SU1218395A1 - Device for implementing fast fourier transform - Google Patents

Device for implementing fast fourier transform Download PDF

Info

Publication number
SU1218395A1
SU1218395A1 SU843795650A SU3795650A SU1218395A1 SU 1218395 A1 SU1218395 A1 SU 1218395A1 SU 843795650 A SU843795650 A SU 843795650A SU 3795650 A SU3795650 A SU 3795650A SU 1218395 A1 SU1218395 A1 SU 1218395A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
block
elements
counter
Prior art date
Application number
SU843795650A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Степанович Бабанский
Виталий Степанович Бабанский
Original Assignee
Предприятие П/Я Ю-9123
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 Предприятие П/Я Ю-9123 filed Critical Предприятие П/Я Ю-9123
Priority to SU843795650A priority Critical patent/SU1218395A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1218395A1 publication Critical patent/SU1218395A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено ;Ц1Я спектральног о аначиза электрических сигналов, представленных в цифровой форме, в рсштьном масштабе времени. Применение устройства св зано с цифровой обработкой электрических сигналов с измен ющейс  во времени частотой среза, к которым относ тс  такие сигналы, как, например, речевой сигнал в аппаратуре св зи, сигналы гидро,- звуко- и радиолокации, навигации и телеметрии.The invention relates to computing and is intended; the CTN is a spectral display of electrical signals represented in digital form on a time scale. The use of the device is associated with digital processing of electrical signals with a time-varying cut-off frequency, which include such signals as, for example, a speech signal in communication equipment, hydro signals, sound and radar, navigation and telemetry.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства при обработке сигналов с переменной частотой среза.The aim of the invention is to improve the speed of the device when processing signals with variable cutoff frequency.

На фиг.1 представлен алгоритм БПФ; н,а фиг. 2 - функциональна  схема устройства; на фиг.З - блок элементов И; на фиг.4 - блок счетчиков; на фиг.З - блок элементов ШШ; на фиг.6 - управл емый делитель частоты; на фиг.7 - блок управлени ; на фиг.8 - второй дешифратор; на фиг.9 - первый дешифратор на фиг.10 - третий дешифратор.Figure 1 shows the FFT algorithm; n and fig. 2 - functional device diagram; fig.Z - block of elements And; figure 4 - block counters; on fig.Z - block elements SH; Fig. 6 illustrates a controlled frequency divider; 7 shows a control unit; on Fig - the second decoder; figure 9 is the first decoder figure 10 is the third decoder.

Устройство дл  реализации БПФ содержит блок пам ти 1, арифметическ блок 2, блок посто нной пам ти 3, блок элементов И 4, блок счетчиков 5 блок элементов ИЛИ 6, управл емый делитель частоты 7, блок управлени  8, второй дешифратор 9, первый дешифратор 10, третий дешифратор II. Вход 12  вл етс  информационным входом устройства, вход 13-- входом запуска, вход 14 - вход заг датчика частоты среза, вход 15- тактовый вход.A device for implementing an FFT contains a memory block 1, an arithmetic unit 2, a permanent memory block 3, an AND 4 block of elements, a block of counters 5 an OR 6 block of blocks, a controlled frequency divider 7, a control block 8, a second decoder 9, a first decoder 10, the third decoder II. Input 12 is the information input of the device, input 13 is the start input, input 14 is the input of the cutoff frequency sensor input, input 15 is the clock input.

Блок 4 элементов И содержит первые элементы И-НЕ 16, вторые элементы И-НЕ 17, третьи элементы И-НЕ 18, элементы И 19, элемент . НЕ 20. Входы 21-24  вл ютс  входам блока 4, а выход 25 - выходом блока 4.The block 4 of the elements AND contains the first elements AND-NOT 16, the second elements AND-NOT 17, the third elements AND-NOT 18, the elements AND 19, the element. HE 20. Inputs 21-24 are inputs to block 4, and output 25 to outputs of block 4.

Блок 5 счетчиков содержит счетчик 26, входы 27-30  вл ютс  входами блока 5, а выход 31 - выходом блока 5.Block 5 of the counters 26, inputs 27-30 are the inputs of block 5, and output 31 contains the output of block 5.

Блок 6 элементов ИЛИ содержит элементы ИЛИ-НЕ 32 и элементы ИЛИ 33. Входы 34-36  вл ютс  входами блока 6, а выход 37 - выходом блока 6.Block 6 of the elements OR contains elements OR-NO 32 and elements OR 33. Inputs 34-36 are the inputs of block 6, and output 37 is the output of block 6.

Управл емый делитель частоты 7 содержит элементы И 38, элементыThe controlled frequency divider 7 contains elements AND 38, elements

183952183952

И-11К 39 и 40, элементы И 41 и мУ. триггеры 43. Входы 44-46  влпю 1 - с  входами блока 7, а выход 47 - выходом блока 7.I-11K 39 and 40, the elements And 41 and MU. triggers 43. Inputs 44-46 vnpyu 1 - with the inputs of block 7, and output 47 - output of block 7.

с Блок 8 управлени  содержит счетчики 48-52, элементы И-НЕ 53-55, элементы НЕ 56-58, одновибраторы 59-61, элемент И 62, узел элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 63, элементыc. Control block 8 contains counters 48-52, AND-NOT 53-55 elements, HE 56-58 elements, 59-61 one-shot, AND 62 element, EXCLUSIVE OR 63 element node, elements

IQ ИЛИ 64, элемент И-НЕ 65, узел элементов НЕ 66, элемент НЕ 67. Входы 68-73  вл ютс  входами блока 8, а выходы 74-78 - выходами блока 8. Дешифратор 9 содержит дешифраторIQ OR 64, element IS-NE 65, node of elements NOT 66, element NOT 67. Inputs 68-73 are the inputs of block 8, and outputs 74-78 are the outputs of block 8. The decoder 9 contains the decoder

15 79 со входом 80 и выходом 81.15 79 with input 80 and output 81.

Дешифратор 10 содержит дешифратор 82 и элементы НЕ 83. Вход 84  вл етс  входом дешифратора 10, а выходы 85-86 - выходами дешифрато20 Ра 10.The decoder 10 contains the decoder 82 and the elements NOT 83. Input 84 is the input of the decoder 10, and outputs 85-86 are outputs of the decoder 20 Pa 10.

Третий дешифратор 1 содержит дешифратор 87, элементы НЕ 88, элемент И-НЕ 89, одновибратор 90. Вход 91  вл етс  входом третьего дешиф25 ратора 11, а выходы 92-94 - выходами третьего дешифратора 11.The third decoder 1 contains the decoder 87, the elements of HE 88, the element AND-NOT 89, the one-shot 90. The input 91 is the input of the third decoder 11, and the outputs 92-94 - the outputs of the third decoder 11.

Вычисление БПФ по алгоритму, представленному на фиг.1, осуществл ют следующим образом.The calculation of the FFT according to the algorithm shown in Fig. 1 is carried out as follows.

Вначале вычисл етс  БПФ от двух точек Х(о) и Х(8), затем от четырех точек Х(0) и Х(8), Х(4) и Х(12), но без повтора в вычислени х базовых операций от предыдущего числа точек БПФ, затем от восьми точек Х(0),Initially, the FFT is computed from two points X (o) and X (8), then from four points X (0) and X (8), X (4) and X (12), but without repeating the calculation of the basic operations from the previous number of FFT points, then from eight points X (0),

35 х(8), Х(4),.Х(2), Х(2), Х(10), Х(6) Х(14), вычисл ютс  только дополнительные базовые операции, которые возникают при переходе от четырехточечного БПФ к восьмиточечному, и35 x (8), x (4), x (2), x (2), x (10), x (6) x (14), only the additional basic operations that occur during the transition from the four-point FFT are calculated to the eight point, and

затем от всех шестнадцати точек Х(0) Х(8),Х(4),Х(12),Х(2),Х(10),Х(6), XU4), Х(1), Х(9), Х(5), Х(13), Х(3), Х(11), Х(7), Х{15), но оп ть- -- таки вычисл ютс  только дополнитель ные базовые операции, необходимые дл  шестнадцатиточечного БПФ без повторени  ранее вычисленных базовых операций от восьмиточечного БПФ. Базовые операции, которые вычис50 л ютс  при переходе к следующему числу точек БПФ и названные как дополнительные , расположены в алгоритме БПФ (фиг.1) виде угла. На фиг.1 базовые операции, вход щие в соот55 ветствующий угол, имеют одинаковое число окружностей. Число окружностей в базовой операции определ ет номер угла алгоритма БПФ. Вы3 then from all sixteen points X (0) X (8), X (4), X (12), X (2), X (10), X (6), XU4), X (1), X (9 ), X (5), X (13), X (3), X (11), X (7), X (15), but again, only the additional basic operations needed for sixteen points are calculated. FFT without repeating previously calculated basic operations from an 8-point FFT. The basic operations that are calculated when moving to the next number of FFT points and named as additional are located in the FFT algorithm (Fig. 1) as an angle. In Figure 1, the basic operations included in the respective angle have the same number of circles. The number of circles in the base operation determines the angle number of the FFT algorithm. You3

числение БПФ по алгоритму, представленному на фиг.1, осуществл етс  путем вычислени  угло1з, с последовательным увеличением номера угпа, начина  от единицы дл  двух точек и конча  номером угла дл  N точек преобразовани  Фурье, Номер вычи л емого угла совпадает с номером наибольшей итерации, вычисл емой на этом угле, и, следовательно, номер наибольшего угла совпадает с числом итераций п дл  N точек БПФ (п logjN), соответствующим максимальной частоте среза .The FFT is calculated by the algorithm shown in Fig. 1 by calculating the angle, with a sequential increase in the number of the upp, starting from one for two points and ending with the number of the angle for N points of the Fourier transform. The number of the calculated angle coincides with the number of the largest iteration, calculated on this angle, and, therefore, the number of the largest angle coincides with the number of iterations n for N FFT points (n log / N), corresponding to the maximum cutoff frequency.

Конец вычислени  БПФ определ етс  окончанием вычислени  БПФ от числа точек, определ емых соответствующей частотой среза входного случайного сигнала в данный промежуток времени. Результаты по вычислению спектра после окончани  вычислени  БПФ наход тс  (фиг.1) в верхних узлах алгоритма или начальных  чейках пам ти устройства БПФ.The end of the calculation of the FFT is determined by the end of the calculation of the FFT of the number of points determined by the corresponding cutoff frequency of the input random signal in a given time interval. The results of the spectrum calculation after the end of the FFT calculation are (Fig. 1) in the upper nodes of the algorithm or the initial memory cells of the FFT device.

Количество значений спектральных составл ющих равн етс  числу временных отсчетов, от которого получено БПФ дл  существующей в данный момент времени частоты среза входного случайного сигнала.The number of spectral component values is equal to the number of time samples from which the FFT is obtained for the current cut-off frequency of the input random signal.

Так, дл  N-точечного БПФ, соответствующего максимальной частоте среза fcp.Mqn получим следующую последовательность вычислени  БПФ и расположение спектральных составл ющихSo, for an N-point FFT corresponding to the maximum cut-off frequency fcp.Mqn, we obtain the following sequence of calculating the FFT and the location of the spectral components

Если частота среза в текущи промежуток времени совпадает с максимальной частотой среза Гср.макг вычисление БПФ проводитс  по изложенному вьше принципу, начина  от двух точек, затем четырех точек и заканчиваетс  вычислением от N точек, на hiM итерации, число спектральных составл ющих равно N.If the cut-off frequency in the current time interval coincides with the maximum cut-off frequency Gsr.makg, the FFT calculation is carried out according to the above principle, starting from two points, then four points, and ending with calculating from N points, at the hiM iteration, the number of spectral components is N.

Если частота среза fcp в текущий промежуток времени в два раза мень- ше по сравнению с максимальной частотой среза f,If the cutoff frequency fcp in the current time interval is two times less than the maximum cutoff frequency f,

ср.моХсcf.

вычисление БПФFFT calculation

заканчиваетс  от й/2 точек на (п-1)-й итерации, спектральные составл ющие наход тс  в начальных N/2 узлах алгоритма или  чейках пам ти устройства БПФ.ends from d / 2 points on (n-1) -th iteration, the spectral components are in the initial N / 2 nodes of the algorithm or memory cells of the FFT device.

Аналогично, если частоты среза fcp в четыре раза меньше максимальной частоты среза fcp.Ke получим, что вычисление БПФ заканчиваетс  от N/4 точек на (п-2)-й итерации, спектральные составл ющие наход тс Similarly, if the cut-off frequency fcp is four times less than the maximum cut-off frequency fcp.Ke and the FFT calculation ends from N / 4 points on the (n-2) -th iteration, the spectral components are

1515

2020

2525

18395 .18395.

в начальных N/4 узлах алгоритмаin the initial N / 4 nodes of the algorithm

или  чейках пам ти устройства БПФ.or memory cells of the FFT device.

Так продолжаетс  и далее, например , если частота среза в восемь раз меньше максиь1альной частоты среза fcp. вычисление БПФ заканчиваетс  от N/8 точек на {п-3)-й итерации, спектральные составл ющие наход тс  в начальных N/8 узлах ал- ,Q горитма или  чейках пам ти устройства БПФ.This goes on and on, for example, if the cut-off frequency is eight times less than the maximum cut-off frequency fcp. the FFT calculation ends from the N / 8 points on the (n-3) -th iteration, the spectral components are located at the initial N / 8 nodes of the ale, Q, Q orit or memory locations of the FFT device.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На вход 12 устройства (фиг.2) поступают выборки сигнала в двоичнот инверсном пор дке, которые записываютс  в блоке 1 пам ти. В блоке 3 записаны комгшексные значени  коэффициентов , расположенные а пор дке следовани  своих номеров.The input 12 of the device (Fig. 2) receives signal samples in binary inverse order, which are recorded in memory block 1. In block 3, the com parity coefficients of the coefficients are recorded, arranged in order of their numbers.

В арифметический блок 2 по входу из блока 1 оперативной пам ти поступает два значени  операнда, по другому входу из блока 3 поступают значени  комплексного коэффициента. Арифметический блок 2 осуществл ет вычислени  двухточечного БПФ, результаты которого по выходу занос тс  в блок I пам ти на прежние адреса ,  чеек пам ти.The arithmetic unit 2 receives two operand values from the input of memory unit 1, and the complex coefficient values from another input from block 3. The arithmetic unit 2 performs calculations of the two-point FFT, whose output results are recorded in memory block I at the previous addresses of the memory cells.

Блок 4 обеспечивает подготовку начального значени  адреса операнда дл  загрузки в блок 5 адреса первого операнда.Block 4 prepares the initial value of the address of the operand to be loaded into block 5 of the address of the first operand.

В блоке 5 выполн етс  вычисление 35 последующего значени  адреса первого операнда путем добавлени  единицы , сброса в нуль и предварительной записи.In block 5, a calculation is performed of the 35 subsequent address values of the first operand by adding a unit, resetting to zero and pre-recording.

В блоке 6 на основании значени  40 адреса первого операнда и номера итерации определ етс  величина адреса второго операнда. Кроме этого,сигнал , поступающий на вход блока 6, осуществл ет последовательную выда- 45 чу адресов первого и второго операндов на вход блока 1 пам ти.In block 6, based on the value 40 of the address of the first operand and the iteration number, the value of the address of the second operand is determined. In addition, the signal arriving at the input of block 6 performs the sequential output of 45 addresses of the first and second operands to the input of block 1 of the memory.

В делителе 7 вычисл етс  адрес коэффициента с помощью организацииIn divider 7, the coefficient address is calculated using the organization

50 счета последующего адреса коэффициента по соответствующему разр ду счетчика, определ емому номером итерации.50 counts of the next coefficient address for the corresponding counter position, determined by the iteration number.

Блок 8 управлени  выполн етControl unit 8 performs

55 вьщачу последовательности управл ющих сигналов на соответствующие блоки в процессе вычислени  БПФ.55 sequence control signals to the appropriate blocks in the process of calculating the FFT.

30thirty

Дешифратор 9 по номеру углаDescrambler 9 by angle number

определ ет число итераций и началь- 1ШЙ адрес угла.determines the number of iterations and the start of the 1 address of the corner.

Деш1фратор 10 по номеру итерации определ ет число базовых операций в базовом блоке БПФ.Descriptor 10 determines the number of basic operations in the FFT base block by iteration number.

Третий дешифратор 11 по числу оставшихс  выполнить итераций на данном угле определ ет число базовых блоков БПФ и сигналы управлени  при переходе к вычислению посленей итерации данного угла.The third decoder 11, by the number of iterations to perform at a given angle, determines the number of basic blocks of FFT and control signals during the transition to the calculation of the last iteration of a given angle.

Пример . Вычисление четвертого угла шестнадцатиточечного БПФ.An example. Calculating the fourth angle of a sixteen point FFT.

Начальный адрес загрузки дл  четвертого угла, при входе в каждую итерацию равен восьми, число итераций равно четырем, на первых трех итераци х загружаетс  начальны адрес восемь, на четвертой (последней ) итерации в угле загружаетс  всегда нулевой адрес. Число базовых блоков на первой итерации четыре, на второй итерации - два, на третьей и четвертой итераци х по одному базовому блоку.The starting load address for the fourth corner is equal to eight when entering each iteration, the number of iterations is equal to four, the first three iterations load the initial address eight, and the fourth (last) iteration in the angle always loads the zero address. The number of base blocks in the first iteration is four, in the second iteration two, in the third and fourth iterations in one base unit.

Число базовых операций двухточечного БПФ в базовом блоке на первой итерации одна, на второй итерации - две, на третьей итерации четыре, на четвертой итерации - восемь базовых операций.The number of basic operations of point-to-point FFT in the base unit is one at the first iteration, two at the second iteration, four at the third iteration, and eight basic operations at the fourth iteration.

После окончани  вычислени  посленей базовой операции на третьем угле с выхода блокав управлени  поступает сигнал, который в блоке 5 осуществл ет запись начального значени  адреса первого операнда, а в делителе 7 осуществл ет сброс в нуль значени  адреса коэффициента. Этот сигнал с выхода блока 8 управлени  по вл етс  всегда при начале вычислений нового базового блока.After the completion of the calculation of the base operation after the third angle from the output of the control unit, a signal is received, which in block 5 records the initial value of the address of the first operand, and divider 7 resets the coefficient address value to zero. This signal from the output of control block 8 appears always at the beginning of the calculations of the new base unit.

На последней четвертой итерации на вход блока 5 с выхода третьего дешифратора поступает сигнал сброса в нуль адреса первого операнда, чем и осуществл етс  начальна  установка адреса первого операнда дл  последней итерации в каждом угле.At the last fourth iteration, the output of block 5 from the output of the third decoder receives a reset signal to the zero address of the first operand, and this is the initial setting of the address of the first operand for the last iteration at each angle.

По входу в блок 5 с выхода блока 4 поступает начальное значение адреса, записьшаемое в блоке 5 при Начале вычислений нового базового - блока сигналом с выхода блока 8 управлени . Формирование начального значени  адреса в блоке 4 выполн етс  на основании текущего значенThe input to block 5 from the output of block 4 receives the initial value of the address recorded in block 5 at the start of calculations of the new basic block with a signal from the output of block 8 of the control. The formation of the initial value of the address in block 4 is performed on the basis of the current value.

адреса первого операнда, поступающего на его вход, и номера итерации, поступающего на другой вход. Начальное значение адреса при переходе с первой итерации каждого угла на вторую , со второй на третью и т.д. до предпоследней итерации угла формируетс  по номеру угла, поступающему на вход блока 4 с выхода первого дешифратора . Управление формированием начального адреса осуществл етс  с выхода блока 8 управлени  по входу блока 4. Сигнал управлени , поступающий на вход блока 4, осуществл ет пропускание на выходе блока 4 начального значени  адреса, соответствующего номеру угла, поступающего с выхода первого дешифратора на вход блока 4. Этот сигнал управлени  по вл етс  каждый раз, когда выполн етс  переход с первой итерации на вторую, с второй - на третью и т.д. до предпоследней итерации данного угла включительно, т.е. когда происходит загрузка адреса в блоке 5 , возникающа  при вычислении первого базового блока на второй, третьей и т.д. до предпоследней итерации данного угла. Дд  остальных базовых блоков, вход щих в итерацию данно- го угла, кроме первого базового блока, начальное значение адреса в блоке 4 формируетс  по текущему значению адреса первого операнда, поступающего на вход с выхода блока 5, и номеру итерации, поступающему на другой вход с выхода второго дешифратора.addresses of the first operand arriving at its input, and the iteration number arriving at another input. The initial value of the address when moving from the first iteration of each corner to the second, from the second to the third, etc. up to the penultimate iteration of the angle is formed by the number of the angle fed to the input of block 4 from the output of the first decoder. The formation of the initial address is controlled from the output of the control unit 8 by the input of the block 4. The control signal received at the input of the block 4 passes the initial value of the address corresponding to the number of the angle from the output of the first decoder to the block 4 at the output of block 4. This control signal appears every time a transition is made from the first iteration to the second, from the second to the third, and so on. until the penultimate iteration of this angle inclusive, i.e. when the address is loaded in block 5, arising when calculating the first base unit for the second, third, etc. to the penultimate iteration of this angle. Dd of the rest of the basic blocks included in the iteration of the given angle, except for the first basic block, the initial value of the address in block 4 is formed by the current address value of the first operand entering the input from the output of block 5 and the iteration number entering the other input from the output of the second decoder.

Делитель 7 вычисл ет адрес коэффициента дл  каждой базовой операции двухточечного БПФ. С выхода блока 8 управлени  на вход делител  7 поступает сигнал сброса в нуль, это происхоидт каждый раз, когда начинаютс  вычислени  в базовом блоке БШ, что соответствует выбору коэффициента W из нулевой  чейки пам ти блока 3. На вход делител  7 поступает сигнал с выхода второго дешифратора, который управл ет переключением счетного входа делител -7. IThe divider 7 calculates the coefficient address for each basic point-to-point FFT operation. From the output of control block 8 to the input of divider 7, a reset signal arrives at zero, this happens every time calculations are started in the base block of the BS, which corresponds to the choice of the W coefficient from the zero cell of the block 3. The input of the divider 7 receives a signal from the output of the second a decoder that controls the switching of the counting input of the divider -7. I

Под воздействием управл ющего входа счетный вход в делителе 1 подключаетс  к соответствующим разр дам счётчика дл  выполнени  счета адреса последующего коэффициента в базовом блоке. Переключение счетного входа в делителе 7 осуществл етс  в зависимости от номера итерации, начина  со старших р дов счетчика дл  первой итерации и конча  самым «шадшим разр дом счетчика дл  последней итерации.Under the influence of the control input, the counting input in divider 1 is connected to the corresponding counter bits to perform the counting of the address of the subsequent coefficient in the base unit. The switching of the counting input in the divider 7 is carried out depending on the iteration number, starting with the highest numbers of the counter for the first iteration and ending with the shortest counter for the last iteration.

На вход блока 8 управлени  подаес  сигнал запуска,определ ющий запуск устройства по вычислению БПФ. На другой вход блока 8 управлени  пдаетс  сигнал частоты среза, который определ ет необходимое значение числа выполн емых итераций дл  слу- чайного входного сигнала в рассмат- риваемьй промежуток времени. Сигнал частоты среза на вход блока 8 управлени  должен поступить до момента времени, при котором вычислени  БПФ дл  соответствующего значени  сигнала частоты среза, должны быть закончены. Например, если сигнал частоты среза fcp определ етс неравенством ер. макс f ср fcp The input of the control unit 8 is given a trigger signal, which determines the start of the device by calculating the FFT. To the other input of the control unit 8, the cut-off frequency signal is dropped, which determines the required value of the number of iterations to be performed for a random input signal in a considered period of time. The cut-off frequency signal to the input of control unit 8 must arrive before the time point at which the FFT calculations for the corresponding cut-off signal value must be completed. For example, if the cut-off frequency signal fcp is determined by the inequality ep. max f cf fcp

г/g /

где ср.1макс соответствует вычислению семи итераций, то в этом случае сигнал частоты среза fcp равен семи и должен поступить не позже конца вычислени  последней базовой операции в седьмом угле вычислени  БПФ.where cf. max corresponds to the calculation of seven iterations, then in this case the cut-off frequency signal fcp is equal to seven and should arrive no later than the end of the calculation of the last basic operation in the seventh angle of the FFT calculation.

Дл  сигналачастоты среза,определ емого неравенством .МОКСFor the cutoff frequency signal, defined by the inequality .Mox

цc

вычислени  БПФ должны быть окончены на шестом угле, поэтому сигнал частоты среза, поступающий на вход блока В управлени , равен шести и должен поступить не позже конца вычислени  последней базовой операции в шестом угле.FFT calculations must be completed at the sixth corner, so the cut-off frequency signal input to the control block B is six and must arrive no later than the end of the calculation of the last basic operation at the sixth angle.

Аналогично, .пс.,Similarly, .ps.,

8 , Ч . сигнал частоты среза равен п ти,8, H the cut-off frequency signal is five,

ср.макс ср.макс СИГНаЛ ЧаСТОТ avg max avg signal frequency

168 168

среза равен четырем.slice is four.

На третий вход 15 блока 8 управлени  поступают тактовые импульсы с периодом, равным времени выполнени  базовой операции в арифметическом блоке 2.At the third input 15 of the control unit 8, clock pulses are received with a period equal to the execution time of the basic operation in the arithmetic unit 2.

На четвертый вход блока 8 управлни  с выхода дешифратора 10 подаетс  сигнал, определ ющий значение числа базовых операций в базовом блоке, которое зависит от номер итерации. На п тый вход блока 8 управлени  с выхода третьего дешифратора 11 поступает сигнал, определ - юи5ий значение числа базовых блоковThe fourth input of the control unit 8 from the output of the decoder 10 is given a signal that determines the value of the number of basic operations in the base unit, which depends on the iteration number. The fifth input of the control unit 8 from the output of the third decoder 11 receives a signal, the specific value of the number of basic units

oo

на итерации. На шестой вход блока 8 управлени  с выхода третьего дешифратора 11 поступает сигнал блокировки на последней итерации в угле, чтобы обеспечить формирование начального значени  адреса в блоке 4 от текущего значени  адреса первого операнда и номера итерации, при переходе к вычислению следующего угла БПФ. На второй выход блока 8 управ- ;лени  поступает сигнал со счетчика угла, который в дешифраторе 9 распредел етс  по соответствующему , разр ду и определ ет номер угла вычислени  БПФ.at iteration. The sixth input of the control unit 8 from the output of the third decoder 11 receives a blocking signal at the last iteration in the angle to ensure the formation of the initial value of the address in block 4 from the current value of the address of the first operand and the iteration number when the next FFT angle is calculated. The second output of the control- ing unit 8 receives a signal from an angle counter, which is distributed in the decoder 9 on the appropriate bit and determines the number of the FFT calculation angle.

На третий выход блока 8 управлени  поступает сигнал с инкремент- ного счетчика итерации, который в дешифраторе 10 распредел етс  по соответствующему разр ду и определ ет номер итерации.The third output of the control unit 8 receives a signal from an incremental iteration counter, which in the decoder 10 is distributed over the corresponding bit and determines the iteration number.

На четвертый выход блока 8 управлени  поступает сигнал с декре- 5 ментного счетчика итерации, который в третьем дешифраторе 1I распредел етс  по соответствующему разр ду и определ ет число оставшихс  выполнить итераций в узле вычислени  БПФ.The fourth output of the control unit 8 receives a signal from the decrement iteration counter, which in the third decoder 1I is distributed over the corresponding bit and determines the number of remaining iterations in the FFT calculation unit.

Результат вычислени  БПФ дл  соответствующего значени  сигнала частоты среза находитс  в  чейках блока 1 пам ти, начина  с нулевой и конча   чейкой с номером W . Величина нл определ етс  в зависимости от значени  сигнала частоты среза , дл  f ср.маке fcp ftp.MQKC I N-tj : 2 The result of the FFT calculation for the corresponding value of the cut-off frequency signal is in the cells of memory block 1, starting with zero and ending with cell number W. The value of NL is determined depending on the value of the cutoff frequency signal, for f cfmake fcp ftp.MQKC I N-tj: 2

00

00

5five

.ср.макс , с ср. макс I -v-Z.Sr.max, cf. max i -v-z.

fср мдкс ftp fsr mdks ftp

8. .Л8. .L

N N

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 5five 00 Устройство дл  реализации быстрого преобразовани  Фурье, содержащее блок пам ти, первый выход которого подключен к входу операндов арифметического блока, выход результата которого подключен к информационному входу блока пам ти, выход блока посто нной пам ти подключен к входу коэффициентов арифметического блока, а информационный вход блока пам ти  вл етс  информационным входом устройства, блок управлени  и три дешифратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  при обработке сигналов с переменной частотой среза, в него введены блок элементов ИЛИ, блок элементов И, блок счетчиков и управл емый делитель частоты, вход задани  коэффициента делени  которого объединен с первым входами блока элементов И и блока элементов ИЛИ и подключен к первому выходу первого дешифратора, выход второго дешифратора подключен к второму ходу блока элементов И, выход которого подключен к информационному входу блока счетчиков, информационный выход которого подключен к третьему входу блока элементо И и второму входу блока элементов ИЖ, выход которого подключен к адрсному входу блока пам ти, второй выход которого подключен к третьему входу блока элементов ИЛИ, выход управл емого делител  частоты подключен к адресному входу блока посто нной пам ти, при этом блок управлени  содержит семь реверсивных счетчиков , три одновибратора, узел элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, узел элементов НЕ, четыре элемента И-НЕ, четыре элемента НЕ, два элемента ИЛИ и элемент И, выход которого подключен к первым входам первого, второго и третьего элементов И-НЕ и счетному входу первого реверсивного счетчика , вход сложени  которого подключен к выходу первого одновибратора, вход запуска которого объединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ и подключен к выходу обнулени  второго реверсивного счетчика, вход вычитани  которого объединен с входом сложени третьего реверсивного счетчика и подключен к выходу второго одновибратора , вход запуска которого объединен с третьими входами первого и второго элементов И-НЕ и подключён к выходу обнулени  четвертого реверсивного счетчика, вход вычитани  которого подключен к выходу обнулени  п того реверсивного счетчика , вход вычитани  которого подключен к выходу третьего одновибратра , вход запуска которого объединен с четвертым входом nejpBoro элем та И-НЕ и подключен к выходу обнулени  шестого реверсивного счетчика вход вычитани  которого подключен к выходу-обнулени  седьмого ревер0A device for implementing a fast Fourier transform containing a memory block, the first output of which is connected to the input of operands of the arithmetic unit, the output of which is connected to the information input of the memory block, the output of the fixed memory block is connected to the input of the coefficients of the arithmetic block, and the information input of the block The memory is an information input of the device, a control unit and three decoders, characterized in that, in order to improve speed in processing signals with variable cutoff frequency , the block of elements OR, the block of elements AND, the block of counters and a controlled frequency divider are entered into it, the input of which division factor is combined with the first inputs of the block of elements AND and the block of elements OR is connected to the first output of the first decoder, the output of the second decoder is connected to the second the course of the block of elements I, the output of which is connected to the information input of the block of counters, the information output of which is connected to the third input of the block of elements I and the second input of the block of elements IL, the output of which is connected to the address The input of the memory unit, the second output of which is connected to the third input of the OR unit, the output of the controlled frequency divider is connected to the address input of the permanent memory unit, and the control unit contains seven reversible counters, three single vibrators, an EXCLUSIVE OR element node, the node NOT elements, four AND-NOT elements, four NOT elements, two OR elements and an AND element whose output is connected to the first inputs of the first, second and third AND-NOT elements and the counting input of the first reversing counter, the input of which is It is connected to the output of the first one-shot, the start input of which is combined with the second inputs of the first, second, and third NAND elements and connected to the zero output of the second reversible counter, the subtraction input of which is combined with the input of the third reversible counter and connected to the output of the second one-vibration, input which start is combined with the third inputs of the first and second elements AND-NOT and is connected to the zero output of the fourth reversible counter, the input of which is subtracted is connected to the output of zero zero eversivnogo counter whose subtracting input is connected to the output of the third odnovibratra, the start input of which is combined with the fourth input nejpBoro ale that AND-NO and connected to the output of down counter zeroing sixth subtractor whose input is connected to the output of the seventh-zeroing rever0 5five 00 5five 00 5five 00 5five 00 5five сивного счетчика,счетный вход которого объединен со счетным входом шестого реверсивного счетчика и подключен к выходу первого элемента НЕ, вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого подключен к счетным входам четвертого и п того реверсивных счетчиков, выход третьего элемента И-НЕ подключен к входу обнулени  третьего реверсивного счетчика и входу третьего элемента НЕ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, информационный выход которого объединен с первым входом узла элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключен к информационному выходу первого реверсивного счетчика , первый, второй и тр,етий выходы узла элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены соответственно к первому входу первого элемента ИЛИ, первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к вт орому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, информационный выход (кроме первого разр да) п того реверсивного счетчика объединен с информационным выходом четвертого реверсивного счетчика и подключен к входу узла элементов НЕ,выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу четвертого элемента НЕ, а выход первого разр да п того реверсивного счетчика подключен к второму входу четвертого элемента И-НЕ, причем второй вход элемента И  вл етс  входом запуска устройства, входом задани  частоты среза устройства  вл етс  второй вход узла элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вход вычитани  седьмого реверсивного счетчика объединен со счетными входами блока счетчиков и управл емого делител  частоты и  вл етс  тактовым входом устройства, второй выход первого дешифратора подключен к информационным входам шестого и седьмог о реверсивных счетчиков,пер-. вый и второй выходы третьего дешифратора подключены соответственно к входу обнулени  блока счетчика и третьему входу четвертого И-НЕ, а третий выход третьего дешифратора подключен к ииформацион ным входам четвертого и п того реверсивных счетчиков, выход третьего одновибратора подключен к входу обнулени  управл емого делител  частоты и входу разрешени  записи блока счетчиков, информационные выходы первого, второго и третьего реверсивных счетчиков подключены к входам соответственно второго, третьего и первого дешифраторов, а выход четвертого элемента И-НЕ подключен к четвертому входу блока элементов И.sivny counter, the counting input of which is combined with the counting input of the sixth reversible counter and connected to the output of the first element NOT, the input of which is connected to the output of the first element AND-NOT, the output of the second element AND-NOT connected to the input of the second element NOT, the output of which is connected to the counting the inputs of the fourth and the fifth reversible counters, the output of the third element AND-NOT is connected to the zeroing input of the third reversible counter and the input of the third element NOT, the output of which is connected to the counting input of the second counter, information the output of which is combined with the first input of the EXCLUSIVE OR element node and connected to the information output of the first reversible counter, first, second and tr, this output of the EXCLUSIVE OR node node is connected respectively to the first input of the first OR element, first and second inputs of the second OR element, output which is connected to the second input of the first element OR, the output of which is connected to the first input of the element AND, the information output (except the first digit) of the fifth reversible counter is combined with the information one the output of the fourth reversible counter and connected to the input of the node elements NOT, the output of which is connected to the first input of the fourth element AND – NOT, the output of which is connected to the input of the fourth element NOT, and the output of the first discharge of the fifth reversible counter connected to the second input of the fourth element I- NOT, the second input of the AND element is the device start input, the input of the device cutoff frequency is the second input of the EXCLUSIVE OR element node, the subtraction input of the seventh reversible counter combined with counting moves counter unit and controllable frequency divider and a clock input is the device, the second output of the first decoder is connected to the data inputs of the sixth and sedmog reversible counters per-. the third and third outputs of the third decoder are connected respectively to the zeroing input of the counter unit and the third input of the fourth NAND, and the third output of the third decoder is connected to the informational inputs of the fourth and fifth reversible counters, the third one-vibrator output is connected to the zeroing input of the controlled frequency divider and the write enable entry of the block of counters, the information outputs of the first, second and third reversible counters are connected to the inputs of the second, third and first decoders respectively, and the output the fourth AND-NOT connected to the fourth input of the block elements I. 12183951218395 ffff .2.2 4 0 4 0 4747 JLJl
SU843795650A 1984-09-26 1984-09-26 Device for implementing fast fourier transform SU1218395A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843795650A SU1218395A1 (en) 1984-09-26 1984-09-26 Device for implementing fast fourier transform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843795650A SU1218395A1 (en) 1984-09-26 1984-09-26 Device for implementing fast fourier transform

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1218395A1 true SU1218395A1 (en) 1986-03-15

Family

ID=21140380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843795650A SU1218395A1 (en) 1984-09-26 1984-09-26 Device for implementing fast fourier transform

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1218395A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР К 1083200, кл. G 06 F 15/332, 1982. Авторское свидетельство СССР № 877555, кл. G 06 F 15/332, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109194307B (en) Data processing method and system
CN109271133B (en) Data processing method and system
US4092723A (en) Computer for computing a discrete fourier transform
US4947363A (en) Pipelined processor for implementing the least-mean-squares algorithm
JPH082014B2 (en) Multi-stage digital filter
SU1218395A1 (en) Device for implementing fast fourier transform
US4701875A (en) High speed convolution arithmetic circuit with multiple counters
US4497035A (en) Method of generating time delay
RU2535467C1 (en) Adaptive digital differentiating and predicting device
JPH024944B2 (en)
JPH08204506A (en) Interpolation circuit and interpolation system
RU2446461C2 (en) Digital predictor
RU2720219C1 (en) Adaptive digital predictive device
JPS6142355B2 (en)
SU949654A1 (en) Square rooting device
JPH0296429A (en) Digital frequency divider
SU1288726A2 (en) Device for restoring continuous functions from discrete readings
SU1171784A1 (en) Multiplier
SU997257A1 (en) Frequency divider
SU851404A1 (en) Device for division
SU1117635A1 (en) Computing device
SU1168928A1 (en) Device for multiplying numbers by constant coefficient
SU760032A1 (en) Programme-control device
SU743204A1 (en) Pulse frequency divider
SU1168922A1 (en) Code converter