Изобретение относитс к специал ным средствам цифровой вычислитель ной техники, предназначеннлм дл спект)ального анализа сигналов, и может использоватьс в акустике, радиолокации, гидролокации, сейсмо логии, биомедицине при решении задач распознавани , идентификации диагностики,,в бортовой аппаратуре специальных объектов, где требуетс высокое быстродействие средств циф ровой вычислительной техники. Известно устройство дл выполне ни цифрового динамического спектрального анализа одномерных целых действительных сигналов (в устройст реализован рекуррентный способ дискретного преобразовани Фурье),со держа1чее одно или несколько соединенных последовательно арифметичес ких устройств с несколькими арифметическими каналсши в каждом, пре дусматривающими наличие элемента задержки , упрощенного умножител , сумматора, причем рекурсивные ариф метические клналы включены параллельно , в арифметическом устройстве имеетс также ключ дл последовательной селекции сигналов и второй умножитель Cl. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство, пред«азначенное дл спектрального анализа сигналов в скольз щем режиме обработки с получением комплексных коэффициентов Фурье, содержащее шесть с лматоров три умножител ,регистр сдвига, два блока пам ти, два входа опорных сиг налов , при этом в устройстве первый . блок пам ти может быть организован на основе регистров сдига,а вычитатели - на основе сукматоров, причем вход анализатора спектра Фурье подсодинен к входу первого блока пам ти и к вторсм/ty входу первого вычитател , первый вход которого св зан с выходом первого блока пам ти, а выход - с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего блока пам ти и вл етс первьал выходом из устройства,выход первого сумматора подключен к первым входам первого ножитеЛ третьего вычитатели, второй вход третьего .вычитател св зан с BTciрым выходом из устройства, выходом второго блока пам ти первым входом второго умножител , второй вход которого вл етс первым входом опорных сигналов и вторьм входом третьего сулшатора,первый вход которого св зан с втореад входом опорных сигналов и вторым входом первого умножител , а выход подключен к BTopoivty входу третьего умножител , первый вход св зан с выходом Третьего вычитател , а выход - с вторым входом второго вычитател и первым входом второго сумматора, первый и второй входы которых соответственно св заны с выходами первого и второго умножителей, а выходы - с входами третьего и второго блоков пам ти. I Схема устройства содержит умножители , затраты времени на вычислени в которых даже при специальной конФигурации аппаратуры их мйкроэлектронной организации на п ть-дес ть тактов больше, чем в остальных элементах схемы. Это зависит и от разр дности представлени чисел. Умножители снижают быстродействие устройства С2 . Недостаткгили известного устройства вл ютс ограниченные функциональные возможности и малое быстродействие. Целью изобретени вл етс повышение быстродействи устрсй|ства. Поставленна цель достигаетс тем, что в анализатор спектра, содержащий первый регистр сдвига,п ть сумматоров, умножитель и блок посто нной пам ти, введены второй,третий и четвертгалй регистры сдвига, регистр и первый и второй ключи, входы которых подключены соответственно к nepiBOMy и второму входам первого сумматора, выход которого вл етс первым информационньм выходом анализатора ;и подключен к информационному входу регистра и первому адресному входу блока посто нной пам ти, первый и второй информационные выходы которого подключены к первым входам соответственно второго и третьего сумматоров, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему адресным входам блока посто нной пам ти и информационным входам соответственно второго и третьего регистров сдвига, информационные которых подключены к вторым входам соответственно второго и третьего сумматоров , выход второго сумматора подключен к первому входу четвертого сумматора, выход которого подключен ii первому входу умножител ,выход которого подключен к первому входу п того сумматора, выход которого вл етс вто1%1м информационным выходом анализатора и подключен к информационнсжу входу четвертого регистра сдвига, информационный выход которого подключен к вторсму входу п того сумматора, третий и четвертый информационные выходы бЛока посто нной пам ти подключены к пе{Шым входам соответственно первого и второго ключей,второй вход второго ключа подключен к информационному выходу первого регистра сдвига, информационный вход которого соединен с вторьм входом первого ключа и вл етс информационным входом анализатора, а информационный выход регистра подключен к вторым входам четвертого сумматора и умножител . На фиг.1 представлен анализатор спектра; на фиг.2 - схема блока посто нной пам ти. Анализатор (фиг.1) содержит ключ 1 и 2, регистры 3-6 сдвига, сумматоры 7-11, умножитель 12, регистр 13, блок 14 посто нной пам ти. Блок 14 (фиг.2) содержит узел 15 пам ти,узлы 16 и 17 пам ти знаков , узлы 18 и 19 пам ти номеров, узлы 20 и 2л пам ти буферной,узлы 22 и 23 пам ти квадратов. Устройство работает следующим образом. По иифо ационному входу в устр ство поступают дискретные значени обрабатываемого действительного си нала (1), к 0,N-l в виде (М) где N - размер анализируемой выбор ки окна наблюдени ; f(N)- вновь при шедшее дискретное значение сигнала обновл ющее предыдущую выборку. Значение f(N) поступает на вход регистра 3 сдвига размера N и чер вход ключа 1 на вход первого сумма тора 7, Вытолкнутое из регистра 3 сдвига значение 0) через вход в рого ключа 2 подаетс на вход сумма тора 7, результат алгебраического сложени ufs€(N)- С(о) .из сумматора 7 поступает на первый вход бло ка 14 и вл етс адресом выборки из блока 14 значений afccsuj и Alsinw , где u) 2Jn{p |/f(; п,р идентификаторы коэффициента Фурье и шага наблюдени ; nti,м/г-1, р«о,к-1 В. блок 14 занесены величины dices и/ А р-ь 1) , п 0,N/4 дл функции косинус в первой четверти единичной окружности и дл всех в установленной разр дной сетке. Величины cos w и Sin ДЛЯ ,I/2-f .И ptO, N-.1 выражены через функцию coefw/(p+ifj в первой четверти единичной окружности в виде хран щихс в блоке 14 соответствующих номеров и знаков. Значение а| с выхода сумматора 7 заноситс также в регистр 13, На входы сукматоров 8 и 9 поступают последовательно к/2-1 значени аСсй5ш и , а на другие входы этих сумматоров 8 и 9 поступают с выходов регистров 4 и 5 сдви га размера и/2 соответственно значени действительной и мнимой 3mp(n) составл ющих коэффициентов Фурье дл предыдущей выборки окна наблюдени . Результаты алгербраичес кого сложени в блоках 8 и 9 Рер,(п)-Рер1л))-, 3mp(Ti)-af sin u) .одновременно подаютс на входы регистров 4 и 5 сдвига, а также в виде адресной информации - на входы блока 14. Здесь производитс выборка результатов , (h) и (n) и значени с выходов блока 14 через входы ключей 1 и 2 подаютс на входы сумматора 7, Результат Rep4,(nbJm(n) работы сумматора 7 вл етс выходным результатом работы анализатора и его значени :подаютс по выходу устройства во внешний процессор, Дл вычислени амплитудно-частотного спектра устройство производит аппаратную процедуру вида . Rep(n)Rep(n)(«i|R(W2j-, Отр(п)(М-3)((, где Ml и МЗ - идентификаторы знаков величины )/(p+i)ji М2 и М4 - идентификаторы номеров выборки из узлов 20 и 21 пам ти буферной значений 4teas ш/ /(р+1)} соответственно п и р при определении (ш| И uf (и,) . Значение Ке р, (п) из сумматора 8 .поступает на вход сумматора 10, на другой вход которого поступает значение л{ из регистра 13, Величина л из регистра 13 через интер- вал времени такта сложени в сумматоре 10 подаетс на вход умножител 12 и перемножаетс с результатом алгебраического сложени в сумматоре 10, .подающимс на другой вход умножители 12. Посредством сумматора 11 и регистра 6 сдвига организуетс рекуррентное вычисление значени спектральной плотности мощности ), При этом предцлдущее значеиие Sp(n) поступает из регистра 6 сдвига на вход сумматора 11. Производ вычислени вида (n),h), устройство по выходу выдает последовательно во внешний процессор значени второй функциональной величины . Величина (п) поступает также на вход регистра б сдвига дл последую15ей работы устройства по циклу р при вычислении спектральной плотности мощности в скольз щем режиме обработки на базе рекуррентного счета. Св зь регистра 4 сдвига и сумматора 8 определ ет способ построени аппаратуры дл организации рекуррентных вычислений . Узел 15 пам ти содержит значени Д{ to u)/(p + i), .«M. Узлы 16 и 17 пам ти знаков содержа значени знаков функций свэш и ;п ю дл п--1,N/z-i, ре о,к-ч . Узлы 18 и 19 пам ти номеров содержат значени номеров соответстви л (p-n)j значени м сое ш и sin w . В узлы 22 И 23 пам ти квадратов занесены вели чины Rep4.i(n) и Jni (л) . Поступающа из сумматора 7 на-вход узла 15 пам ти величина if вл етс исходны адресом при работе блока 14. В узлы 20 и 21 пам ти буферной последовательно , начина с адреса л, из узла 15 пам ти передаютс значени величин й )/(() . Посл этого информаци из узлов 20 и 21 пам ти буферной выбираетс в соответствии с номерами, хран щимис в узлах 18 и 19 пам ти номеров и вл ющимис адресной информацией дл УЗЛОВ 20 и 21. Выходы узлов 20 и 21 пам ти буферной сопровождаютс значени ми знакового разр да,ксда мутирующего из узлов 16 и 17 пам ти знаков. Информаци с выходов блоков 8 и 9 поступает на входы узлов 22 и 23 пам ти квадратов, где хран тс значени квадратов действительной Rep ( р ) и мнимой Jiflp, (п| частей комплексных коэффициентов Фурье. Общий объем пам ти зависит от требований по разр дности чисел при реализации аппаратуры анализатора спектра и величины И . Анализатор спектра обеспечивает большее быстродействие за счет отсутстви необходимости выполн ть операции умножени комплексных чисел при вычислении коэффициентов Фурье.Например , если в известном устройстве При необходимо выполнить 64 операции умножени при получении составл ющих комплексных коэффициентов Фурье, то в устройстве дл этого достаточно 65 тактов считывани инфор1 .ации из блока посто нной п 1м ти при аппаратной организации узла 15 пам ти на базе мультиплексировани с посто нной коммутационной разв зкой информации и параллельной ее передачей в узлы 20 и 21 буферной пам ти, а при последовательной передаче - 80 тактов.
22
фцг.2