fl2 are interconnected and are the output of all the device, in addition, the outputs of the registers 9412 results connected to the first information input of the switch 8, Voo-a swarm whose information input is connected to the output of the input register 2 numbers. The outputs of the control unit 13 are connected to the control inputs of all the registers, the adder 7 and the switch 8. The arithmetic unit for fast Fourier transform, providing uniform results, contains four additional output registers 14t17, whose information inputs are interconnected and connected to the output of the adder 7, and the outputs of the output registers 14-117, also interconnected, are output 18 of the entire device. The control inputs for receiving and outputting the output registers 14 -: - 17 are connected to the corresponding outputs of the control unit 13. Adder 7 is a adder that has a control input for the operation to be performed. Directly combining the outputs of the result registers is permissible if registers with three output states are used as these registers. The control unit 13 of FIG. 3 contains a generator of 19 clock pulses, the output of which is connected to the counting input of a three-bit counter of 20 cycles. The first (minor) and second outputs of the counter 20 are connected to the corresponding inputs of the decoder 21, in addition, the first, second and third outputs of the counter 20 are connected to the corresponding inputs of the microprogram memory unit 22. The second and fourth outputs of the decoder 21 are connected to two inputs of the OR element 23, the output of which is the output 24 of the 13-control unit. The first, second, third and fourth outputs of the decoder 21 are. . respectively, the outputs 25 through 28 of the control unit 13, and the first and second outputs of the memory unit 22 are outputs 29 and 30. The output 2 5 is connected to the receive synchronous input and to the control input of the output of the register 11, the output 26 is connected to. synchronization inputs of reception of registers 1 and 12 and with the control input of the output of register 12, output 27 is connected to the synchronization input and to the control input of the register 9, output 28 is connected to the synchronization of reception of registers 2 and 10, the output 29 is connected to the control input of the adder 7, the output 20 to the control input to the mutator 8. With the introduction of four output registers 14r17 in the control block 13, the memory block 22 contains six outputs more, and the output of the memory block is connected to the synchronous receiving register 14 and with the register control input 17, the output is connected to the register receive 16 clock and the register 14 control input, output 33 is connected to the register 15 clock input, output 3.4 is connected to the register output control input 15, output 35 is connected to the control input output of register 16, and output 36 — with a synchronous input of reception I of register 17. In FIG. 5, the following conventional designations are accepted: ij-i-th-cycle, j-th-palutakt} s - result at the output of adder 7; FFT - the moment of issuing the results of the transformation, indicating which one, namely, the result gives s; Pr1 2 - input registers of the numbers 1 and Prz - the register of the weighting factor 3; Prg5 - the first register of the terms 5 Pgb - the second register of the terms of 6 Pr9tl2 - registers of results of 9г12 МО - the result at the output of multiplying block 4; Pr14-r17 - output registers 14r17 The device performs the basic operation of the fast Fourier transform algorithm at the base 2 A; B; tC; W; AI ,, B, -C.VJ ReA; ReB; + ReC, ReW-I C ;. ImA; - l B, + (eCi-i, .ReW ReA; t, ReBrReC; -ReW t C. .r4B; -ReC;.,. ReW, where Bj, -C; are the original samples; A ;, A ;,, - converted samples W - weighting factor, s-iT-, w.eJ, j 4Tj Ы - number of samples in the original array; s - real part of the h and eat a; Itn - imaginary part of the number. We assume that the information is received in the registers at the moment when the trailing edge of the sync pulse arrives. At the end of the first clock cycle, the output from control unit 13 of the control unit 13 in the input number register 1 takes the real part ReC; The weight register 3 of the signal from output 24 is valid, the ReW part of the weight coefficient W. In the second cycle, multiplication is performed in duplication unit 4 and the product Re C; -Raw from the signal from output 24 is received in register 5. By the same signal In register 3, the imaginary part 01 W of the weight coefficient W- is received, and by the signal from output 28 in the register of 2 numbers the real part Re B of the original count B is received ;. In the third cycle, multiplication is performed and the product of ReC | L, W is taken from output 24 to register 5 by the signal from output 24; according to the same signal, register 6 accepts the product Rec. RE W. and register 3 - the imaginary part 3n, W of the weight coefficient W; in the input register 1 of the numbers, the output from the signal 26 receives the imaginary part of the original count C ;. In the fourth cycle in multiplication block 4, multiply and produce 3mC-1rn no, the signal from output 24 is received in register of 5 terms, and the product Ret is received in register b by the same signal; .W, and in input register 3, the ReW part of the weight coefficient W is valid. The signal from output 28 to input register 2 receives the imaginary part 3t S, the original reference B, -. The switch 8 to the signal from output 30 connects to the input of the adder 7, the output of the input register 2 numbers. The adder 7, based on the signals from output 29, performs the addition operation in the first half of the fourth cycle, and the subtraction operation in the second half. Accordingly, Kev; + (ec - rew on the signal from output 27 is received in register 9 in the middle of the fourth cycle, and the difference ReB, -ReCReW ° from output 28 at the end of the fourth cycle. And is taken in register 10. In the fifth cycle in multiplication block 4, the multiplication and the product l | T | C; -Rewno are performed; the signal from output 24 is received in register 5, the product ReW from this signal is received in register 6, and in input

регистр 3 - действительна  часть RP.. Во входной регистр 1 по сигналу с выхода.26 принимаетс  действительна  часть ReC, следующего исходного отсчета С, . Коммутатор 8 по сигналу с выхода 30 подключаетregister 3 is the real part of RP. In input register 1, the output part of the next reference point C, is taken from output.26. Switch 8 by the signal from output 30 connects

к входу сумматора 7 выход входного регистра 2. Сумматор 7 по сигналам с выхода 29 выполн ет операцию ело-, женин в первой половине п того такта и операцию вычитани  - во второйto the input of the adder 7, the output of the input register 2. The adder 7, according to the signals from the output 29, performs the operation of a half- and second-half clock and the subtraction operation — in the second

половине. В середине п того такта суммаI Sj ReC, по сигналу с выхода 25 принимаетс  врегистр 11, а в конце п того такта разность 1 8;-RsC . по сигналу с выхода 26 принимаетс  в регистр 12. В шестом такте в множительном блоке 4 выполн етс  умножение и произведени€ ReC по сигналу с выхода 24 принимаетс  в регистр 5, в регистр б по этому же сигналу принимаетс  произведение ReW;, а в регистр 3 - мнима  часть весового коэффициента . Во входной регистр 2 по сигналу с выхода 28 принимаетс  действительна  часть ЙеВ исходного отсчета Bj, .. Коммутатор 8 по сигналу с выхода 30 подключает к входу сумматора 7 объединенный выход регистров 9fl2 результатов . Сумматор 7 по сигналам с выхода 29 выполн ет операцию вычитани  в первой половине шестого такта и операцию сложени  - во второй. В первой половине шестого такта по сигналу с выхода 27 из регистра 9 выдаетс  сумма ReB; + ReC; и в середине такта по этому же сигналу (по заднему фронту) в регистр 9 принимаетс  разность ReAi Яеб;;- ReC;-ReVj-I C -l W . Во второй половине шеетого такта по сигналу с выхода 28 из регистра.10 выдаетс  разность ReVi/ и в конце такта по этому же сигналу в регистр 10 принимаетс  сумма ReA;, ReB;-ReC;ReW+ half. In the middle of the fifth cycle, the sum I Sj ReC, on the signal from the output 25, is taken into register 11, and at the end of the fifth cycle the difference is 1 8; -RsC. the signal from output 26 is received in register 12. In the sixth cycle in the duplication block 4 multiplication is performed and the product of € ReC from the signal from output 24 is received in register 5, the product ReW is received in register b by the same signal; and in register 3 - imaginary part of the weighting factor. In input register 2, the actual part YeV of the initial sample Bj, is taken from the output 28 signal. Switch 8, based on the output 30, connects the combined output of the result registers 9fl2 to the input of the adder 7. The adder 7, based on the signals from output 29, performs the subtraction operation in the first half of the sixth clock cycle and the addition operation in the second half. In the first half of the sixth clock cycle, the signal from output 27 of register 9 gives the sum of ReB; + ReC; and in the middle of a clock cycle by the same signal (on the falling edge) in register 9 the difference ReAi Jaeb is received ;; - ReC; -ReVj-I C -l W. In the second half of the numbered clock cycle the signal from output 28 of register 10 yields the difference ReVi / and, at the end of the clock cycle, the sum ReA ;, ReB; -ReC; ReW + is received at the same signal into register 10.

В седьмом такте в множительном блоке 4 выполн етс  умножение и произведение ReC;,I«, сигналу с вы хода 24 принимаетс  в регистр 5, в регистр б по этому же сигналу . принимаетс  произведение Rec -ReW, а во входной регистр 3 - мнима  част весового коэффициента W Во входной регистр 1 по сигналу с выхода 26 принимаетс  мнима  часть исходного отсчета С, . Коммутатор 8 по сигналу с выхода 30 подключает к входу сумматор 7 объединенный выход регистров 94-12 результатов. Сумматор 7 по сигналам с- выхода 29 выполн ет операцию сложени  и операцию вычитани  соответственно в первой и второй половинах седьмого такта. В первой половине седьмого такта по сигналу с выхода 25 из регистра 11 выдаетс  сумма ReC I,v и в середине такта по этому же сигналу в регистр 11 принимаетс  сумма I ft;l«B;t Rec;. UC-ReWV Во второй половине седьмого такта п сигналу с выхода 26 из регистра 12 выдаетс  разностьГ В; - ReC; tn,W и в конце такта по этому же сигналу в регистр 12 принимаетс  разность |1«1 лм тВ;-ReC;-l C;-ReVKVIn the seventh cycle in multiplication block 4, multiplication and the product ReC; I, are performed; the signal from output 24 is received in register 5, and in register B by the same signal. the product Rec-REW is received, and in the input register 3, the imaginary part of the weighting factor W. In the input register 1, the output signal 26 is taken from the imaginary part of the original reference C,. The switch 8 on the signal from output 30 connects to the input of the adder 7 the combined output of registers 94-12 results. The adder 7, according to the signals of the c-output 29, performs the addition operation and the subtraction operation in the first and second halves of the seventh cycle, respectively. In the first half of the seventh clock cycle, the signal from output 25 from register 11 yields the sum ReC I, v, and in the middle of the clock, the sum I ft is received into the register 11; l "B; t Rec ;. UC-ReWV In the second half of the seventh cycle, a difference from the output signal from register 12 is outputted to the signal from output 26; - ReC; tn, W, and at the end of the clock cycle, the difference | 1 "1 lm vB; -ReC; -l C; -ReVKV

В ВОСЬМОМ такте в множительном блоке 4 выполн етс  умножение и произведение In, по сигналу с выхода 24 прийимаетс  в регистр 5, в регистр 6 по этому же сигналу принимаетс  произведение г а в регистр 3 - действительна  чпс.ть Revy весового коэффициента . во входной регистр 2 по сигналу с выхода 28 принимаетс  мнима  часть 1 9,ч, исходного отсчета Ъ . Коммутатор 8 по сигналу с выхода 30 подключает к входу су1лматора 7 выход входного регистра 2 чисел. Сумматор 7 выполнет операции сложени  и вычитани  в первой и второй половинах такта соответственно. В первой половине восьмого такта из регистра 9 на выход устройства выдаетс  действительна  часть Не А; преобразованного А, по сигналу с выхода 27 и по это же сигналу (по заднему фронту) в регистр 9 принимаетс  сумма Re 8; , + fReC,- . Во второй половине восьмого такта из регистра 10 на шлход устройства по сигналу с выхода 28 выдаетс  действительна  часть Re Д;., и по этому же сигналу врегистр 10 принимаетс  разност ReB;,-ReCi,,In the eighth cycle, the multiplication unit 4 performs the multiplication and the product In, takes the signal from output 24 to register 5, and to register 6 uses the same signal to accept the product g and in register 3 the actual weight is calculated. in input register 2, the output from 28 is assumed to be the imaginary part 1 9, h, of the initial reference b. The switch 8 on the signal from the output 30 connects to the input of the cooler 7 the output of the input register 2 numbers. The adder 7 performs addition and subtraction operations in the first and second halves of a clock, respectively. In the first half of the eighth clock cycle from register 9, the real part of He A is output from the device; transformed by A, by the signal from output 27 and by the same signal (by the falling edge) in register 9 the sum Re 8 is received; , + fReC, -. In the second half of the eighth clock cycle from register 10, the real part Re D; is output to the device's slab by the signal from output 28, and the difference ReB;, - ReCi ,, is received at the same signal in register 10

В первой половине дес того такта по сигналу с выхода 25 из регистра 11 на выход устройства выдаетс  мнима  часть In, А; преобразованного отсчета Л ; и по этому же сигналу в регистр 11 принимаетс  сумма ,, 4 ReC,,- UW . Во второй половине дев того такта по сигналу с выхода 26 из регистра 12 на выход устройства выдаетс  мнима  часть 1„ А;,, преобразованного отсчета А и по этому же сигналу в .регистр 12 принимаетс  разность ,,-ReCi, . Работа остапыных элементов устройства аналогична описанной дл  п того такта.In the first half of the tenth cycle, the signal from output 25 of register 11 outputs the imaginary part In, A; converted reference L; and on the same signal, the sum 11 ,, 4 ReC ,, - UW is accepted into register 11. In the second half of the ninth clock cycle, a signal from output 26 of register 12 sends the imaginary part 1 "A ;," of the converted reference A to the device output, and the difference, - ReCi, is received into the register 12 by the same signal. The operation of the elements of the device is similar to that described for the fifth cycle.

Далее работа всего устройства аналогична.Further operation of the entire device is similar.

При введении четырех выходных регистров 14717 работа устройства отличаетс  только в тактах 6-9, относ щихс  к записи преобразованных отсчетов и выдаче их на выход устройства . А именно, в середине шестого такта действительна  часть Re А;With the introduction of the four output registers 14717, the operation of the device differs only in cycles 6-9, related to recording the converted samples and outputting them to the output of the device. Namely, in the middle of the sixth cycle, the real part of Re A is valid;

преобразованного отсчета А,- принимаетс  не в регистр 9,а в регистр 14,соответственно Re А i ., /lyriA; flmAUi принимаютс  в регистры 15-17. Тогда выдачу преобразованных отсчетов можно выполн ть независимо от промежуточных вычислений, причем равномерно , т.е. по одному результату за один такт. Например, в седьмом тактена выход устройства выдаетс  ReA t в восьмом -Re А г в дев том -1т Л в дес том - + 1 а середине дес того такта в регистр 14 принимаетс  ReA и далее .ReA,4, / т ,Гп,л;,э соответственно в дес том и одиннадца тЪм тЪктах в регистры 15-17, а вthe converted reference A, is not accepted into register 9, but into register 14, respectively Re A i., / lyriA; flmAUi is accepted into registers 15-17. Then, the output of the transformed samples can be performed independently of intermediate calculations, and evenly, i.e. one result for one measure. For example, in the seventh clock cycle, the output of the device is given by ReA t in the eighth -ReA r in the ninth -1 t L in the tenth - + 1 and in the middle of the tenth clock cycle in the register 14 is taken ReA and then .ReA, 4, / T, l;, uh, respectively, in the tenth and odnadtsa t'm tkktah registers 15-17, and in

иг. iig. i

одиннадцатом такте можно уже -выдавать двенадцатом Re А,, и т.д.the eleventh cycle can already be issued the twelfth Re A ,, etc.

Таким образом, по сравнению с известным устройством предлагаемоеThus, in comparison with the known device, the proposed

при той же производительности имеетна три регистра и один коммутатор меньше, причем известное устройство включает сложные многовходовые коммутаторы , а предлагаемое - простойwith the same performance, there are three registers and one switch less, and the known device includes complex multi-input switches, and the proposed one is simple

двухвходовой. Кроме того, известное устройство имеет шесть входов, тогда как предлагаемое устройство только два, что существенно уменьшает число внешних св зей и позвол етtwo-way. In addition, the known device has six inputs, whereas the proposed device has only two, which significantly reduces the number of external connections and allows

работать с линейно организованной ; пам тью.work with linearly organized; memory

2020

Фиг. г.FIG. year

2it2it

2323

гg

S S

2 272 27

J Ъ0J b

.J/.J /

-Г ±W-D ± w

S tjffS tjff

Claims (2)

1. АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ, содержащее два входных регистра чисел, входной регистр весового коэффициента, множительный 'блок, два регистра слагаемых, сумматор, коммутатор, четыре регистра результатов и блок управления, о т лич ающее ся тем, что, с целью упрощения устройства, блок управления содержит генератор синхроимпульсов, счетчик тактов, дешифратор, элемент ИЛИ и блок памяти, причем информационные входы входных регистров чисел объединены .и являются первым входом устройства, выход первого входного регистра чисел соединен с первым входом множитель- . ного блока, второй вход которого .соединен с выходом регистра весового коэффициента, информационный вход которого является вторым входом устройства, выход множительного блока соединен с информационным входом первого регистра слагаемых, выход .которого соединен с информационным входом второго регистра слагаемые, выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, выход которого соединен 'с информационными входами регист ров результатов,выходы которых объединены между собой и соединены с первым информационным входом ком’лутатора, второй информационный вход которого , соединен с выходом второго входного регистра чисел, выход коммутатора соединен с вторым информационным входом сумматора, выход генератора синхроимпульсов блока управления соединен со счетным входом счетчика тактов, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, кроме того, выходы младших разрядов счетчика тактов соединены с входами дешифратора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входами приема и входом, выдачи первого, второго, третьего . и четвертого регистров результатов соответственно, второй и четвертый выходы дешифратора соединены с входами приема первого и второго, входных регистров чисел соответственно, а также с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с,входами приема первого и второго регистров слагаемых и регистра весового коэффициента, первый выход блока памяти соединен с управляющим входом сумматора, второй выход блока-памяти соединен с управляющим входом коммутатора.1. Arithmetic device for fast Fourier transform, containing two input register of numbers, input register of weighting factor, multiplier 'block, two register of terms, adder, switch, four register of results and control unit, which differs in that, for the purpose to simplify the device, the control unit contains a clock generator, a clock counter, a decoder, an OR element and a memory unit, the information inputs of the input number registers being combined. and are the first input of the device, the output of the first input p A number register is connected to the first input of the multiplier. block, the second input of which is connected to the output of the register of the weight coefficient, the information input of which is the second input of the device, the output of the multiplier block is connected to the information input of the first register of terms, the output of which is connected to the information input of the second register of terms, the output of which is connected to the first information the adder input, the output of which is connected to the information inputs of the result registers, the outputs of which are interconnected and connected to the first information input 'lutator, the second information input of which is connected to the output of the second input register of numbers, the output of the switch is connected to the second information input of the adder, the output of the clock generator of the control unit is connected to the counting input of the clock counter, the outputs of which are connected to the address inputs of the memory block, in addition, the outputs the least significant bits of the clock counter are connected to the inputs of the decoder, the first, second, third and fourth outputs of which are connected to the inputs of the reception and input, issuing the first, second, third. and the fourth registers of results, respectively, the second and fourth outputs of the decoder are connected to the inputs of the reception of the first and second, input registers of numbers, respectively, as well as to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the inputs of the reception of the first and second registers of terms and register of the weight coefficient, the first output the memory block is connected to the control input of the adder, the second output of the memory block is connected to the control input of the switch. 2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, с целью, обеспечения равномерной выдачи резуль татов, оно содержит дополнительно четыре выходных регистра, информационные входа которых объединены и , соединены с выходом сумматора, вход приема первого выходного регистра и вход выдачи четвертого выходного регистра соединены с третьим выходом блока памяти, вход выдачи первого выходного регистра и вход приема четвертого выходного регистра соединены с четвертым выходом блока2. The device pop. 1, characterized in that, in order to ensure uniform output of the results, it further comprises four output registers, the information inputs of which are combined and connected to the output of the adder, the input input of the first output register and the output input of the fourth output register are connected to the third output of the block memory, the input output of the first output register and the input input of the fourth output register are connected to the fourth output of the block SU ..1101835 памяти, входы приема второго и четвертого выходных регистров соединены соответственно с пятым и восьмым выходами блока памяти, входы выдачи второго и третьего выходных регистров соединены соответственно с шестым и седьмым выходами блока памяти.SU ..1101835 memory, the input inputs of the second and fourth output registers are connected respectively to the fifth and eighth outputs of the memory unit, the outputs of the second and third output registers are connected respectively to the sixth and seventh outputs of the memory unit.
SU823511921A 1982-11-17 1982-11-17 Arithmetic unit for executing fast fourier transform SU1101835A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823511921A SU1101835A1 (en) 1982-11-17 1982-11-17 Arithmetic unit for executing fast fourier transform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823511921A SU1101835A1 (en) 1982-11-17 1982-11-17 Arithmetic unit for executing fast fourier transform

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1101835A1 true SU1101835A1 (en) 1984-07-07

Family

ID=21035856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823511921A SU1101835A1 (en) 1982-11-17 1982-11-17 Arithmetic unit for executing fast fourier transform

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1101835A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 399859, кл. q 06 F 7/38, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР № 736113, кл. q 06 Р 15/332, 1977 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4115867A (en) Special-purpose digital computer for computing statistical characteristics of random processes
US4017693A (en) Synthesizer of multifrequency code signals
US3943347A (en) Data processor reorder random access memory
SU1101835A1 (en) Arithmetic unit for executing fast fourier transform
SU1280624A1 (en) Device for multiplying the floating point numbers
SU1411775A1 (en) Device for computing functions
SU1322269A1 (en) Device for extracting root of sum of squares of three numbers
RU1795459C (en) Multichannel signature analyzer
SU1282104A1 (en) Digital function generator
SU1425712A1 (en) Digital interpolator
SU1013964A1 (en) Computing device for pickups having frequency outputs
SU1265795A1 (en) Device for executing walsh transform of signals with adamard ordering
SU1578708A1 (en) Arithmetical device
SU1430964A1 (en) Device for computing signal spectra with double resolution
SU1269124A1 (en) Calculating device
SU1742836A1 (en) Functional converter of multiple variables
SU855995A1 (en) Time-to-code converter
SU1667101A1 (en) Quick fourier transform processor
SU1119025A1 (en) Device for implementing fast fourier transform of sequence with zero elements
SU1615741A1 (en) Systolic processor of discrete fourier transform
SU1247891A1 (en) Processor for fast fourier transform
SU1305667A1 (en) Multiplying device
SU1388857A1 (en) Device for logarithming
SU1425709A1 (en) Processor for fast fourier transform
RU1783519C (en) Device for multiplying @@@-digit binary numbers