Устройство для вычисления коэффициентов фурье

Устройство для вычисления коэффициентов фурье

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 468246 (61) Зависимое от авт, свидетельства(22) Заявлено 10.01.73(21) 1876104/18 24 (51) М. Кл, 6 06 f 15/34 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР

llo делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.75. Бюллетень № 15 (53) УДК 681.326 (088.8), Дата опубликования описания 11.О5.75 (72) Авторы изобретения

И. Л. Скролис, Ю. В, Чернухин, И. Г. Чалабов и В, Г. Белкин

Таганрогский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении цифровых анализаторов спектра случайных сигналов, Известны устройства для вычисления ко-

I эффициентов Фурье, содержащие блок умножения, регистр синуса-косинуса, вход которого подключен к первому входу устройства, а выход соединен с первым входом блока умножения, сумматор первый вход которого 10 подключен ко второму входу устройства и. промежуточный регистр.

Бель изобретения - упрощение устройства. Достигается это тем, что устройство содержит первый коммутатор, два входа ко- 1б торого подключены к выходу сумматора и третьему входу устройства, а два выхода соединены с первым выходом устройства и входом промежуточного регистра, дополнительный регистр, вход которого подключен 20 к выходу промежуточного регистра, второй коммутатор, три входа которого подключены к четвертому входу устройства и выхо дам промежуточного и дополнительного ре-, гистров, а выход соединен со вторым вхо- 25

2 дом блока умножения, элемент И, два вхо;да которого подключены к выходу дополнительного регистра и пятому входу устройства, блок вычитания, первый вход которого подключен к выходу элемента И, а выход соединен со вторым входом сумматора, третий коммутатор, два входа которого подключены к выходу блока умножения и шестому входу устройства, а два выхода соединены со вторым входом блока вычитания и вторым выходом устройства.

На чертеже приведено устройство для вычисления коэффициентов Фурье, 4

Оно содержит блок умножения 1, ре гистр синуса-косинуса 2, коммутатор 3, промежуто чный регистр 4, дополнительный, регистр 5, коммутатор 6, блок вычитания

7, элемент И 8, сумматор 9, коммутатор

10, входы устройства 11-16. Выходы устройства 17 и 18, Устройство работает следуюшим образом.

Для вычислении коэффициентов а и в

К К разложения в ряд Фурье сигнала, представ3 ленного набором ординат, используется дискретное преобразование Фурье: М ЯЧГ ) = (р SiA g Р )

" е=

Устройство для вычисления коэффициентов фурье, содержащее блок умножения, му, -1 -ом шаге происходит Оконча ! тельное вычисление коэффициента а

1 к

B этом шаге значение 3, хранящееся

)(Ъ в промежуточном регистре 4, умножается в блоке умножения 1 на ggg (. По сиг» налу на входе 14 коммутатор 6 пропуска; ет произведение без задержки на вход блока вычитания 7 и из него вычитается зна10 чение U „„. Полученная разность постуN . пает на сумматор 9, где суммируется со =о ) ) ) : значением Ц . В результате на выходе . 4 м ., сумматора ц получается значение коэффигде р - дискре "ы Р,,- циента a . Коммутатор 10 по сигналу на .ные выбо ки исследуемо о сигнала, Я вЂ” число дискретных выбо"

1Ч = 2 входе 15 пропускает значение а на выход рок. Предполагается, что М = 2, где к . 1-8, а в промежуточный регистр 4 записываВ стройстве реализован измененный ал- . ется ноль. Значение U из промежуточноу т и l, М1 горитм, имеющий вид,го регистра 4 перезаписывается в дополниQ.k=(cog k)U -U,,+

"20;

И-1 И И 1

;тельный" регистр 5. В конце этого шага в

2 регистр синуса-косинуса 2 записывается К=<$Ы вЂ”, О

М .. 37Г 2 Л

И- L значение Ц1 g, И где величины Ц определяются следующим В И -Ом шаге происходит вычисление коэффициента в ° В этом шаге коммутатор к

3 по сигналу на входе 13 пропускает из

/ -1 3 2 .7 ) дополнительного регистра 5 значение Ц,1 на вход блока умножения 1, где оно умно-, 3=2 5" М-1жается на значение $ц — К . На выходе

ЯТ

Вычисление коэффициентов а и в Осу- и блока умножения 1 получается значение коществляется в УстРойстве за И шагов. эффициента в . Коммутатор 6 по сигналу

В исходном состоянии в промежуточном регистре 4 хранится значение (3„=, в на входе 14 пропускает значение в на допо пг тельном регистре 5 - значение выход 17, а на вход блока вычитания 7 допогп

Q = Q а в регистре синуса-косинуса 2- поступает ноль, На второй вход блока вызначенче читания 7 также поступает ноль, так как

К по сигналу на входе 16 элемент И 8 закВ пеРвом шаге в блок УмножениЯ 1 цо- рыт и не пропускает информацию. В резульстУпают gj и gag,— g. ПолУченное произ- тате поступающее на вход 11 значение у

Я7Г

40; 1 ведение с задержкой на один такт в коммУ-,из следующей выборки проходит через сумтаторе 6 (что эквивалентно умножению матор 9 без изменения и записывается в на 2) постУпает на вход блока вычитаниЯ промежуточный регистр 4, а ноль из этого т

7. Иа второи вход блока вычитаниЯ 7 по- регистра перезацисывается в дополнительный стУпает с выхода дополнительного РегистРа 5 регистр 5. В конце этого шага в регистр

5 значение 00 котоРое вычитаетсЯ из Ра ;синуса-косинуса 2 записывается значение нее полученного произведения, Полученная : у разность поступает в сумматор 9, в кото, <0$>g . Таким образом, схема оказывается

Ром УммирУетсЯ со зна"eBHeM У2 в исхОднОм сОстОянии и ГОтОВа к Вычислепающим на вход 11. Полученное значение 50, нию коэффициентов а и в длЯ следУюшей с выхода сумматора 9 записывается в.:выборки ординат исследуемого сигнала. промежуточный регистр 4, а величина Ц 1 из промежуточного регистРа 4 переписыва " П р е д м е т и з о Q р е н и я

1; ется в дополнительный регистр 5 °

Последующие шаги аналогичны описанно- . регистр динуса-косинуса, вход которого, - подключен к первому входу устройства, а выход соединен с первым входом блока

; умножения, сумматор, первый вход кото рого подключен ко второму входу устройст ".5 ва, промежуточный регистр, о т л и ч а ю-, щ е е с я тем,; что, с целью упрощения устройства, оно содержит первый коммута тор, два входа которого подключены к вы- ходу сумматора и третьему входу устрой- 10. ства а два выхода соединены с первым выходом устройства и входом промежуточ ного регистра, дополнительный регистр, вход которого подключен к выходу проме- жуточного регистра, второй коммутатор,, 15 три входа которого подключены к четвер-, :тому входу устройства и выходам промежу-., точного и дополнительного регистров, а выход соединен со вторым входом блока умно;жения, элемент И, два входа которого подк- лючены к выходу дополнительного регистра; пятому входу устройства, блок вычитания, первый вход которого подключен к выходу. :

;элемента И, а выход соединен со вторым входом сумматора, третий коммутатор, два:, входа которого подключены к выходу блока умножения и шестому входу. устройства, а ,два выхода соединены со вторым входом

;блока вычитания и вторым выходом устройст-, 3

l ва, у:с

Составитель д

Редактор, Е-.IОНЧн1з Техред H X Корректор4

Заказ /Pgg Изд. K О Тираж

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24