SU1337904A1 - Device for fast fourier transform - Google Patents
Device for fast fourier transform Download PDFInfo
- Publication number
- SU1337904A1 SU1337904A1 SU854000663A SU4000663A SU1337904A1 SU 1337904 A1 SU1337904 A1 SU 1337904A1 SU 854000663 A SU854000663 A SU 854000663A SU 4000663 A SU4000663 A SU 4000663A SU 1337904 A1 SU1337904 A1 SU 1337904A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- address
- address counter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области вычислительной техники и предназначено дл выполнени алгоритма быстрого преобразовани Фурье (БПФ), используемого при цифровой обработке сигналов. Цель изобретени - упрощение устройства. Поставленна цель достигаетс за счет того, что устройство состоит из двух групп блоков пам ти 1,2, арифметического блока 3, содержащего сумматор 4, вычитатель 6, умножитель 7 комплексных чисел и элементы задержки 7,8, блока синхронизации 9, состо щего из триггеров 10,11 и злемента задержки 12, коммутаторов 13 и 14, счетчиков адреса 15 и 16, дешифратора адреса 17, сдвигового регистра итераций 18, блока элементов И 19, блока посто нной пам ти 20 и коммутатора 21. Устройство реализует алгоритмы БПФ с прореживанием по частоте и посто нной структурой от итерации к итерации. 1 з.п,. ф-лы, 3 ил. i 1сл DO САЭ СОThe invention relates to the field of computing and is intended to perform the Fast Fourier Transform (FFT) algorithm used in digital signal processing. The purpose of the invention is to simplify the device. The goal is achieved due to the fact that the device consists of two groups of memory blocks 1.2, an arithmetic unit 3 containing an adder 4, a subtractor 6, a multiplier 7 complex numbers and delay elements 7.8, a synchronization unit 9 consisting of triggers 10.11 and delay elements 12, switches 13 and 14, counters of addresses 15 and 16, decoder of address 17, shift register of iterations 18, block of elements And 19, block of permanent memory 20 and switch 21. The device implements FFT algorithms with decimation by frequency and constant structure from and era tio to iteration. 1 z.p. f-ly, 3 ill. i 1 DO DO SAE SO
Description
113113
Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл выполнени алгоритма быстрого преобразовани Фурье (БПФ), который ис- ноль уетс при цифровой обработке сигналов.The invention relates to computing and is intended to perform a Fast Fourier Transform (FFT) algorithm, which is digitalized in signal processing.
Цель изобретени - упрощение устройства .The purpose of the invention is to simplify the device.
На фиг.1 представлена структурна схема устройства дл выполнени БПФ; на фиг,2 - граф алгоритма БПФ; на фиг. 3 - базова операци БПФ.Figure 1 shows a block diagram of an apparatus for performing an FFT; in FIG. 2, the graph of the FFT algorithm; in fig. 3 - Basic FFT operation.
Устройство содержит две группы бло ков 1 и 2 пам ти с произвольно выборкой , кажда из которых состоит из дпух блоков 1.1 и 1.2 (2.1 и 2.2), арпфме гически; б:гок 3, содержащий сумматор 4 i oMn:i(jKCHhix чисел, вычита- 1 ель 5 комплексных чисел, у июжительThe device contains two groups of blocks 1 and 2 of memory with arbitrary sampling, each of which consists of two blocks 1.1 and 1.2 (2.1 and 2.2), arp- grammatically; b: gok 3, containing adder 4 i oMn: i (jKCHhix numbers, subtracted- 1 spruce 5 complex numbers, in jugger
6KOMnjleKCHbix чисел и два элемента 6KOMnjleKCHbix numbers and two elements
7и 8 задержки, блок 9 синхронизации , содержащий два триггера 10 и 117 and 8 delays, a synchronization unit 9 comprising two triggers 10 and 11
и элемент 12 задержки, дна коммутатора 13 и 14 данных, два счетчика адреса 15 и 16, дешифратор 17 адреса, сдвиговый регистр 18 итераций, блок элемеитогз И 19, блок 20 посто нной пам ти и кo мyтaтop 21 сиг налов записи .and delay element 12, the bottom of the data switch 13 and 14, two address counters 15 and 16, address decoder 17, shift register 18 iterations, block I 19, block 20 of permanent memory, and keyboard recorder 21 write signals.
Устройство реализует алгоритмы БПФ с прореживанием по частоте и посто нной структурой от итерации к итерации , граф которого изображен на фиг.2, где через М (i 0,1,..., logjN) обозначены последовательные массивы данных Н 1Г1равленного графа, а через а| - элементы массива ЬГ (п 0,1..., N). Такой алгоритм позвол ет не мен ть пор док ныбора операндов из пам ти и записи в пам ть результатоЕ) расчетов на всех этапах вычислени БПФ, а также дает возможность разделить каждый блок пам ти только на две секции при простейшей организации буфера ввода-вывода.The device implements FFT algorithms with decimation in frequency and constant structure from iteration to iteration, whose graph is shown in Fig. 2, where M (i 0,1, ..., logjN) denotes consecutive data arrays of the H1G1-corrected graph, and a | - elements of the array ГГ (n 0.1 ..., N). Such an algorithm makes it possible not to change the order of operand selection from the memory and recording the result of E) calculations at all stages of the FFT calculation, and also makes it possible to divide each memory block into only two sections with the simplest organization of the I / O buffer.
При этом векторы массива М;In this case, the vectors of the array M;
2т 2т 2t 2t
2m L lrathjiJ L 2 m-и N/2 J2m L lrathjiJ L 2 m-and N / 2 J
хран тс соответственно в четньсх. и нечетных чейках секций А и В блока пам ти.stored respectively in the fourth. and odd cells of sections A and B of the memory block.
Оби;а формула получени элементоь массива М из элементов массива М, имеет видOb, and the formula for obtaining the elements of the array M from the elements of the array M, has the form
а but
т+ N12t + n12
, , , ., (I) 2п,,, «- ,,., (I) 2n ,,, “-
1-де m 0,1,..., -т -1 de m 0,1, ..., t -
i 0,0,..., i 0,0, ...,
Согласно формуле (I) при вычислении значений пары соседних элементовAccording to formula (I) when calculating the values of a pair of neighboring elements
массива М;, произво1 « iarray M ;, proizvod1 "i
Я о И а.I'm about and a.
7т V m«i7t V m «i
1515
дитс выбор пары элементов а Selects a pair of items.
иand
а к,, из первой и второй половинa to ,, from the first and second half
ГТ1 + /2GT1 + / 2
массина М и поворотного множител Massina M and swivel factor
т( W из габ.гп1цы комплексных коэффициептов . На с.груктурной схеме это соотве 1 ствует выбору пары одноименных элементов из блоков 1.1(2.1) и 1.2(2.2) одной группы и передаче их на первый и второй информационныеt (W of gab.gp1tsy complex coefficients. On the c. structural scheme, this corresponds to the choice of a pair of like elements from blocks 1.1 (2.1) and 1.2 (2.2) of one group and transmitting them to the first and second informational
входы блока 3 с помощью коммутатора да1П1ых. Причем выбор четных либо нечетных элементов определ етс значением +1-ГО разр да счетчика 15 адреса , соединенного с переключающимthe inputs of unit 3 using the da1P1yh switch. Moreover, the choice of even or odd elements is determined by the value of the + 1-th bit of the counter 15 of the address connected to the switching
входом коммутаторов 13 и 14 данных.input switches 13 and 14 data.
Запис1 результатов производитс в соседние чейки блоков 2.1(1.1) или 2.2(1.2) другой группы в зависимости от значени старшего разр даRecording 1 results is performed in adjacent cells of blocks 2.1 (1.1) or 2.2 (1.2) of another group, depending on the value of the most significant bit.
счетчика 16 адреса, соединенного с ьходом коммутатора 21 импульсов записи . Выбор нужного поноротного мно ,,0 t ,. N/2 -I ,ж-ител W , W , . . . , W из блока 20 ПОСТОЯННО пам ти производитс an address counter 16 connected to the switch by the input of 21 write pulses. Selection of the desired pontor set, 0 t,. N / 2 -I, W-ITAL W, W,. . . W of block 20 CONSTANTLY memory is produced
по адресу, который формируетс в со- ответст1 ии с формулой (1) с помощью блока элементов И 19, счетчика 15 адреса и рег истра 18 итераций, состо ние которого на первой итерацииat the address that is formed in accordance with formula (1) using the block of elements AND 19, the counter 15 of the address and the register of 18 iterations, the state of which at the first iteration
I 1 . . . I 1 I , на второй - 1 1 ... 1 1 О , на третьей - 11...100, на Р-й - 00...000. I 1. . . I 1 I, on the second - 1 1 ... 1 1 O, on the third - 11 ... 100, on P-th - 00 ... 000.
Перед началом выполнени БПФ в блоке 1 (оперативной пам ти) имеетс Before starting the FFT in block 1 (RAM), there is
N элементов исходной выборки. Счетчики 15 и 16 адреса сбропгены. Счетчик 16 заблокирован низким уровнем сигнала с выхода элемента 12 задержки . Счетчик 15 разблокирован высокимN elements of the original sample. Counters 15 and 16 addresses sbropgeny. The counter 16 is blocked by a low signal from the output of the element 12 delay. Counter 15 unlocked high
уровнем сиг нала с выхода тригтера II . Низким уровнем сигнала с выхода тригтера 10 открыт коммутатор 13 и закрьп коммутатор 14. Дешифратор 17 адреса установлен в положение, в котором выходы счетчикон 15 и 16 адреса подключены соответственно к адрес- HI.IM входам секций первого и второго блокон пам ти.signal level from the output of the trigger II. The switch 13 and the switch 14 are opened by the low level of the signal from the output of the trigger 10. The address decoder 17 is set to a position where the outputs of the counter 15 and 16 of the address are connected to the HI.IM addresses of the first and second memory blocks, respectively.
Вычисление БПФ начинаетс с подачи тактовых импульсов (ТИ) на тактовый вход устройства. Под их воздействием начинает работать счетчик 15,The FFT calculation begins with the delivery of clock pulses (TI) to the clock input of the device. Under their influence, counter 15 starts to work,
вызыва считывание одноименных раэр - Q 17 выходы счетчиков 15 и дов операндов а°, ащ и W° из блока 16 и разблокирует сче этом счетчик 16 блс1кируе с выхода элемента 12 зад гер 10, на счетный вход тупил сигнал переполнени 16, переключаетс , закры тор 13, открыва при это 14, подключает с помощью causing readout of similar rar - Q 17 outputs of counters 15 and Dov operands a °, a, and W ° from block 16 and unlocks the counter 16 on the output of element 12, back of ger 10, switches overflow signal 16 to the counting input, closes 13, open at this 14, connects with
ным входам блоков групп редством коммутатора 21 ледним режимы чтени и ветственно .The main inputs of the group blocks are provided by the switch 21 in the latest reading modes and appropriately.
ков оперативной 1 и посто нной 20 пам ти на входы арифметического блока 3 и далее - на входы сумматора 4, вычитател 5 и элемента 8 задержки 8. Соответствующие разр ды суммы (гoperative 1 and constant 20 memories to the inputs of the arithmetic unit 3 and further to the inputs of the adder 4, the subtractor 5 and the delay element 8 8. The corresponding bits of the sum (g
поступают на вход элемента 7 задержarrive at the input element 7 delay
а одноименные разр ды разностиand the differences of the same name
оabout
аbut
N12N12
- на вход умножител 6, на- to the input of the multiplier 6, on
другой вход которого приход т соответствующие разр ды поворотного множител W°, задержанные на нужиое число тактов элементом 8 задержки.the other input of which comes the corresponding bits of the rotary multiplier W °, delayed by the required number of clock cycles by the delay element 8.
Через К тактов импульсов ТИ на первом и втором выходах арифметического блока 3, вл ющихс выходами элемента 7 задержки и умножител 6, по вл ютс одноименные разр ды результата а и а,. На выходе элемента 12 задержки по вл етс высокий уровень сигнала с выхода триггера 11 которым разрешаетс счетный режим счетчика 16 адреса и открываетс коммутатор 21 сигналов записи. Запись указанных разр дов результата производитс в блок 2 пам ти по адресу, который определ етс состо нием выхода счетчика 16.Through K clock pulses TI on the first and second outputs of the arithmetic unit 3, which are the outputs of the delay element 7 and the multiplier 6, the same digits of the result a and a, appear. At the output of the delay element 12, a high level appears from the output of the trigger 11, which enables the counting mode of the address counter 16 and opens the write signal switch 21. The recording of the indicated result bits is performed in memory block 2 at an address that is determined by the output state of counter 16.
После выдачи в арифметический блок 3 последних разр дов операндов ы;-: -1After issuing in the arithmetic unit 3 last bits of operands s; -: -1
а,but,
и Wand w
сигнал перепеладреса поступает итераций и тригthe signal of the quarantine comes in iterations and trig
N/2-1 N- 1 N / 2-1 N- 1
нени с счетчика 15 на входы регистра 1from counter 15 to register 1 inputs
гера 11. В регистре 18 итераций происходит сдвиг кодовой комбинации на одну позицию в сторону старших разр дов . Триггер 11 сбрасываетс и блокирует счетчик 15, запреща дальнейшее считывание операндов из блока 1 оперативной и блока 20 посто нной пам ти .Hera 11. In the register of 18 iterations, the code combination is shifted by one position in the direction of the higher bits. The trigger 11 is reset and locks the counter 15, prohibiting further reading of the operands from the operational block 1 and the permanent memory block 20.
Запись оставшихс в арифметическом блоке 3 разр дов операндов а.Record the remaining 3 bits of the operands in the arithmetic unit a.
(„(„
и а продолжаетс в течение еде Кand a goes on for food K
тактов, после чего триггер 11 взводитс сигналом переполнени счетчиcycles, after which the trigger 11 is activated by the counter overflow signal
17 выходы счетчиков 15 и 17 meter outputs 15 and
ка 16 и разблокирует счетчик 15. При этом счетчик 16 блс1кируетг сигналом с выхода элемента 12 задержки. Триггер 10, на счетный вход которого поступил сигнал переполнени счетчика 16, переключаетс , закрывает коммутатор 13, открыва при этом коммугатор 14, подключает с помощью дешифратора16 and unlocks the counter 15. At the same time, the counter 16 is blinking with a signal from the output of the delay element 12. The trigger 10, to the counting input of which the overflow signal of the counter 16 is received, switches, closes the switch 13, opens the commutator 14, connects with a decoder
16 к алресным входам блоков групп 2 и 1 и посредством коммутатора 21 задает последним режимы чтени и записи соответственно .16 to the addresses of the blocks of groups 2 and 1 and through the switch 21 sets the last read and write modes, respectively.
Этим завершаетс перва итераци вычислени БПФ. Остальные итерации выполн ютс аналогично.This completes the first iteration of the FFT calculation. The remaining iterations are similar.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU854000663A SU1337904A1 (en) | 1985-12-30 | 1985-12-30 | Device for fast fourier transform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU854000663A SU1337904A1 (en) | 1985-12-30 | 1985-12-30 | Device for fast fourier transform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1337904A1 true SU1337904A1 (en) | 1987-09-15 |
Family
ID=21213865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU854000663A SU1337904A1 (en) | 1985-12-30 | 1985-12-30 | Device for fast fourier transform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1337904A1 (en) |
-
1985
- 1985-12-30 SU SU854000663A patent/SU1337904A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Макаревич О.Б., Спиридонов Б,Г. Цифровые процессоры обработки сигналов на основе БИС. - Зарубежна электронна техника, 1983, № 1. Авторское свидетельство СССР fl 723582, кл. G 06 F 15/332, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1337904A1 (en) | Device for fast fourier transform | |
SU1594562A1 (en) | Processor of fast hartley-fourier transform of material sequences | |
RU2130644C1 (en) | Device for information retrieval | |
SU1640709A1 (en) | Device for fast fourier transforms | |
SU1411740A1 (en) | Device for computing exponential function | |
SU1672468A1 (en) | Device to implement the fast fourier transformation | |
SU964628A1 (en) | Binary number comparing device | |
SU1046935A1 (en) | Scaling device | |
RU2015538C1 (en) | Order statistics generator | |
SU1425709A1 (en) | Processor for fast fourier transform | |
SU1462355A1 (en) | Device for adamar conversion of digital sequence | |
SU1298766A1 (en) | Device for generating addresses of fast fourier transform processor | |
SU1211748A1 (en) | Digital filtering device | |
SU1388892A1 (en) | Fast fourier transform processor | |
SU1430964A1 (en) | Device for computing signal spectra with double resolution | |
SU1394239A1 (en) | Logical storage device | |
SU1524067A1 (en) | Device for median filtering of two-dimensional arrays | |
SU1012272A1 (en) | Device for computing sliding mean | |
RU2029362C1 (en) | Digital filter | |
SU1555826A1 (en) | Digital filter | |
RU2007034C1 (en) | Device for generation of indexes of members of multiplicative groups from galois fields gf(p) | |
SU1401474A1 (en) | Device for exhausting combinations,arrangements and permutations | |
SU1095191A1 (en) | Device for analyzing distribution of random process | |
SU1608786A1 (en) | Digital rejector filter | |
RU2029434C1 (en) | Device for formation of remainder by arbitrary modulus of number |