SU1177822A1 - Устройство дл выполнени преобразовани фурье - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу генератора псевдослуч шных чисел и входу синхронизации аналого-цифрового преобразовател , выход которого подключен к входам i -ых (i 1,М , где М - количество определ емых гармоник накапливающих .сумматоров-вычитателей первой и второй групп, выходы которых  вл ютс  -ми информационными выходами соответственно первой и второй групп, а информационный вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  информационным входом устройства, блок посто нной пам ти, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, оно содержит счетчик и первую и вторую группы блоков сравнени  по М блоков в каждой, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика, информационный выход которого подключен к адресному входу блока посто нной пам ти, t -е информационные выходы первой и второй С групп которого подключены к первым входам -ых блоков сравнени  соответственно первой и второй групп, выходы которых подключены к входам выбора режима i-ых накапливающих сумматоров-вычитателей соот м ветственно первой и второй групп, а выход генератора псевдослучайных чисел подключен к вторым входам -го 00 rs5 ND . блока сравнени  первой и второй групп.

Description

Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в измерительной технике, радиотехнике и электросв зи дл  выполнени  преобразовани  Фурье непрерывных и дискретных, детерминированных и случайных сигнало в реальном масштабе времени. Целью изобретени   вл етс  упро1цение устройства ;хл  выполнени  пре образовани  Фурье. На фиг.1 представлена функционал на  схема устройства дл  выполнени  преобразовани  Фурье; на фиг.2 - пр мер реализации одной синусоидальной функции. Устройство содержит информационн вход 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦИ) 2, генератор 3 тактовы импульсов, генератор А псевдослучай ных чисел, счетчик 5, блок 6 посто  ной пам ти, две группы 7 по М блоко 8 сравнени  и накапливающих суммато ров-вычитателей 9, а также информационные выходы устройства 10. Устройство работает следующим об разом. Входной аналоговый сигнал устройства поступает на вход .1 АЦП 2, Тактовые импульсы с периодом f t с выхода генератора 3 поступают на уп равл ющ1-1Й вход блока 2, на информационном выходе которого формируютс  цифровые отсчеты входного сигнала, на вход генератора 4 псевдослучайны чисел, на выходе которого формируетс  последовательность псевдослучайных шсел (п), и через счетчик 5 - на адресный вход блока 6, на выходах которого формируютс  последовательности числовых кодов, соответствующих значени м фильтрующих функций (п) дл  первой группы 7 блоков и (п) дл  второй группы. При этом Snii С) si N 27 Cmi(n) cos --- П1, где N - число отсчетов входного сиг Hanai п - пор дковый номер отсчета п€ 1,1О; m - пор дковый номер фильтру ющей функции и 1, i - номер коэффициента Фурье, подлежащего определению, i«N/2. Блоки сравнени  осуществл ют сравнение чисел, поступаюищх с выходов блока 6 и генератора 4. Если число, поступившее на блок 8 сравнени  с блока 6, например, больше числа,поступившего с выхода генератора 4, то на выходе данного блока сравнени  формируетс  код, разрешающий выполнение в соответствующем накапливающем сумматор е-вычи тат еле 9 операции сложени , при невыполнении указанного услови  код , разрешающий выполнение операции вычитани . Значени  исследуемого сигнала в момент дискретизации Х(п) в виде цифрового кода с выхода блока 2 поступают на информационные входы накапливающих сумматоров-вычитателей 9. При поступлении на yпpaвл юш й вход сумматора-вычитател  9 кода, разрешающего выполнение сложени , в нем про изводитс  сложение Х(п) с суммой, накопленной в -предшествующие моменты дискретизации. В обратном случае произ}юдитс  вычитание Х(п). После выполнени  Ы тактов выборки значений исследуемого сигнала (цикла преобразовани ) в накапливающих сумматорахвычитател х 9 первой группы 7 оказываютс  записанными М значений коэффициентов а, а в накапливающих сумматорах-вычитател х 9 второй группы 7 - И значений коэффициентов Ь; , а 1 x(n) (n)l ; АNO/t бг-I x(n)-FLcos m-(n) . n-1 При равномерном законе распределени  чисел Р(п) в выходной последовательности генератора 4 псевдослучайных чисел f (п) на выходах сумматоров-вычитателей 9 по вл ютс  соответ- ствующие значени  коэффициентов дискретного преобразовани  Фурье OQ а; --Й-1 (.тг 6i-iLx(n)co5fm с коэффициентом довери , завис срм от времени интервала суммировани  (усреднени ), так как среднее вначение Г, например,дл - S (п) равно IF 1 (, т-|(п)) Р(г,)--1 . 3 На фиг.2 показаны эпюры, по сн ющие работу предлагаемого устройства на примере определени   начени  одного коэффициента Фурье, aj: 1 поток дискретизации, выходное напр жение генератора 3 тактовых импульсов; 2 - последовательность кодов фильтрующих функций Snit(n) и Cfn((n) с т-го выхода блока 6; 3 - поспедовательность псевдослучайных чисел с выхода генератора 4; 4 - стохастическа  фильтрующа  функци , управл ющее сумматорами-вычитател ми 9 напр жение с выхода т-го блока 8 сравнени  первой группы 7 блоко ( 1-код, разрешаюощй выполнение операции сложени ; 0-код, разрешшощнй выполнение операции вычитани  ; 5 усредненна  фильтрующа  функци  22 sin -;:- ni устройства. Дл  большей нагл дности СФиг.2) последовательности кодов 2 и усредненна  фильтрующа  функци  sin ---- ni 5 изображены плавными лини ми. Стохастическа  фильтрующа  функци  4 позвол ет независимо от частоты дискретизации получить асимптотически несмещенную оценку значени  коэффициента Фурье а} с любым требуемым коэффициентом довери , так как при п-. . )

Фиг

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

   ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу генератора псевдослучайных чисел и входу синхронизации аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входам ΐ ~ых ( + = = 1,М , где М - количество определяемых гармоник накапливающих сумматоров-вычитателей первой и вто рой групп, выходы которых являются ή-ми информационными выходами соответственно первой и второй групп, а информационный вход аналого-цифрового преобразователя является информационным входом устройства, блок постоянной памяти, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит счетчик и первую и вторую группы блоков сравнения по М блоков в каждой, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика, информационный выход которого подключен к адресному входу блока постоянной памяти, 4-е информационные выходы первой и второй групп которого подключены к первым входам ή-ых блоков сравнения соответственно первой й второй групп, выходы которых подключены к входам выбора режима ΐ-ых накапливающих сумматоров-вычитателей соответственно первой и второй групп, а выход генератора псевдослучайных чисел подключен к вторым входам » -го блока сравнения первой и второй групп.

   хяД

   М эо №