SU1115060A1 - Device for implementing fast transforms in digital orthogonal function bases - Google Patents

Device for implementing fast transforms in digital orthogonal function bases Download PDF

Info

Publication number
SU1115060A1
SU1115060A1 SU833587609A SU3587609A SU1115060A1 SU 1115060 A1 SU1115060 A1 SU 1115060A1 SU 833587609 A SU833587609 A SU 833587609A SU 3587609 A SU3587609 A SU 3587609A SU 1115060 A1 SU1115060 A1 SU 1115060A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
inputs
elements
counter
Prior art date
Application number
SU833587609A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Карташевич
Георгий Александрович Кухарев
Александр Иванович Ходосевич
Original Assignee
Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина
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 Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина filed Critical Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина
Priority to SU833587609A priority Critical patent/SU1115060A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1115060A1 publication Critical patent/SU1115060A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ БЫСТРЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В БАЗИСАХ ДИСКРЕТНЫХ ОРТОГОНАПЬНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее арифметический блок, блоки оперативной и посто нной пам ти , группу коммутаторов, регистр итераций, и счетчик операндов, причем информационные вьрсоды блоков оперативной и посто нной пам ти подключены соответственно к входам операндов и коэффициентов арифметического блока, информационный выход которого подключен к информа- ционному входу блока оперативной пам ти, адресный вход которого подключен к.выходам коммутаторов группы , параллельный выход регистра итераций подключен соответственно к управл юпа1м входам коммутаторов группы, информационные входы коммутаторов группы, кроме выхода второго разр да - к параллельному выходу счетчика операндов, выход второго разр да которого подключен к входу управлени  записью - считыванием блока оперативной пам ти, о т.личающеес  тем, что, с. целью расширени  функциональньк возможностей устройства путем вычислени  коэффициентов преобразований в базисе функций Фурье, Уолша, Хаара и комплексных пр моугольных функций , в него введены коммутатор, счетчик итераций, группа элементов И, регистр сдвига и формирователь управл ющих сигналов, причем параллельный выход счетчика операндов, исключа  выходы первого и второго разр дов, подключен к информационным входам коммутатора и регистра сдвига , выход коммутатора подключен к (Л тактовому входу регистра итераций с и счетному входу счетчика итераций, параллельный выход которого подклю§ чен поразр дно к первым входам соответствуюпсих элементов И группы и управл ющему входу регистра сдвига , выходы элементов И группы подключены соответственно к разр дам управл ющего входа коммутатору, паел раллельный выход регистра сдвига подключен, исключа  старший разр д, Од к адресному; входу блока посто нной пам ти, вторые входы элементов И группы объединены и  вл ютс  первым входом задани  режима устройства, причем формирователь управл ющих сигналов содержит элемент ШТИ-НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, первый , второй, третий и четвертый элементы И, генератор тактовых импульсов , счетчик и формирователь импульсов , причем первые входы первых элементов И, И-НЕ и инверсный вход втоThe DEVICE FOR IMPLEMENTING FAST TRANSFORMATIONS IN THE BASIS OF DISCRETE OUR ALCO-FUNCTIONS, containing an arithmetic unit, an operative and permanent memory blocks, a group of switches, an iteration register, and an operand counter, and an information block of an active face, a group of switches, an area, and a face to you, and you will also have a simple way to get into your application. an arithmetic unit, the information output of which is connected to the information input of the random access memory block, the address input of which is connected to the output of the switches uppa, the parallel output of the register of iterations is connected respectively to the control inputs of the switches of the group, the information inputs of the switches of the group, except for the output of the second bit, to the parallel output of the operand counter, the output of the second discharge of which is connected to the control input of the write-read memory block, t.ch. to expand the functionality of the device by calculating the conversion factors in the basis of Fourier, Walsh, and Haar functions and complex rectangular functions, a switch, an iteration counter, a group of elements And, a shift register and a driver of control signals, with the parallel output of the operand counter, the outputs of the first and second bits are connected to the information inputs of the switch and the shift register, the switch output is connected to (L clock input of the iteration register with and counting in One iteration counter, the parallel output of which is connected one at a time to the first inputs of the corresponding PSU elements of the group and the control input of the shift register, the outputs of the AND group elements are connected respectively to the bits of the control input of the switch, the parallel parallel output of the shift register is connected, except for the senior d, Od to the address; the input of the block of permanent memory, the second inputs of the elements AND groups are combined and are the first input of the device mode setting, and the driver of the control signals contains ent STI-NO, first and second AND-NO elements, first, second, third and fourth AND gates, a clock generator, a counter and pulse generator, wherein first inputs of first AND gates, and NOR and inverted input vto

Description

рого элемента И-НЕ подключены к старшему разр ду параллельного выхода регистра сдвига, выход элемента ИЛИНЕ подключен к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ и к инверсному входу четвертого элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу формировател  и тульсов, первый выход которого подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И-НЕ, выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика, параллельный выход которого подключенк адресному входу формировател  импульсов , третьи входы первого элементаthe primary element of the NAND is connected to the higher bit of the parallel output of the shift register, the output of the element ILINE is connected to the second inputs of the first and second elements of the NAND and to the inverse of the fourth element AND whose output is connected to the control input of the forcing device and the pulses, the first output which is connected to the second inputs of the second and third elements And, the first inputs of which are connected to the outputs of the first and second elements AND, respectively, the output of the clock generator is connected to the counting input of the counter, parallel to the th output of which is connected to the address input of the pulse former, the third inputs of the first element

50605060

И-НЕ и третьего элемента И и второй вход первого элемента И соединены с входом управлени  сдвигом регистра итераций и  вл ютс  вторым входом задани  режима устройства, пр мой вход четвертого элемента И  вл етс  третьим входом задани  режима устройства, выход переполнени  счетчика соединен со счетным входом счетчика операндов, второй и третий выходы формировател  импульсов и выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И подключены к входу синхронизации арифметического блока, вход элемента ИЛИ соединен с параллельным выходом , исключа  старший разр д, регистра сдвига.The NAND and the third element AND and the second input of the first element AND are connected to the shift control input of the iteration register and are the second input of the device mode setting, the direct input of the fourth AND element is the third input of the device mode setting, the counter overflow output is connected to the counting input the operand counter, the second and third outputs of the pulse former and the outputs of the first, second, third and fourth elements of AND are connected to the synchronization input of the arithmetic unit, the input of the OR element is connected to the parallel input Odom excluding significant bit, the shift register.

I I

Изобретение относитс  к цифро- вой вычислительной технике и может быть использовано при решении задач фильтрации и идентификагцш сигналов .. The invention relates to digital computing and can be used in solving problems of filtering and identifying signals.

Известно устройство дл  вычислени  обобщенных дискретных функций, содержащее блок формировани  адреса , основной и дополнительный блоки пам ти, арифметический блок, коммутатор , линию задераски, адресный счетчик и блок вычислени   дра обобщенных дискретных функций, причем блок формировани  адреса содержит счетчик по модулю Р, триггер, счетчик по модулю БД блок умножени  на модуль Р, схему зп ножени  модулей , два сумматора, счетчик микрошагов , счетчик по модулю Я и блок вычислени  модул  S СП.A device for computing generalized discrete functions is known, comprising an address generation unit, a main and additional memory blocks, an arithmetic unit, a switch, a slide line, an address counter, and a generalized discrete function calculation unit, the address generation unit contains the modulo counter P, a trigger, the modulo-DB counter is the unit multiplying by the module P, the module's schematic diagram, two adders, the microstep counter, the modulo-I counter and the module for calculating the module S SP.

Недостатками этого устройства  вл ютс  большие аппаратурные затра ты и ограниченные функциональные возможности, состЪ щие в вычислении только коэффициентов преобразовани  Фурье-Уолша и коэффициентов дискретного преобразовани  Фурье.The disadvantages of this device are the large hardware costs and limited functionality, which in calculating only the Fourier-Walsh transform coefficients and the discrete Fourier transform coefficients.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  реализации быстрого преобразовани  Фурье, содержащее оперативную пам ть арифметическийThe closest in technical essence to the present invention is a device for realizing a fast Fourier transform containing an arithmetic random access memory.

блок, посто нную пам ть и блок управлени , первый и второй выходы которого подключены к адресным входам , соответственно, блоков оперативной и посто нной пам ти, выходы которых подключены соответственно к входам операндов и коэффициентов арифметического блока, третий выход блока управлени  подключен к входу синхронизации арифметического блока выход которого подключен к информационному вхбду блока оперативной пам ти, причем блок управлени  содержит счетчик операндов, регистр хранени  и схему инверсии кода L21.block, fixed memory and control unit, the first and second outputs of which are connected to the address inputs, respectively, of the operational and fixed memory, the outputs of which are connected respectively to the inputs of operands and coefficients of the arithmetic unit, the third output of the control unit is connected to the synchronization input an arithmetic unit whose output is connected to an information block of a random-access memory block, the control block containing an operand counter, a storage register, and an L21 code inversion circuit.

Недостатком известного устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности, состо щие в вычислении только коэффициентов преобразовани  Фурье последовательности входных отсчетов.A disadvantage of the known device is the limited functionality of calculating only the Fourier transform coefficients of the sequence of input samples.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем вычислени  коэффициентов преобразований в базисе функций Фурье, Хаара, Уолша и комплексных пр моугольных функций.The aim of the invention is to enhance the functionality of the device by calculating the transform coefficients in the basis of Fourier, Haar, Walsh functions and complex rectangular functions.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее арифметический блок, блоки оперативной и посто нной пам ти, группу коммутаторов , регистр итераций и счет3 чик операндов, причем информационные выходы блоков оперативной и пос то нной пам ти подключены соответст венно к входам операндов и коэффици ентов арифметического блока, информационный выход которого подключен к информационному входу блока оперативной пам ти, адресный вход кото рого подключен к выходам коммутатор группы, параллельный выход регистра итераций подключен соответственно к управл ющим входам коммутаторов группы, информационные входы коммутаторов группы подключены, кроме выхода второго разр да, к параллельному выходу счетчика операндов , выход второго разр да которого подключен к входу управлени  записью-считыванием блока опера тивной пам ти, введены коммутатор, счетчик итераций, группа-элементов И, регистр сдвига, формирователь управл ющих сигналов, причем параллельный выход счетчика операндов, исключа  вьтходы первого и второго разр дов, подключен к информационным входам коммутатора и регистра сдвига, выход коммутатора подключен к тактовому входу регистра итераций и счетному входу счетчика итераций, параллельный выход которого подключен поразр дно к первым входам соот ветствующих элементов И группы и уп равл ющему входу регистра сдвига, выходы элементов И группы подключены соответственно к разр дам управл ющего входа коммутатора, параллельный выход регистра сдвига подключен, исключа  старший разр д, к адресному входу блока посто нной пам ти, вторые входы элементов И группы-объединены и  вл ютс  первым входом задани  режима устройства , причем формирователь управл ющих сигналов содержит элемент ИЛИ-Н первый и второй элементы И-НЕ, первый , второй, третий и четвертый элементы И, генератор тактовых импульсов , счетчик и формирователь импульсов, причем первые входы первых элементов И, И-НЕ и инверсный вход второго элемента И-НЕ объедине ны и подключены к старшему разр ду параллельного выхода регистра сдвига , выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к вторым входам первого и второго элемента И-НЕ и к инверсному входу четвертого элемента И, выход кото60 рого подключен к управл ющему входу формировател  импульсов, первый выход которого подключен к вторым входам второго и. третьего элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответственно пер вого и второго элементов И-НЕ, выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика , параллельный выход которого подключен к адресному входу формировател  импульсов, третьи входы первого элемента И-НЕ и третьего элемента И и. второй вход первого элемента И соединены с входом управлени  сдвигом регистра итераций и  вл ютс  вторым входом задани  режима устройства, пр мой вход четвертого элемента И  вл етс  третьим входом задани  режима устройства, выход переполнени  счетчика соединен со счетным входом счётчика операндов , второй и третий выходы формировател  импульсов и выходы первого , второго, третьего и четвертого элементов И подключены к входу синхронизации арифметического блока , вход элемента ИЛИ соединен с параллельным выходом, исключа  старший разр д, регистра сдвига. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема формировател  управл ющих сигналов. Устройство содержит блоки оперативной 1 и посто нной 2 пам ти, арифметический блок 3, группу коммутаторов 4, регистр 5 итераций, счетчик 6 операндов, коммутатор 7, счетчик 8 итераций,группу элементов И 9, регистр 10 сдвига и формирователь 11 управл ющих сигналов . Формирователь управл ющих сигналов содержит элемент ИЛИ-НЕ 12, первый 13 и второй 14 элементы И-НЕ, первый 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18 элементы И, генератор 19 тактовых импульсов, счетчик 20, формирователь 21 импульсов. Арифметический блок (АБ) 3 выполнен аналогично известному, предназначен дл  вьтолнени  элементарного преобразовани  вида А + В «W и содержит четыре сумматора, четыре регистра хранени  результата, два коммутатора, два входных регистра хранени  действительной и мнимой частей операнды, регистр синуса и регистр косинуса дл  занесени  зна чени  кспоненциального коэффициен та W, .младшие разр ды которых через вентили подключены к управл ющим входам соответственно первого, четвертого и второго, третьего сумматоров, а управл юп(ие входы вентилей объединены. Счетчик 6 операндов, регистр 5 итераций,, группа коммутаторов А содержат соответственно У + 1 , и- 1 разр дов и п коммутаторов 3t1 (п , N - объем последовательности входных отсчетов), причем выход первого разр да счетчика 6 операндов подключен к вторым входам группы коммутаторов 4, выход (J + 1)-го разр да, начина  с третьего разр да - к первому вхо ду j-ro коммутатора,выход (i.+ 2)разр да - к третьему входу j-rp коммутатор, а выход третьего разр да счетчика 6 операндов подключен третьему входу первого коммутатора . Первый управл ющий вход j-ro коммутатора подключен к выходу (j-1)-ro разр да регистра 5 итераций , второй управл ющий вход к выходу j-ro разр да, причем первый управл ющий вход первого комму татора и второй управл ющий вход 10-го коммутатора подключены соответственно логическими потенциалами 1 и О. Счетчик 8 итераций и группа эле ментов И 9 содержат К Iog2n разр дов и элементов И соответственно . Устройство работает следующим о разом. При реализации быстрого преобра вани  Фурье (БПФ) на входах XI, Х2 ХЗ устройства установлен код 110, последовательность входных отсчето расположена в блоке 1 оперативной пам ти (ОП) в двоично-инверсном по ке, а счетчики операндов 6 и.итера ций 8 и регистр 5 итераций обнулены . Сери  импульсов с второго выхо да блока синхронизации 11 nocTjmaет на счетный вход 6 операндов , на выходах первого, третье го и последующих разр дов которого формируетс  исходный двоичный код, а на выходе второго разр да - сигнал управлени  записью-считыванием блока 1 ОП. На управл ющем входе коммутатора 7 задан нулевой код ( элементы И 9 группы закрыты) и сигнал переполнени  с выхода старшего разр да счетчика 6 операндов поступает на счетный вход счетчика 8. итераций и тактовый вход регистра 5 итераций. При этом на выходах разр дов счетчика 8 итера1ЩЙ формируетс  двоичный код номера итераций, а в регистр 5 итераций со стороны младшего разр да заноситс  едини- . ца со сдвигом ранее записанной информации в сторону старших разр дов . Сигналы с параллельного выхода регистра 5 итераций, поступа  на управл ющие входы коммутаторов 4 группы, преобразуют исходный двоичный код с параллельного, выхода счетчика 6 операндов в двоичный код адреса записи и чтени  операндов дл  определенной итерации БПФ согласно графу преобразовани  с замещением и прореживанием по времени . Двоичный код с параллельного выхода счетчика 8 итераций поступает на управл ющий вход регистра сдвига 10, который, в зависимости от номера итерации и начального кода адреса считывани  .пары операн-дов , формирует коды адресов выборки из блока 2 посто нной пам ти ( ПП) экспоненциального коэффициента W. Коэффициент W (отдельно значение синуса и косинуса) поступает в АБ 3, выполн ющий элементарное преобразование вида А + B-W, где А и В - считываемые из блока 1 ОП комплексные операнды, представл емые как значени  их действительных и мнимых частей. Двоичный код с параллельного выхода регистра 10 сдвига также поступает на вход формировател  11 уп-. равл ющих сигналов, а именно на вход элемента ИЛИ-НЕ (фиг. 2), сигнал О на выходе которого задает режим работы АБ 3 Полное комплексное умножение. При этом на выходах первого 13 и второго 14 элементов И-НЕ ичетвертого 18 элемента И по вл етс  сигнал 1, сери  тактовых импульсов записи в регистры хранени  АБ 3 проходит с первого выхода формировател  21 импульсов на выходы второго 16 и третьего 17 элементов И и далее пос«тупает на тактовые входы записи (отдельно) регистров хранени  про7The goal is achieved by the fact that the device containing the arithmetic unit, the operational and fixed memory blocks, the switch group, the iteration register and the count of operands, the information outputs of the operative and world memory blocks are connected respectively to the operand inputs and the arithmetic unit, whose information output is connected to the information input of the RAM, whose address input is connected to the outputs of the switch group, the parallel output of the register of iterations In accordance with the control inputs of the group switches, the information inputs of the group switches are connected, besides the second bit output, to the parallel output of the operand counter, the second bit output of which is connected to the read memory control input of the operational memory block, and the iteration counter is entered , group-elements I, shift register, driver of control signals, with the parallel output of the operand counter, excluding the inputs of the first and second bits, connected to the information inputs of the com the shift register, the switch output is connected to the clock input of the iteration register and the counting input of the iteration counter, the parallel output of which is connected to the first inputs of the corresponding elements of the AND group and the control input of the shift register, the outputs of the AND elements of the group are respectively connected to bits the control input of the switch, the parallel output of the shift register is connected, excluding the high-order bit, to the address input of the block of permanent memory, the second inputs of the AND-group elements are combined and are the first the input of the device mode setting, the driver of the control signals containing the element OR-H the first and second elements AND-NOT, the first, second, third and fourth elements AND, the clock generator, the counter and the driver of the pulses, the first inputs of the first elements AND, AND -NON and the inverse input of the second element NAND are combined and connected to the higher bit of the parallel output of the shift register, the output of the element OR NONE is connected to the second inputs of the first and second element AND NAND and to the inverted input of the fourth element AND, output to o60 cerned is connected to the control input of the pulse shaper, which first output is connected to second inputs of the second and. The third elements AND, the first inputs of which are connected to the outputs of the first and second elements NAND, respectively, the output of the clock generator connected to the counting input of the counter, the parallel output of which is connected to the address input of the pulse shaper, the third inputs of the first element NAND and the third element And and. the second input of the first element And connected to the shift control input of the register of iterations and is the second input of the device mode setting, the direct input of the fourth element And is the third input of the device mode setting, the counter overflow output is connected to the counter input of the operand counter, the second and third ram generator outputs pulses and outputs of the first, second, third and fourth elements of AND are connected to the synchronization input of the arithmetic unit, the input of the OR element is connected to the parallel output, excluding the senior sp d, shift register. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 is a block diagram of a control signal generator. The device contains operational 1 and constant 2 memory blocks, an arithmetic unit 3, a group of switches 4, a register of 5 iterations, a counter of 6 operands, a switch 7, a counter of 8 iterations, a group of elements AND 9, a shift register 10 and a driver 11 of control signals. The driver of the control signals contains the element OR NOT 12, the first 13 and second 14 elements are NOT the first 15, the second 16, the third 17 and the fourth 18 elements AND, the generator 19 clock pulses, the counter 20, the driver 21 pulses. The arithmetic unit (AB) 3 is made similarly well-known, it is intended to perform an elementary A + B type transformation "W" and contains four adders, four result storage registers, two switches, two input real and imaginary parts storage registers, a sine register and a cosine register for input the values of the exponential coefficient W, the low bits of which through the valves are connected to the control inputs of the first, fourth and second, third adders, respectively, and the control inputs (the ventilation inputs The count of 6 operands, the register of 5 iterations, the group of switches A contain respectively Y + 1, and 1 bits and n switches 3t1 (n, N is the volume of the sequence of input samples), and the output of the first bit of the counter 6 operands is connected to the second inputs of the switch group 4, the output of the (J + 1) -th bit, starting from the third bit — to the first input of the j-ro switch, the output (i. + 2) of the bit — to the third input of the j-rp switch and the output of the third bit of the counter of 6 operands is connected to the third input of the first switch. The first control input of the j-ro switch is connected to the output (j-1) -ro of the register of 5 iterations, the second control input to the output of the j-ro discharge, with the first control input of the first switch and the second control input 10 switch of the nd switch are connected respectively to the logical potentials 1 and O. The counter 8 iterations and the group of elements And 9 contain K Iog2n bits and elements AND, respectively. The device works the next time. When implementing the fast Fourier transform (FFT) at the inputs XI, X2 X3 of the device, code 110 is set, the sequence of input counts is located in block 1 of the working memory (OP) in binary-inverse key, and the counters of operands 6 and 8 of iterations 8 and register 5 iterations reset to zero. A series of pulses from the second output of the synchronization block 11 nocTjmaet has 6 operands on the counting input, the output binary of the first, third and subsequent bits of the initial binary code is formed, and the output of the second bit has a write-read control signal of the OP block 1. At the control input of the switch 7, a zero code is set (elements AND 9 of the group are closed) and the overflow signal from the high bit output of the counter 6 operands is fed to the count input of the counter 8. iterations and the clock input of the register 5 iterations. At the same time, at the outputs of counter bits 8, iteration 1, the binary code of the number of iterations is formed, and the register of 5 iterations from the side of the low-order bit is entered. with a shift of the previously recorded information towards the higher bits. The signals from the parallel register output 5 iterations, arriving at the control inputs of group 4 switches, convert the source binary code from the parallel, the output of the counter 6 operands to the binary code of the write address and read operands for a specific iteration of the FFT according to the transformation graph with substitution and decimation over time. The binary code from the parallel output of the counter 8 iterations is fed to the control input of the shift register 10, which, depending on the iteration number and the initial read address code. The pair of operands generates the address codes of the sample from the exponential fixed memory block 2 coefficient W. The coefficient W (separate sine and cosine values) enters AB 3, which performs an elementary transformation of the form A + BW, where A and B are complex operands read from block 1 of the OP, represented as the values of their real and imaginary parts. The binary code from the parallel output of the register 10 shift also enters the input of the imaging unit 11 Pack. equalizing signals, namely to the input of the OR-NOT element (Fig. 2), the signal O at the output of which specifies the mode of operation of AB 3 Full complex multiplication. At the outputs of the first 13 and second 14 elements AND-NOT of the fourth 18 element I, a signal 1 appears, a series of write clock pulses in the storage registers of the AB 3 passes from the first output of the driver 21 pulses to the outputs of the second 16 and third 17 And elements and further pus "stumbles on the clock inputs of the record (separately) of the pro7 storage registers

изведени  Re В-cos W; Jm В- sin W и регистров хранени  цезультатов произведени  Re B«sin W, Jm Вcos W соответственно. С второго выхода формировател  21 импульсов н тактовые входы регистров синуса и косинуса АБ 3 поступает сери  импульсов , сдвигающа  информацию в сторону младшего разр да, а сигнал 1 с выхода четвертого элемента И 18 разрешает прохождение через вентили информации с выходов младших разр дов регистров синуса и косинуса на первые входы управлени  сумматоров.izveneni Re In-cos W; Jm B-sin W and the storage registers of the results of the product Re B "sin W, Jm Bcos W, respectively. From the second output of the imaging unit 21 pulses and clock inputs of the sine and cosine registers AB 3, a series of pulses is received, shifting the information towards the low-order bit, and the signal 1 from the output of the fourth element And 18 allows the information from the low-order bits of the sine and cosine registers to pass through the gates at the first control inputs of adders.

Сигнал с третьего выхода формировател  21 импульсов управл ет коммутаторами , причем в такте умножени  к одному из информационных входов сумматоров через коммутаторы подключаютс  выходы входных ре гистров операндов и вычисл ютс  произведени  ReB-cos W, ReB« sin W, Jm В cos W и Jm В«sin W, в такте перекрестного сложени  на этот же вход сумматоров поступают через коммутаторы результаты произведени  с выходов соответствующих регистров хранени , выполн ютс  операции вида Re В-cos W - Jm В-sin W Re(B«W) и Re В-sin W + Jm B-cos W Jm (), и результаты суммировани  Re() и Jm() заноситс  в соответствующие регистры хранени  по приходу отдельного импульса записи с первого выхода формировател  21 импульсов, а в такте выполнени  операции вида А + BW входы сумматоров подключены через коммутаторы к входным регистрам операндов , где к ЭТО14У моменту времени занесено значение отсчета А, и на информационных выходах сумматоров последовательно формируютс  дл  записи в блок 1 ОП действительные и мнимые части величины В A-B«W, а затем величины А A+B Сигнал с выхода старшего разр да регистра 10 сдвига,определ юпщй (в зависимости от логического состо ни  О или 1) знак заносимой в регистры синуса и косинуса АБ 3 информации, поступает на вход формировател  11 управл ющих сигналов и через первый элемент И подаес  на входы управлени  сумматоров. IThe signal from the third output of the pulse generator 21 controls the switches, and in the multiplication cycle, the outputs of the input registers of the operands are connected to one of the information inputs of the adders and the products ReB-cos W, ReB "sin W, Jm B cos W and Jm B are calculated "Sin W, in the cycle of cross-addition to the same input of the adders through the switches, the results of the output from the outputs of the corresponding storage registers are received, the operations of the form Re B-cos W - Jm B-sin W Re (B" W) and Re B-sin are performed W + Jm B-cos W Jm (), and the results of the summation of Re () and Jm () are entered in the corresponding storage registers for the arrival of a separate write pulse from the first output of the pulse former 21, and in the tact of performing the operation of the type A + BW, the inputs of the adders are connected via switches to the input registers of operands, where the value of countdown A is recorded to the ETO14 and the information outputs of the adders the real and imaginary parts of the value B AB W W, and then the values A A + B are sequentially formed to write to block 1 of the OP 1; The signal from the high-order output of the shift register 10, determined by reference (depending on the logic O or 1) the sign of the information entered into the sine and cosine registers of the AB 3, is fed to the input of the driver 11 of the control signals and through the first element AND is fed to the control inputs of the adders. I

В момент формировани  кода адреса значений экспоненциального ко5060 At the time of forming the address code of the exponential value

эффициента с показател ми Он /2 на выходе элемента ИЛИ-Е1Е 12 по вл етс  сигнал 1, который задает режим работы ЛВ 3 Умножение на 5 тривиальный множитель. При этом на выходе четвертого элемента И 18 по вл етс  сигнал О, поступающий в АБ 3 и блокирующий прохождение информации через элементы И с выходов младших разр дов регистров синуса и косинуса на первые входы управлени  сумматоров. На первом выходе формировател  21 импульсов вместо серии тактовых импульсов записи по вл етс  одиночный импульс, который проходит на тактовые входы записи либо регистров хранени  результатов произведени  Re В-cos WJ, Jm W (на входе Х5 формировател  управл ющих 11 сигналов потенциал О), либо регистров хранени  результатов произведени  Re В-sin WJ Jm Вsin fl (на входе Х5 - потенциал 1)i Значение операндов (отдельно 5 действительна  и мнима  части)the effect with the indicators He / 2 at the output of the element OR-E1E 12 appears signal 1, which sets the mode of operation of the LP 3 Multiplication by 5 trivial multiplier. At the same time, at the output of the fourth element And 18, the signal O arrives in AB 3 and blocks the passage of information through the elements AND from the outputs of the lower bits of the sine and cosine registers to the first control inputs of the adders. At the first output of the pulse driver 21, instead of a series of write clock pulses, a single pulse appears that travels to the clock inputs of the record or the registers of the storage of the results Re B-cos WJ, Jm W (at the input X5 of the driver of the control signal O 11) registers of storing results of products Re B sin WJ Jm B sin fl (input X5 is potential 1) i Operands value (5 is valid and imaginary parts separately)

переписываетс  из входных регистров через сумматоры в соответствующие регистры хранени  по приходу данного имлульса записи и умножение на тривиальный множитель завершаетс .Далее осуществл ютс  перекрестное сложение и операци  вида А + BV/. которые анологичны режиму Полное комплексное умножениеrewritten from input registers via adders to the corresponding storage registers upon the arrival of a given record record and multiplying by a trivial multiplier is completed. Next, a cross-add and A + BV / type operation are performed. which are similar to the mode Full complex multiplication

LL

при реализации преобразовани  в базисе комплексных пр моугольных функци  (БП КПФ) на входах XI, Х2, ХЗ установлен код 010, входные отсчеты расйоложены в блоке 1 ОП в двоично-инверсном пор дке, а формирование кодов адресов при записи и считывании операндов блока 1 ОП дл  всех итераций осуществл етс  аналогично БПФ. В базисе КПФ функции синуса и -косинуса принимают только целые значени  -О, +1, -1, и режим работы АБ 3 Полное комп|Лексное умножение измен етс  так, что в этом случае элементы И на выходах младших разр дов регистров синуса и косинуса АБ 3 заблокированы (на выходе четвертого элемента И 18 потенциал О), а умножение операнда В на величину (+1) или (-1) осуществл етс  путем пересылки значени  действительной и мнимой частей операнда В через сумматоры в соответствующие регистры хранени  (при этом на их тактовые входыwhen implementing the conversion in the basis of complex rectangular functions (BPPF) at the inputs XI, X2, X3 code 010 is set, the input samples are located in block 1 OP in binary-inverse order, and the formation of address codes when writing and reading the operands of block 1 OP for all iterations, similarly to the FFT. In the basis of the CPP, the sine and -sine sine functions take only integer values -O, +1, -1, and the operation mode of the AB 3 Full comp | Lex multiplication is changed so that in this case the AND elements at the outputs of the lower bits of the sine and cosine registers AB 3 is blocked (at the output of the fourth element And 18 is potential O), and multiplication of the operand B by the value (+1) or (-1) is accomplished by sending the value of the real and imaginary parts of operand B through the adders to the corresponding storage registers ( their clock inputs

99

записи поступают через второй 16 и третий 17 элементы И одиночные и myльcы с /гервого выхода формировател  21 импульсов) с учетом знака комплексной функции. Перекрестное сложение и операци  вида A+BW при БП КПФ вьтолн ютс  аналогично БПФ. Кроме того, режим работы АБ 3 Умножение на тривиальный множитель остаетс  без изменений.the recordings arrive through the second 16 and third 17 elements of AND single and veltsy with / of the first output of the driver 21 pulses), taking into account the sign of the complex function. Cross-adding and operations of type A + BW with BP CPP are performed in the same way as FFT. In addition, the mode of operation of AB 3 Multiplication by a trivial multiplier remains unchanged.

При реализации преобразовани  в базисе Уолш-образных функций (БАУ) на входах XI, Х2, ХЗ устанавливаетс  код 000. Входна  информаци , предназначенна  дл  обработки, переупор дочена по закону либо двоично-разр дной инверсии, либо по коду Гре , в зависимости от вида Уолщ-образной периодический функции . Разр ды регистра 5 итераций устанавливаютс  в логическое состо ние 1, причем в регистр со стороны старшего разр да по приходу тактового импульса осуществл етс  запись нулевой информации. Формирование кодов адресов считывани и записи операндов блока 1 происхо .дит аналогично БПФ.с учетом того, что в данном случае измен етс  на правлениё граф преобразовани , т.е. последн   итераци  БПФ аналогична первой итерации БПУ, и т.д.When implementing the transformation in the Walsh-shaped functions (BAC) basis, the code 000 is set at inputs XI, X2, X. The input information intended for processing is rearranged according to the law, either by binary-bit inversion or by the Gray code, depending on the type Walsh-shaped periodic function. The bits of the register 5 iterations are set to logical state 1, and zero information is written to the register from the high bit as the clock pulse arrives. The generation of address codes for reading and writing operands of block 1 occurs in the same way as a FFT, given that in this case the transformation graph changes, i.e. the last iteration of the FFT is similar to the first iteration of the control room, etc.

АБ 3 работает только в режиме Умножение на тривиальный множительAB 3 works only in multiplication mode by a trivial multiplier.

10ten

115060115060

причем импульс записи с первого выхода формировател  21 импульсов проходит через второй элемент И 16 только на тактозый вход записи ре5 гистров хранени  результатов произведени  Re Bcos W и Jm Bcos W, затем осуществл етс  перекрестное сложение Re W - Jm В -s-in W Re B; Re В-sin W + Jm В-cos W moreover, the write pulse from the first output of the pulse former 21 passes through the second element I 16 only to the tact input of the record of the record of the storage of the results of the Re Bcos W and Jm Bcos W, then the cross-add Re W - Jm B -s-W W B ; Re B-sin W + Jm B-cos W

10 Jm B-cos W 1 sin W 0 и операраци  вида A +. Б.10 Jm B-cos W 1 sin W 0 and an operator of the form A +. B.

При реализации преобразовани  в базисе Хаар-образных функций (БПФ) на входах XI, Х2 и ХЗ. устанавливаот15 с  код 001. Расположение входных данных в блоке 1 СП и работа АБ 3 в режиме Умножение на тривиальный множитель, аналогичны БПУ. Группа элементов И 9 пропускает двоичныйWhen implementing the transformation in the basis of the Haar-shaped functions (FFT) at the inputs XI, X2 and X. Set the 15 with the code 001. The location of the input data in block 1 of the joint venture and the operation of AB 3 in the multiplication by a trivial multiplier mode, similar to the control unit. Group of elements And 9 skips binary

20 код с выходов разр дов счетчика 8 . итераций на управл ющий вход коммутатора 7, выход которого на j-й (J О, ..., п-1) итерации подключаетс  к выходу (n-j)-ro разр да20 code from the outputs of counter bits 8. iterations to the control input of the switch 7, whose output to the j-th (J O, ..., p-1) iteration is connected to the output (n-j) -ro of the bit

25 счетчика 6 операндов, и при этом формируютс  коды адресов записи и считывани  операндов дл  случа  реализации графа усеченного преобразовани .25 of the operand counter 6, and the codes of the write and read operand addresses are generated for the implementation of the truncated transform graph.

30 Предлагаемое устройство позвол ет вычисл ть коэффициенты преобразований в различных базисах дискретных ортогональных функций, а именно Фурье, Хаара, Уолша и .комплексных пр моугольных функций.30 The proposed device allows the calculation of transformation coefficients in various bases of discrete orthogonal functions, namely Fourier, Haar, Walsh, and complex rectangular functions.

фи&1fi & 1

Фиг-гFig-g

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ БЫСТРЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В БАЗИСАХ ДИСКРЕТНЫХ ОРТОГОНАПЬНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее арифметический блок, блоки оперативной и постоянной памяти, группу коммутаторов, регистр итераций, и счетчик операндов, причем информационные вцходы блоков оперативной и постоянной памяти подключены соответственно к входам операндов и коэффициентов арифметического блока, информационный выход которого подключен к информационному входу блока оперативной памяти, адресный вход которого подключен к.выходам коммутаторов группы, параллельный выход регистра итераций подключен соответственно к управляющим входам коммутаторов группы, информационные входы коммутаторов группы, кроме выхода второго разряда - к параллельному выходу счетчика операндов, выход второго разряда которого подключен к входу управления записью - считыванием блока оперативной памяти, о тличающееся тем, что, с. целью расширения функциональных возможностей устройства путем вычисления коэффициентов преобразований в базисе функций Фурье, Уолша, Хаара и комплексных прямоугольных функций, в него введены коммутатор, счетчик итераций, группа элементов И, регистр сдвига и формирователь управляющих сигналов, причем параллельный выход счетчика операндов, исключая выходы первого и второго разрядов, подключен к информационным входам коммутатора и регистра сдвига, выход коммутатора подключен к тактовому входу регистра итераций и счетному входу счетчика итераций, параллельный выход которого подключен поразрядно к первым входам соответствующих элементов И группы и управляющему входу регистра сдвига, выходы элементов И группы подключены соответственно к разрядам управляющего входа коммутатору, параллельный выход регистра сдвига подключен, исключая старший разряд, к адресному входу блока постоянной памяти, вторые входы элементов И группы объединены и являются первым входом задания режима устройства, причем формирователь управляющих сигналов содержит элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы И, генератор тактовых импульсов, счетчик и формирователь импульсов, причем первые входы первых элементов И, И-НЕ и инверсный вход вто- рого элемента И-НЕ подключены к старшему разряду параллельного выхода регистра сдвига, выход элемента ИЛИНЕ подключен к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ и к инверсному входу четвертого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу формирователя импульсов, первый выход которого подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И-НЕ, выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика, параллельный выход которого подключен к адресному входу формирователя импульсов, третьи входы первого элемента A DEVICE FOR IMPLEMENTING QUICK TRANSFORMATIONS IN BASES OF DISCRETE ORTHOHONAL FUNCTIONS, which contains an arithmetic block, random-access memory and read-only memory blocks, a group of switches, an iteration register, and an operand counter, and the information inputs of the random access memory and read-only memory are connected to the input and the output of which is connected to the information input of the RAM block, the address input of which is connected to the outputs of the group switches, a pair The separate output of the iteration register is connected respectively to the control inputs of the group switches, the information inputs of the group switches, in addition to the output of the second category, are connected to the parallel output of the operand counter, the output of the second category of which is connected to the write control input - by reading the RAM block, which is different from . In order to expand the functionality of the device by calculating the conversion coefficients in the basis of the Fourier, Walsh, Haar functions and complex rectangular functions, a switch, an iteration counter, a group of AND elements, a shift register and a shaper of control signals are introduced into it, and the parallel output of the operand counter, excluding the outputs of the first and second bits, connected to the information inputs of the switch and the shift register, the output of the switch is connected to the clock input of the iteration register and the counting input counter and iterations, the parallel output of which is connected bitwise to the first inputs of the corresponding AND elements of the group and the control input of the shift register, the outputs of the elements AND groups are connected respectively to the bits of the control input of the switch, the parallel output of the shift register is connected, excluding the senior bit, to the address input of the read-only memory block, the second inputs of the AND elements of the group are combined and are the first input of setting the device mode, and the driver of the control signals contains an OR-NOT element, the first and second e AND-NOT elements, first, second, third and fourth AND elements, a clock pulse generator, pulse counter and driver, and the first inputs of the first AND, AND-NOT elements and the inverse input of the second AND-NOT element are connected to the high-order bit of the parallel output shift register, the output of the element is connected to the second inputs of the first and second elements AND NOT to the inverse input of the fourth element AND, the output of which is connected to the control input of the pulse shaper, the first output of which is connected to the second inputs of the second and third ele And, the first inputs of which are connected to the outputs of the first and second elements NAND, respectively, the output of the clock generator is connected to the counting input of the counter, the parallel output of which is connected to the address input of the pulse shaper, the third inputs of the first element И-НЕ и третьего элемента И и второй вход первого элемента И соединены с входом управления сдвигом регистра итераций и являются вторым входом задания режима устройства, прямой вход четвертого элемента И является третьим входом задания режима устройства, выход переполнения счетчика соединен со счетным входом счетчика операндов, второй и третий выходы формирователя импуль сов и выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И подключены к входу синхронизации арифметического блока, вход элемента ИЛИ соединен с параллельным выходом, исключая старший разряд, регистра сдвига.AND NOT of the third element AND and the second input of the first element AND are connected to the iteration register shift control input and are the second input of the device mode setting, the direct input of the fourth element And is the third input of the device mode setting, the counter overflow output is connected to the counting input of the operand counter, the second and third outputs of the pulse shaper and the outputs of the first, second, third and fourth elements AND are connected to the synchronization input of the arithmetic unit, the input of the OR element is connected to the parallel output ohm, excluding high order, shift register. **
SU833587609A 1983-05-04 1983-05-04 Device for implementing fast transforms in digital orthogonal function bases SU1115060A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833587609A SU1115060A1 (en) 1983-05-04 1983-05-04 Device for implementing fast transforms in digital orthogonal function bases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833587609A SU1115060A1 (en) 1983-05-04 1983-05-04 Device for implementing fast transforms in digital orthogonal function bases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1115060A1 true SU1115060A1 (en) 1984-09-23

Family

ID=21062113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833587609A SU1115060A1 (en) 1983-05-04 1983-05-04 Device for implementing fast transforms in digital orthogonal function bases

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1115060A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 752347, кл. G 06 F 15/31, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР № 809198, кл. G 06 F 15/332, 1979 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1115060A1 (en) Device for implementing fast transforms in digital orthogonal function bases
US3644724A (en) Coded decimal multiplication by successive additions
SU1756887A1 (en) Device for integer division in modulo notation
SU1411740A1 (en) Device for computing exponential function
SU691865A1 (en) Apparatus for resolving difference boundary problems
SU1012245A1 (en) Multiplication device
RU1837401C (en) Device for forming arbitrary modulo residue
SU1282156A1 (en) Device for calculating fourier coefficient
SU875378A1 (en) Polynomial value computing device
SU440795A1 (en) Reversible binary counter
SU1425657A1 (en) Dividing device
SU951991A1 (en) Computer
SU1658388A1 (en) Device for residue forming according to number modulus
SU1746374A1 (en) Basic function consistent system generator
SU1193664A1 (en) Adding-subtracting device
SU1200278A1 (en) Arithmetic unit
SU1809438A1 (en) Divider
SU1142845A1 (en) Device for implementing two-dimensional fast fourier transform
SU419891A1 (en) ARITHMETIC DEVICE IN THE SYSTEM OF RESIDUAL CLASSES
SU1462298A1 (en) Device for dividing sequential numbers
SU1640709A1 (en) Device for fast fourier transforms
SU1264168A1 (en) Pseudorandom sequence generator
SU1062713A1 (en) Device for executing fast fourier transform
SU1517026A1 (en) Dividing device
RU2007034C1 (en) Device for generation of indexes of members of multiplicative groups from galois fields gf(p)