SU1688259A1 - Device foe convolution calculating - Google Patents

Device foe convolution calculating Download PDF

Info

Publication number
SU1688259A1
SU1688259A1 SU894767052A SU4767052A SU1688259A1 SU 1688259 A1 SU1688259 A1 SU 1688259A1 SU 894767052 A SU894767052 A SU 894767052A SU 4767052 A SU4767052 A SU 4767052A SU 1688259 A1 SU1688259 A1 SU 1688259A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
group
output
register
information
Prior art date
Application number
SU894767052A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Станиславович Каневский
Дмитрий Вениаминович Корчев
Мария Константиновна Клименко
Маргарита Сергеевна Весельская
Original Assignee
Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
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 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU894767052A priority Critical patent/SU1688259A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1688259A1 publication Critical patent/SU1688259A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки радиолокационных, видео, сейсмических , гидроакустических и других сигналов . Цель изобретени  - -расширение функциональных возможностей за счет вычислени  автокоррел ционной функции . Устройство содержит группы умножителей , регистры входных данных, инверторы , триггеры, синхронизатор, триггеры режима, четырехвходовые мультиплексоры, элементы И, регистры операндов, умножители, сумматоры первой группы, сумматоры второй группы, регистры суммы, двухвходовые мультиплексоры , регистры. 4 ил.The invention relates to computing and can be used in digital processing systems for radar, video, seismic, sonar and other signals. The purpose of the invention is to enhance the functionality by calculating the autocorrelation function. The device contains multiplier groups, input data registers, inverters, triggers, synchronizer, mode triggers, four-input multiplexers, AND elements, operand registers, multipliers, adders of the first group, adders of the second group, sum registers, two-input multiplexers, registers. 4 il.

Description

Изобретение относитс  к вычисли- тельной технике, предназначено дл  вычислени  коррел ционной функции и процедуры цифровой фильтрации и может быть использовано в системах цифровой обработки различного рода сигналов.The invention relates to computing technology, is intended to calculate a correlation function and a digital filtering procedure, and can be used in digital signal processing systems.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем вычислени  на данном устройстве автокоррел ционной функции.The aim of the invention is to enhance the functionality of the device by calculating the autocorrelation function on the device.

На фиг. 1-3 изображена структурна  схема устройства; на фиг.4 - пример выполнени  функциональной схемы синхронизатора.FIG. 1-3 shows a block diagram of the device; 4 shows an example of the implementation of a synchronizer function diagram.

Устройство (фиг. 1-3) содержит группу 1 умножителей, регистры 2 входных данных, инверторы 3.1, триггеры 4.1, синхронизатор 5, триггеры 6.1 режима, четырехвходовые мультиплексоры 7.1, входы 8.1 и 8.2 задани  режима устройства, элементы И 9.1,The device (Fig. 1-3) contains a group of 1 multipliers, registers of 2 input data, inverters 3.1, triggers 4.1, synchronizer 5, triggers 6.1 modes, four-input multiplexers 7.1, inputs 8.1 and 8.2 set the device mode, elements And 9.1,

регистры операндов 10.1 (1 1,Ю, информационный вход 11, группу 12 умножителей, группу 13 сумматоров, группу 14 сумматоров, регистры суммы 15.1, выход устройства 16, дву- входовые мультиплексоры 17 и 18, группы 19 и 20 регистров, входы 21 и 22 коэффициентов импульсной характеристики .operand registers 10.1 (1 1, Yu, information input 11, group of 12 multipliers, group of 13 adders, group of 14 adders, registers of sums 15.1, output of device 16, two-input multiplexers 17 and 18, groups of 19 and 20 registers, inputs 21 and 22 coefficients of impulse response.

Синхронизатор (фиг. 4), реализованный дл  N 4, содержит счетчик 21 по модулю N, дешифратор 22, элемент И-НЕ 23, элемент И 24, триггеры 25 и 26, демультиплексор 27, инвертор 28, генератор 29 тактовых импульсов.The synchronizer (FIG. 4), implemented for N 4, contains a counter 21 modulo N, a decoder 22, an AND-NE element 23, an AND 24 element, triggers 25 and 26, a demultiplexer 27, an inverter 28, and a clock pulse generator 29.

Работа устройства при вычислении коррел ции входного массива.The operation of the device when calculating the correlation of the input array.

Устройство вычисл ет следующее выражение :The device evaluates the following expression:

N-I;NI;

R(K) 2Ц X n + , К О, N-1,R (K) 2C X n +, K O, N-1,

))

О 00About 00

оо к елoo ate

со.with

де с И, R (K) de with AND, R (K)

Дл  N ой форме бразом:For the first form of braz:

Х(0),X (0)

Х(3)X (3)

члемгнты входного массиваinput array blocks

рпчмррности N;rpchmrrnosti N;

где С остаток от делени where C is the remainder of dividing

3н ч Ь ;3n h b;

К-й отсчет коррел ционной функции.The kth count of the correlation function.

4выражение (1) в матрич- можно записать следующим4 expression (1) in the matrix can be written as follows

Х(3)X (3)

Х(2)X (2)

Х(0)X (0)

Х(3)X (3)

R(0) R(3)R (0) R (3)

R(2)R (2)

Ed)Ed)

(2)(2)

Считаем, что операнды в регистры 2,1, 15.i, ЮЛ, 6.1, 19. г, 20-.i принимаютс  по переднему фронту синхроимпульса (дл  простота синхросв зи регистров 19.1 и 20.1 не показаны), режиму вычислени  коррел ции входного массива соответствует значение 11 на входах 8.1 и 8.2 синхронизатора 5.We assume that the operands in registers 2.1, 15.i, YuL, 6.1, 19. g, 20-.i are taken on the leading edge of the clock (for simplicity, the synchronization of registers 19.1 and 20.1 are not shown), the calculation mode for the correlation of the input array corresponds to a value of 11 at inputs 8.1 and 8.2 of synchronizer 5.

С целью идентичного представлени  модулей второй вход сумматора 14.N/2 соединен с шиной логического нул , дл  ограничени  числа входов и сохранени  работоспособности модул , инвертор 3.1 синхросигнала введен в каждый модуль. С выхода генератора тактовых импульсов поступает синхросигнал в виде меандра.For the purpose of identical presentation of the modules, the second input of the adder 14.N / 2 is connected to the logical zero bus, in order to limit the number of inputs and preserve the functionality of the module, the sync signal inverter 3.1 is inserted into each module. From the output of the clock generator, a sync signal is received in the form of a meander.

На примере N 4 рассмотрим работу устройства при вычислении коррел ции входного массива.Using the example of N 4, we consider the operation of the device when calculating the correlation of the input array.

Первый такт. В исходном состо нии И триггеры 6.1 и 4.1 записаны нули, на входе 11 устройства присутствует операнд X (0). На управл ющий вход .мультиплексора 17 с п того выхода Синхронизатора 5 подаетс  единичное Значение, а на управл ющий вход муль- И-шлексора 18 подаетс  нулевое значение с шестого выхода синхронизатора 5. Положительным перепадом синхроимпульса операнд ) записываетс  в регистр 2.1, а положительным перепадом инвертированного синхроимпульса - в регистр 19.1. На информационный Вход триггера 4.2 приходит единичное значение с второго выхода синхронизатора 5, а на информационный вход триггера 6.2 - единичное значение с третьего выхода, так как передний фронт синхроимпульса приходит раньше, чем происходит изменение на информационном входе триггеров, то состо ние триггеров 6.2 и 4.2 ле измен етс ,First beat In the initial state, both the 6.1 and 4.1 triggers are written in zeros, and the operand X (0) is present at the input 11 of the device. The control input of the multiplexer 17 from the fifth output of the Synchronizer 5 is fed to a single value, and the control input of the multiplexer 18 is supplied with a zero value from the sixth output of the synchronizer 5. A positive sync pulse operand) is written to the register 2.1, and a positive differential inverted clock pulse - in the register 19.1. Informational Input Trigger 4.2 receives a single value from the second output of synchronizer 5, and informational input of Trigger 6.2 receives a single value from the third output, since the leading edge of the sync pulse arrives earlier than the change occurs at the information input of triggers, then the state of the trigger 6.2 and 4.2 le is changed

00

5five

00

5five

00

5five

00

4545

00

5555

не измен етс  состо ние и триггеров 6.1 и 4.1.state does not change and trigger 6.1 and 4.1.

Дальнейша  работа устройства осуществл етс  подобным образом за семь тактов.Further operation of the device is carried out in a similar manner in seven cycles.

Если требуетс  вычисл ть линейную коррел цию, то соответствующее количество входных отсчетов заполн етс  Нул ми.If linear correlation is to be calculated, the corresponding number of input samples is filled with Zeros.

При реализации процедуры цифровой фильтрации устройство вычисл ет выходные отсчеты фильтра в соответствии с выражением VHWhen implementing a digital filtering procedure, the device calculates the filter output samples in accordance with the expression VH

Х(К) 2а(К - n)h(n), (3) п оX (K) 2a (K - n) h (n), (3) p o

где h(n) - коэффициенты импульсной характеристики фильтра1, а(п) - отсчеты выходного сигнала. Устройство может выполн ть цифровую фильтрацию с двум  различными импульсными характеристиками. Первый режим цифровой фильтрации соответствует управл ющим сигналам 10 на входах 8.1 и 8.2 соответственно. Коэффициенты первой импульсной характеристики поступают соответствующим образом на входы 21.1 и не измен ютс  в процессе вычислений. Второй режим цифровой фильтрации соответствует коду 01 на управл ющих входах 8.1 и 8.2 управлени , это обеспечивает установку триггеров 4.1 в единичное состо ние и тем самым обеспечиваетс  прием исходных операндов в каждом такте в регистры 10.1 - 10.N. На первый управл ющий вход коммутаторов 7.1 - 7.4 подаетс  высокий уровень, а на второй управл ющий вход - низкий, этим обеспечиваетс  посто нное поступление на вход 22.1 коэффициента h(i). Первый выходной отсчет фильтра получаем через N/2 тактов, в каждом следующем такте на выход фильтра по вл етс  новый отсчет.where h (n) - coefficients of the impulse response of the filter1, and (n) - samples of the output signal. The device can perform digital filtering with two different impulse response. The first digital filtering mode corresponds to the control signals 10 at inputs 8.1 and 8.2, respectively. The coefficients of the first impulse response are fed to the inputs 21.1 accordingly and do not change during the calculation. The second digital filtering mode corresponds to code 01 at the control inputs 8.1 and 8.2 of the control, this ensures that the flip-flops 4.1 are set to one and thus the source operands are received in each cycle in the registers 10.1 - 10.N. A high level is applied to the first control input of switches 7.1–7.4, and a low level to the second control input; this ensures a constant input to input 22.1 of the coefficient h (i). The first output filter count is obtained after N / 2 clock cycles; at each subsequent clock cycle, a new count appears at the filter output.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  вычислени  свертки, содержащее две группы по N/2 умножителей , N/2 сумматоров первой группы, N/2 сумматоров второй группы, N/2 регистров суммы, N/2 регистров входных данных, причем вход первого регистра входных данных  вл етс  информационным входом устройства, вход 1-го Јi 2, ..., N/2 регистра входных данных соединен с выходом (1-1)- го регистра входных данных, выходClaims An apparatus for calculating a convolution comprising two groups of N / 2 multipliers, N / 2 adders of the first group, N / 2 adders of the second group, N / 2 sum registers, N / 2 input data registers, where the input of the first input data register is The information input of the device, the input of the 1st 2i 2, ..., N / 2 input data register is connected to the output (1-1) of the input data register, output j-roQi 1, ..., N/2 J умножител  первой группы соединен с первым входом j-ro сумматора первой группы, выход j-ro умножител  второй группы соединен г вторым входом j-ro сумматора первой группы, выход которого соединен с первым входом j-ro сумматора второй группы, выход которого соединен с информационным входом j-ro регистра суммы, выход i-ro регистра суммы соединен с вторым входом (1-1)- го сумматора второй группы, выход первого регистра суммы  вл етс  выходом устройства, второй вход N/2-го сумматора второй группы соединен с шиной нулевого потенциала, о т л и- чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет вычислени  автокоррел ции , в него введены N/2 инверторов, группа из N/2 триггеров, N/2 элементов И, N регистров операндов, N/2 триггеров режима, две группы регистров , N четырехвходовых мультиплексоров , два двухвходовых мультиплексора и синхронизатор, первый и второй входы задани  временных параметров которого  вл ютс  входами задани  режима устройства, первый выход синхронизатора соединен с с инхровходами регистров входных данных и регистров первой и второй групп, с входами инверторов и с синхровходами триггеров группы, информационный вход первого регистра операнда и первые информационные входы первого и второго двухвходовых мультиплексоров подключены к информационному входу устройства, выход (i-1)-ro регистра входных данных соединен с информационными входами (21-2)-го и (21-1)-го регистров операндов , выход 1-го регистра входных данных соединен с информационным входом N-ro регистра операндов, первый вход j-ro умножител  первой группы соединен с выходом (2j-1)-ro регистра операнда, первый вход j-ro умножител  второй группы соединен с выходом 2j-ro регистра операнда, второй вход j-ro умножител  первой группы соединен с выходом (2j-1)-го четырехвходо- вого мультиплексора, второй вход j-ro умножител  второй группы соединен с выходом 2j-ro четырехвходового мультиплексора , выход j-ro элемента И соединен с синхровходами (2j-1)-ro и 2j-ro регистров операнда, первый вход j-ro элемента И соединен с пр мым вы0j-roQi 1, ..., N / 2 J the multiplier of the first group is connected to the first input of the j-ro adder of the first group, the output of the j-ro multiplier of the second group is connected by the second input of the j-ro adder of the first group, the output of which is connected to the first the input of the j-ro adder of the second group, the output of which is connected to the information input of the j-ro register of the sum, the output of the i-ro register of the amount register is connected to the second input (1-1) of the second adder of the second group the second input of the N / 2-nd adder of the second group is connected to the zero potential bus, This is because, in order to extend the functionality by calculating autocorrelation, N / 2 inverters, a group of N / 2 triggers, N / 2 And elements, N operand registers, N / 2 mode triggers, two groups of registers are introduced into it. , N four-input multiplexers, two two-input multiplexers and a synchronizer, the first and second time parameter inputs of which are device mode setting inputs, the first synchronizer output is connected to input data registers and registers of the first and second groups, with input With the inverter and synchronous inputs of the group triggers, the information input of the first operand register and the first information inputs of the first and second two-input multiplexers are connected to the information input of the device, the output (i-1) -ro of the input data register is connected to the information inputs (21-2) of the and (21-1) th register of operands, the output of the 1st register of input data is connected to the information input of the N-ro register of operands, the first input of the j-ro multiplier of the first group is connected to the output of the (2j-1) -ro register of the operand, the first j-ro input multiplier sec the second group is connected to the output of the 2j-ro register of the operand, the second input of the j-ro multiplier of the first group is connected to the output of the (2j-1) th four-input multiplexer, the second input of the j-ro multiplier of the second group is connected to the output of the 2j-ro four-input multiplexer , the output of the j-ro element And is connected to the synchronous inputs (2j-1) -ro and 2j-ro registers of the operand, the first input of the j-ro element And is connected to the direct high 5five 00 5five 00 5five 00 5five 00 5five ходом j-ro триггера группы, а второй вход - г выходом j-ro инвертора и синхровходами j-x триггеров режима и регистра суммы, пр мой выход i-ro триггера группы соединен с информационным входом (1-1)-го триггера группы , пр мой вход N/2-го триггера труп-, пы соединен с вторым выходом синхронизатора , пр мой выход первого триггера режима соединен с первыми управл ющими входами первого и второго четырехвходовых мультиплексоров, пр мой выход 1-го триггера режима соединен с первыми управл ющими входами (21- -1)-го и 2i-ro четырехвходовых мультиплексоров и информационным входом (1-1)-го триггера режима, информационный вход N/2-го триггера режима соединен с третьим выходом синхронизатора , четвертый выход которого соединен с вторыми управл ющими входами четырехвходовых мультиплексоров, первые и вторые информационные входы которых  вл ютс  соответственно входами задани  коэффициентов первой и второй импульсных характеристик устройства, выход первого двухвходового мультиплексора соединен с третьим информационным входом первого четырехвходового мультиплексора и информационным входом первого регистра первой группы , выход (1-1)-го регистра первой группы соединен с третьими информационными входами (21-2)-го и (21-1)- го четырехвходовых мультиплексоров и информационным входом 1-го регистра первой группы, выход (1+N/2- 1)- го регистра первой группы соединен с информационным входом (1 + N/2)-ro регистра первой группы, выход N-ro регистра первой группы соединен с вторым информационным входом первого двухвходового мультиплексора, выход второго двухвходового мультиплексора соединен с четвертым информационным входом первого четырехвходового муль- типлексора и информационным входом первого регистра второй группы, выход (1-1)-го регистра второй группы соединен с четвертыми информационными входами (21-2)-го и (21-1)-го четырехвходовых мультиплексоров и информационным входом 1-го регистра второй группы, выход (1 + N/2 - 1)-го реги- стра второй группы соединен с информационным входом (1 + N/2)-ro регистра второй группы, выход N-ro регистра второй группы соединен с вторым информаципнным входом второго двухвхо- дового мультиплексора, управл ющие входы первого и второго двухвходоныхby the j-ro trigger of the group, and the second input is by the j-ro output of the inverter and the jx synchronous input triggers of the mode and the sum register, the direct output of the i-th trigger of the group is connected to the information input of the (1-1) -th trigger of the group, direct The N / 2 trigger of the dead body is connected to the second output of the synchronizer, the forward output of the first mode trigger is connected to the first control inputs of the first and second four-input multiplexers, the forward output of the 1st mode trigger is connected to the first control inputs ( 21- -1) and 2i-ro four-input multiplexers and infor by the modulation input (1-1) of the mode trigger, the information input of the N / 2 mode trigger is connected to the third synchronizer output, the fourth output of which is connected to the second control inputs of the four-input multiplexers, the first and second information inputs of which are respectively the job inputs the coefficients of the first and second pulse characteristics of the device, the output of the first two-input multiplexer is connected to the third information input of the first four-input multiplexer and information input first first register of the first group, the output (1-1) of the first register of the first group is connected to the third information inputs (21-2) and (21-1) of the four-input multiplexers and information input of the 1st register of the first group, output ( 1 + N / 2-1) -th register of the first group is connected to the information input (1 + N / 2) -ro register of the first group, the output of the N-ro register of the first group is connected to the second information input of the first two-input multiplexer, the output of the second two-input multiplexer connected to the fourth information input of the first four-input mule l-typelexer and information input of the first register of the second group, the output (1-1) -th register of the second group is connected to the fourth information inputs (21-2) -th and (21-1) -th four-input multiplexers and information input of the 1st the second group register, the output (1 + N / 2 - 1) of the second group is connected to the information input (1 + N / 2) -ro of the second group register, the output of the N-ro register of the second group is connected to the second information input the second two-input multiplexer, the control inputs of the first and second two-input мультиплексоров соединены соответственно с п тым и шестым выходами синхронизатора .multiplexers are connected respectively to the fifth and sixth outputs of the synchronizer. Фае.1Faye.1 1 Мф1 mf 6.z«89i6.z "89i
SU894767052A 1989-12-06 1989-12-06 Device foe convolution calculating SU1688259A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894767052A SU1688259A1 (en) 1989-12-06 1989-12-06 Device foe convolution calculating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894767052A SU1688259A1 (en) 1989-12-06 1989-12-06 Device foe convolution calculating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1688259A1 true SU1688259A1 (en) 1991-10-30

Family

ID=21483609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894767052A SU1688259A1 (en) 1989-12-06 1989-12-06 Device foe convolution calculating

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1688259A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Р 1314352, кл. G 06 F 15/353, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1688259A1 (en) Device foe convolution calculating
SU1615739A1 (en) Device for solving systems of linear algebraic equations
SU1506525A1 (en) Random process generator
SU1374244A1 (en) Programmed digital filter
SU1352482A1 (en) Frequency multiplier
SU1388891A1 (en) Device for digital filtering
SU1444817A1 (en) Device for computing walsh coefficients
SU1443002A1 (en) Device for swift walsh-adamar transform
RU2057364C1 (en) Programming digital filter
SU1644158A1 (en) Device for computing of quick fourier transform
SU1363248A1 (en) Digital filtration device
SU911526A1 (en) Device for multiplying unit-counting codes
SU1573532A1 (en) Recursive digital filter
SU1444759A1 (en) Computing apparatus
SU877531A1 (en) Device for computing z x y function
SU951320A1 (en) Device for digital signal walsh-adamer orthogonal conversion
SU1314352A1 (en) Digital filter
SU1594563A1 (en) Device for orthogonal transform
SU1509879A1 (en) Device for computing sums of products
SU1723655A1 (en) Pulse generator
SU1742815A1 (en) Divider
SU1166104A1 (en) Device for calculating values of sine-cosine dependensies
SU1458876A1 (en) Function reproducing device
SU1517026A1 (en) Dividing device
RU1830527C (en) Computer clock device