Устройство для вычисления двумерного дискретного преобразования фурье

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки одномерных и многомерных сигналов. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав устройства входят операционные элементы 2.1 (i 1,N), содержащие триггеры 3.1, входные регистры 5.1, умножители 6.1, постоянные памяти 7.1, сумматоры 8,1, выходные регистры 9.1, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11 управления, коммутаторы 12.1, 13.1, постоянные памяти 14.1, операционные элементы 15.j (j 1 ,М), триггеры 17.1, коммутаторы 18. 1, группу регистров 19.1, умножители 20.1, сумматоры 22.1, группу регистров 23.1. 4 ил.

С 06 F 15/332 в с мГ »!4ь! с!»! »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОТ ЧТЕНИЯМ И Отн МГИН1!

П И ГННТ ССа (21) 46531 71/24 (22) 20,02.89 (46) 07.01.91. Бюл. 1 » (72) Д.В.Корчев, !О.С.Каневский»

О.М.Поваренко и С.A. èëèìîíîâ (53) 681.32(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1196894, кл . С 06 F 15/332, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1348815, кл. G 06 F 15/332, 1987.

I (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬ!ЧИСЛЕНИЯ ДВУМЕРНОГО ДИСКРЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВА!!ИЯ

ФУРЬЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой (1% (C1)

А

2 обработки одномерных и многомерных сигналов. Пель изобретения — упрощение ус-.ройства. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав устройства входят операционные элементы 2.i (i = 1,N}, содержащие триггеры. З.i, входные регистры

5.1 умножители 6.i, постоянные памяти 7.i, сумматоры 8." -, выходные регистры 9 ° i, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11 управления, коммутаторы 12.i, 13.i, постоянные памяти 14.i, операционные элементы

15.j (j = 1,И), триггеры 17.i коммутаторы 18. » группу регистров

19 ° 1 умножители 20.1, сумматоры

22.i, группу регистров 23.i. 4 ил.

1619299

Устройство вычисляет следующее выражение:

КМ(Х;„К ),50 матрица входных двумерных данных, содержащая М строк и N столбцов, квадратная матрица весовых коэффициентов М-точечного

55 одномерног,о ДПФ, квадратная матрица весовых коэффициентов М-точечного одномерного ДПФ

М,II где Хмн

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки одномерных и многомерных сигналов.

Пель изобретения — упрощение устройства.

На фиг.1-3 изображена структурная схема устройства для вычисления двумерного дискретного преобразования 10

Фурье на фиг. 4 — структурная схема блока управления.

Устройство (фиг.1-3) содержит информационный вход 1, первую группу операционных элементов 2.i (i = 1,N), 15 содержащих триггеры 3.1. коммутаторы 4.i входные регистры 5.i умножители б.i постоянные памяти 7.1. (умножителей), сумматоры 8.i, выходные регистры 9.i, генератор 10 так — 20 товых импульсов, блок 11 управления, коммутаторы 12.i и 13 ° i, постоянные памяти 14.i операционные элементы

15. К (К = 1,М) второй группы, вход

16 управления второй группой, триг- 25 геры 17.К, коммутаторы 18.К, М групп по N последовательно .соединенных (информационных) регистров 19.К.1 (К = 1,M, i = 1,N), умножители 20,К, входы 21.К умножителей, сумматоры 30

22.К.М, M групп по N последовательно соединенных выходных регистров 23.К.i, информационные выходы 24 и 25, вход

26 задания режима, тактовый вход 27 блока 11 управления, выход 28 блока

11 управления, выход 29 блока 11 управления.

Блок 11 управления (фиг.4) содержит счетчик 30 по модулю И, дешифратор 31, элемент 32 задержки, счетчик 40

33 по модулю М, дешифратор 34, два элемента ИЛИ 35 и 36.

В режиме вычисления двумерного

ДПФ устройство работает следующим образом. 45

Ем — матрица результата двумерного ДПФ, содержащая М строк и N столбцов;

M<, N — размерности ппеобразования.

При N = 4, М = 3 устройство работает следующим образом.

Предположим, что информация в регистры и триггеры устройства заносится положительным фронтом синхросигнала.

Входной массив Хц будет иметь вид

Х„Х„Х„Х„

Xz, Х Х Хгд

Х Х Хзз Х3

На первой линейке из N элементов выполняется умножение входного массива на матрицу F.< т.е. осуществляется ДПФ по строкам. В режиме вычисления ДПФ на вход 26 поступает низкий логический уровень. При этом будем полагать, что коммутаторы 12.i u

13.К. передают информацию с первого входа. Коммутаторы 4.i и 18.К передают информацию с первого входа при высоком логическом уровне на их управляющих входах. В блоках 7.i u

14.1 записаны соответствующие элементы матриц F1 и Е .

Первый такт. Все триггеры 3.1-3.4 находятся в обнуленном состоянии. На входе 1 устройства находится значение

Х 1 . На тактовый вход с выхода блока 11 управления поступает единичное значение, которое разрешает прохождение информации с входа 1 устройства через коммутатор 4.1 на вход регистра 5.1. Значение Х1„ записывается в регистр с. приходом положительного фронта синхросигнала, Тем же фронтом в триггер 3.1 запишется единичное значение.

Второй такт. На тактовом входе нулевое значение. В триггере 3.1 единичное значение. В остальных триггерах.3.2-3.4 — нулевые значения. На входе 1 значение Х . В регистре 5.1 значение Х<, . На входе умножителя

6.1. значение W< (WN= ехр(-j2un/N) 1

= 1 . Ha выходе умножителя 6.1 знао чение Х, W<.. На выходе сумматора 8.1 о значение Х < 11 . Коммутатор 4.2 передает информацию с входа 1 на вход регистра 5.2. Коммутатор 4.1 передает информацию с выхода регистра

5.1 на его вход. С приходом синхро5 t6 импульса информация в регистре 5.1 не изменится, а в регистр 5.2 запишется значение Х,<.

Третий такт. На тактовом входе нулевое значение. Триггеры 3,1, 3.3 и 3.4 в нулевом состоянии. Триггер 3.2 в единичном состоянии. Ня входе 1 устройства значение Х» . В регистрах 5.1 и 5.2 значения Х„ и

Х << соответственно. Нэ входах умножителей значения ИО и W . На вы— ходах умножителей 6 .1 и 6.2 зняче,о о ния Х»(И4 и X«W4 . соответственно.

На выходах сумматоров 8.1 и 8.2 о о значения Х 4» И4 и Х»» ИФ+ Х»2ИФ соответственно. В регистре .9. 1 значение Х W . Выходной отсчет Х > поб ступает через коммутатор 4.3 на вход регистра 5.3, в который будет записан данный отсчет с приходом положительного фронта синхросигнала.

Четвертый такт. На тактовом. входе нулевое значение. В триггере 3.3 единичное значение, я в остальных— нулевые. На входе 1 устройства зня— чение Х»4, которое через коммутатор

4.4 поступает на вход регистра 5.4.

В регистрах 5.1-5.3 значения Х », Х„2, Х соответственно. Ня входах умножителей значения W4., И4 и V4 соответственно. На выходах умножителей

6. 1-6. 3 значения Х»»И4, Х, И4 и Х,,;4 о » (10 соответственно. Ня выходах суммятоо, о ров 8.1-8 ° 3 значения Х»» W4, Х»» W4 + ,о о о

+x»<44 и Х Ь + Х„2И4 + Х(эИ4 спответственно. В регистрах 9.1 и 9.2 значения Х»» И и Х«И + Х» И4 соот,о 0 70 ветственно.

Пятый такт. Эквивалентен первому такту. На тактовом входе единичное значение.В триггере 3,4 также единичное значение. Остальные триггеры находятся в нулевом состоянии. На входе

1 значение Х, которое через коммутатор 4 ° 1 поступает на вход регистра 5.1. В регистрах 5.1-5.4 значения Х»», Х(0, Х», Х»4 соответственно. На входях умножителей значения ,0 2 2 0

И4, И4, И4 соответственно. На вйходях умножителей 6.1-6.4 значения ,о 2

Х»» И4, x»2И4, Х»э И4, Х»4И4. На ходах сумматоров Я. 1-8.4 значения ,о о 2 о »

Х»» И4, Х ц И4 + Х»2 И4, Х»» W4 + Х»гИ4 + г 0 О 0

+ х (И, Х»»W4 + х „,И, + Х»эИ,, +

+ X 4 W4 = Уо. (У „— т-й результат ДПФ и-й строки) соответственно.В регистрах 9.1-9.3 значения Х »»И4, Х « W4 +

19299

+ Х2И, Х»(И+ + Х, И +1 И4 соот— ветственно, Шестой такт. Эквивалентен второму

5 такту. На тактовом входе нулевое значение. Триггер 3.1 в единичном состоянии. Остальные триггеры в нулевом .

На входе 1 значение Хуг. В регистрях

5.1-5.4 значения Х,2„, Х»2, Х,, Х»4 соответственно. Ня входах зня .ения ,о э о з

И4, W соответственно. На выхопе умножителей 6.1-6.4 значения о j О Э

Х, И, Х»0 И (, Х» И4, Х»4И4 соответственно. На вьходях сумматоров 8.1—

О О э

8.4 значения Хг» И4 . Х»» W4 + Х»2И

Х(» W4 + X»zw4 + Х»эИ», Х»» 44 +

Й,Я °

+ Х»2И + Х» И4 + Х»4WО = Y, соответФ ственно. В регистрах 9.1-9.4 значения

Х»(И4, Х»»И4 + Х42И4, Х»,И4 + Xgw4 +

Ю + Х»эИ4 Х»(И4 + Х, Й + X„W4 +

+ Х W„= Yo Ha выходе регистр4 9.N ( значение У . Элементы второй строки обрабатываитск: по описанному выше алгоритму для первой строки.

25 Седьмой такт. Эквивалентеч третьему такту. На тактовом: входе нулевое значение. В триггере 3.2 единичное значение. В остальных триггерах 3.1, 3.3 и 3.4 нулевые значения. На входе

Зр 1 значение Х . В регистрах 5.1-5.4, значения Х2,, Х22, Х», Х»4соответственно. Ня входах умножителей значения W40, W 4, W,, W соответственно. Ня выходах умножителей значе-.

0,о 2 2

35 ния Хг» И4 ХггИ4, Х» И4. Х»4И4 На выходах сумматоров 8. 1-8.4 значения (,о,о о У

Xz, И4, Х2(И4 + ХггИ4, Х4(И4 + Х» И4Ф

4Х,И,, Х„W + Х(,И, + X W, + Х W = У,» соответственно. В регистрах 9(1-9.4

0 э

4О значения Хг(И4, Х»(И4 + X42 W q, x»(W4 »2И4 X»ow4 3 r»»3 4 ,г,з

+ Х И, + Х(И + Х»4И = Y(. На вы»7.

». ходе регистра 9.N значения У . Элементы второй строки обрабатываются

45 аналогично третьему(такту.

Восьмой такт. Эквивалентен четвертому такту. На тактовом входе нулевое значение. В триггере 3.3 единичное значение. В остальных триггерах нулевое значение. На входе 1 значение Х04 ° В регистрах 5.1-5.4 значения Х <((, Хгг, Х 2>, Х»4 соответственно. На входах умножителей эначе,о,(о ния h Ъ4, И4, И4 соответственно. На выходах умн жителей 6. 1-6.4. значения Х, И+, Х ггИ4, Хгэ И4 Х, И4 соответственно. На выходах сумматоров 8.1-8.4 значения Х2» И У.,г И4 +

+ ,» о 2» 4 ..(2» 4

Х 44, Х,И4 + Х Ь + ХгЗИ4.

1619299

» <

Х, MQ+ X Ц%+ Х».ЦФ+ Х»4 Ф =- э соответственно, В регистрах 9.1-9.4 о о значения Х» ." », X2»Wy + XZ» W4 „»< Ио г о 2 .» то+

Х»21 4 + Х Я 1< т»., Х»» Wg + X»2, Wq + Х»31 ф

+ Х. Wz = У соответственно. Ня выхо»<» д -2» де значение У2

Девятый такт. Аналогичен пятому

» такту. На выходе значение У>. Далее работа первой группы продолжается по описанному выше алгоритму.

Результаты ДПФ по строкам поступают на вход второй группы, которая производит вычисление ДПФ по столбцам. Рассмотрим алгоритм работы второй линейки.

Шестой такт. На входе 16 единичное значение, поступающее с выхода блока 11 управления. Триггеры 17.1—

17.3 находятся н обнуленном состоянии. На тактовые входы триггеров синхросигнал Hp поступает. На инфор» мационном входе значение У, поступающее с выхода первой группы. Коммутатор 18.1 передает информя»тию с 25 входа 16 на вход регистра 19.1.1.

С приходом синхроимпулься произойI дет запись входного значения Y н регистр 19. 1. 1.

Седьмой такт, Ня входе 16 единич- 30 ное значение. Триггеры 17.1-17.3 остаются в нулевом состоянии. Ня входе значение У» . В регистре 19 . 1.1 зня» чение Y . На входе 21. 1 умножителя о значение W . Ня выходе умножителя

20,1 значение У W . На выходе сумматора 22.1. значение Y W>.

Восьмой такт. Ня входе 16 единичное значение. Триггеры 17.1- 17.3 остаются в нулевом состоянии. На входе 40 значение У . В регистрах 19.1.1 и

»

19.1.2 значения У» и Уо соответственно.. На, входе 21.1.значение W . Нл выходе умножителя 20..1 значение (о о

У»М . Ha выходе сумматора 22.1 Y, W>. 45

В регистре 23.1.1. значениеУо1 т

Девятый такт. Ня входе 16 единичное значение. В триггерах 17.1 †i7.3 нулевые значения. Ня входе значение

Y . В регистрах 19. 1. 1, 19, 1. 2, 19, 1. 3 зна чения У» У У соответственно. Ня от ,о входе 21. 1 умножителя значение W>.

На выходе умножителя 20.1 значение

У2Ъ . На выходе сумматора 22.1 У И о

В регистрах 23.1.1 и 23.1.2 значения У W u Y V соответственно.

» 3 о Э

Десятый такт. Ня входе 16 нулевое значение. Триггер 17.1 н единичном состоянии. Остальные триггеры н нуленом состоянии. Ня входе значение

Y, которое через коммутатор 18.2 о о поступает ня вход регистра 19...1. В

» регистрах 19. 1. 1 — 19. 1.4 значения У>, У2, У», Уо соответственно. На входе

»

21.1 значение W>. Ня выходе умножи— теля У И . На ньгходе сумматорл 2?. 1 о значение У,Ыз. В регистрах 23.1.1, 23. 1.2, 23. . 3 значения Y W>, Y»M >, Y0W> соответственно. ,о

Одиннадцатый такт. Ня нходе 16 нулевое значение. Триггер 17.1 н единичном состоянии. Остальные т»зиггеры в нулевом состоянии. На входе значение У,. В регистрах с

19. 1. 1 — 19, 1,4 значения У, У., »»

У У соответственно. В регистре

2 ,2

19 2, 1 значение Y„. На входах 21.1 о и 21.2 значения W > и W> соответственно. На Bb»:.>дях Умножителей 20. 1 и

»у о,z,о

20.2 значения " <1 и Y W > соот»зетстненно. На выходах суммлторов ??. 1 и 22. 2 значения У Ъ > и У Б + Уой q соответственно. R регистрах ?3.1.1, 73.1.2, 23.1.3, 23.1.4 значения Y W У 1»

Y,W>, У W соответственно.

Дненядцлтый TRKT ° Ня входе 16 нулевое значение. Триггер 17.1 н единичном состоянии. Остальные тригге —

Я ры — в нулевом. Нл входе знлчение У,.

R регистрах 19.1.1, 19,1.2, »9.1.3, 19. 1.4 значения ", У„У Y соответственно. В ре. истрах 19.2.1 и

19.2.2 значения У„ и Уо соотнетственг но. На входах 21.» и 21.? умножитеЮ о лей значения W> и 1й, соответственно. На выходах умножителей ?О. 1 и

20.2 значения У V и Y W> соотнетст,о 2 о

< венно. На выходах суммятопов 27..1 и 22.2 значения Y и Y,W + Y< Ыз .

<,О < 0- 2 соответственно. В регистрах 23.1.1, 23. 1.2, 23.1. 3, 23, 1.4 значения Y W, о

У Ы, Y2W, Y< W3 соответственно. В о регистре 23.2. 1 значение Уолт» з + УоИз.

Тринадцатый такт. Ня входе 16 нулевое значение. Состояние триггеров

17.1-17.3 соотнетстнует предыдущему

2 такту. На входе значение У . В регистрах 19.1.?, 19.1.2, 19.1.3, 19.1.4

< значения У2, У, У „, У > соответственно. В регистрах 19. 2. 1, 19. 2. 2, 19.2.3 значения Y У,, У ñoîòâåòñò2 2 ненно. Ня входах 21. 1 и 21. 2 умножителей значениЯ Ы з и 1»з соответственно. На выходах умножителей 20.1 и ,о 2òî

20.2 значения У,»4,з и У2и з соответственно. На выходах суммлторов ?2.1 и, < о,»,о . г,о

22.2 значения "2W> и zW з + Yzh з

1619299

30 соответственно. В регистрах 23.1.1, 23.1.2, 23.1.3, 23.1.4 значения У < М>

УР 3 соответственно. В регистрах 23.?.1 и 23.2.2 значения ,о 2 о,(о г о

Y М3 + Y МЗиу» 3 + у Мз соответст3 "1 3 о -о венно.

Четырнадцатый такт. На входе 16 нулевое значение. В триггере l7.2 единичное значение, а в триггерах

17.1 и 17.3 — нулевое. На входе значение У, которое через коммутатор

18.3 поступает ня вход регистра

i9.3.1. В регистрах 19.1.1, 19,1.?, 19.1.3, 19.1.4 значения У 3, .Уг, У,,,Уо соответственно. В регистрах 19.2.1, 19.2.2, 19.2.3,. 19.2.4 значения У2, Y,,Y,, У соответственно. На вхог д о дах 21.1 и 21 2 значения W3 и Мз соответственно. ha выхопах умножителей 0

20.1,и 20.2 значения УЗМ3 и УЗМ3 соответственно. На выходах сумматоров 22.1 и 22.2 значения Y W> и У,М +

+ Y М q соответств нно. В регистрах

73.1.1, ?3.1.2, 23.1.3, 23.1.4 зна- 25 ч ения УгМ3 У (М3 Уо» 3» у 3М 3 сООт ветственно. В регистрах 23.2.1, 23.2.2, 23.2.3 значения YzW3 + у М3, у!М3 + Y,М3, УОМ3+ У.М3соответственно.

Пятнадцатый такт. Ня входе 16 нулевое значение. Состояний триггеров

17.1 — 17.3 соответствует предыдушему такту. На входе значение У,. В регист3 рах 19.1.1, 19.1.2, 19. i.3, 19.1.4 значения У, У3, Уг, У (cnnтветственно. В регистрах 19.2.1, 19.?.2, 19.2.3, 19.2.4 значения Уо Уг, У2, У(соответственно. В регистре 19.3.1

2. значение Уо. Ня входах 21.1-21.3 зна — 40

3 чение W3 М3 W3 соответственнО, На ,о о выходах умножителей 20.1-20.3 значения Y W3, Y W3, Y W3 соответственно. о Z (3 о

На выходах сумматоров 22.1-22.3 зна1 о (о я ((0 2 о чения УоМЭ. УоМЗ + Уо» 3, УоМ 3 + YpW>+ 15

+ У V 3 = F((. В регистрах 23.1.1, 0

23.1.?, 23.1.3, 73.1.4 значения УÇW

УгW3, Y W3, УоМ3 соответственно. В регистрах 23.2.1, 73 2.2 23.2.3, 23.2.4 значения YpW3 + УЗМз, угМ3 +

2 о (,о г,о f о a,î угМ3 Y(» 3 + У1»у ус» 3 Уо»3 Соответственно.

И(естнадцать1й такт. На входе 16 нулевое значение. Состояние триггеров 17. 1-17.3 соответствует предыдущему такту. Иа входе значение у .

В регистрах 19.1 ° 1, 19.1.2, 19.1.3, 19.1.4 значения У(, Уо, У3, У со— ( о ветственно. В регистрах 19.2.1, 19.2.2, 19.2.3, 19.2.4 значения у„, уг v г соответ твенно. F, регистрах 19.3.1 и 19.3.2 значения У ( и У 3 соответственно. Н".. входах ,с умножителей 20. i ..- -20.3 значения М 3, V W., соответственно. На выходах умножителей 20.1-20.3 .значения Y » >,,г (3-,о т1

У,М У М соответственно . па выхо3 1 дах с.мматоров 22.1-2? .3 эня ения

23.1.2, 23.1.3, 23.1.4 значения

УоМ3, УЗМ 3, УгМ 3, У, V -, соотве гственно. В реги. тр. х 23 .. 1, 23. 2. 2, У М3 + У» „ Y, W + >.; ». Ъ(М3 + Ъ » ,.соответственно. В регистре 23.3.1 значение F((, которое пс;.Тупяет ня выхоп, 25 устройств"..

Семнадцатый такт. Ня входе 16 нулевое значение. Состояние триггеров

17. 1— - 17.3 соответствует предьг :ущему

:такту. На входе значение У . В регистрах 19.1.1, 19 1.2, 19.1.3, 19.1.4 значения У, У,, У, У> cnoTBeт твен,( но. В регистрах 19.2.t, 19.2.2,.

19.2.3, 19.2.4 значения У, У,, У г

Y 3 соответственно. В регистрах

19.3.2, 19.3.1, 19.3.3 значения Y

У 3, У О соответственно. На входах

21.1-21.3 умножителей W3, W3, М3 соответственно. На выходах умно>:иTP лей 20. 1-? О. 3 значения У, М3, У,М 3, 3,о

- 4

У» 3 conTB TcTBeHHO Ha Bb(xo ;Ях о сумматоров 22.1-22.3 значения У М3, +Y2W3 УгМ3 + Уг(У М3 F(3

В регистрах 23.1,1, 23,1.2, 23.1.3, 23. 1.4 значения Y W7, УоМр Y4W3 (,о — о 3

Y W3 соответственно. В регистрах ,23.2.1, 23.2.2, 73.2.3, ?3.2.4 знавенно. На выходе 25 значение F(>

Восемнадцатый такт. Аналогичен

ШЕСТОМУ таКтУ ДЛЯ ВТОРОЙ ЛИНЕЙКИ.

На входе 16 едини-.ное значение. Триггеры 17.1 и 17 ° 2 B н,.левом, состоянии. Триггер 17.3 — в един чно;.. Ня вход начинают поступать значения следуюшего массива, обрябгтяннь.е первой линейкой. В регистрах 19.1.1, 19.1.2, 19.1.3, 19.1;4 BHaweH«» Y3, .(Y Y. Y соответственно. В pef -((- ь (1 -о гистрах 19.2.1 19.2.2, 19.2.3, 19,2,4 значения У, У., Y, Yo соот-, ветственно. В регистрах 19.3.1,,з

19.3.2, 19.3.3,. 19 3.4 значения У39

Уг, У,, Уо соответстненно. Ня вхо3

1619299

15

25

35

45

55 дах 21.1-21.3 умножителей значения

О у4 О

W>, W, Уз соответственно. На выходах 21.1-21.3 умнорителей значения YgMg, У И, У йз соответсто 2. 1 о венно. На вью одах сумматоров

22. 1-22.3 значения У1 У, У M + Уф3

< о г,о g,о

УЬЪ 3 + УЗЪ 3+ УЗЫ3 =.РИ соответственно, В регистрах 23.1.1, 23.2.2

23.1.3, 23.1.4 значения У М3р У М3р

Y0W>, Y W . В регистрах 23.2.1, 23.2.2, 23.2.3, 23.2.4 значения

+ У V,, Y M > + Y>M > соответственно. о 3

На выходе 25 значение F<3.

Девятнадцатый такт. Аналогичен седьмому такту. В регистрах 19.-2.1, 19.2.?, 19.2.3, 19.2.4 значения Уо, У>, У, Y соответственно. В регистрах 19;3.1, 19,3.1, 19.3.3, 19.3.4 значения У, У, Уг, У соответственно. На входах 21.1-21.3 умножителей значения М, Из, Из соо г г ответственно. На выходах умножитег г з г лей 20.2 и 20.3 значения УО143 и УО З соответственно. На выходах сумматоров 22 2 H 22 3 Y WÇ + У W>, Уо« у +

+У. 4 + У W = F2 соответственно. .о 3 о 3

В регистрах 23.1.1, ?3 1,2, 23.1.3, 4 значения Y 1M Y M) Y M co ответственно. В регистрах 23.2.1, о

23.2.2, 23.2.3. 23.2.4 значения YgM3 +

У 1 3у 2 3 -г р < 1 3 1 3у

2. I 4,+ эгя f 1 О

У Ъ + У И соответственно. На выходе

25 устройства значение Г ó.

Двадцатый такт. Аналогичен восьмому такту, с выхода 25 устройства

CHHMBPTCH значение %2!

Дальнейшая работа устройства продолжается по описанному выше алгоритму.

Устройство может вычислять N- òîчечное одномерное ДПФ на первой группе процессорных элементов, Алгоритмы работы первой линейки в этом случае описаны выше.

В режиме цифровой фильтрации на входы задания коэффициентов подаются соответствующие коэффициенты импульсных характеристик фильтров, При этом первая группа производит вы числения согласно выражению й-С

7э (k) = у х (k-n)? (п), о=о где Е(1с) — результаты вычисления свертки, x(n) — входные отсчеты, h (n) — коэффициенты импульсной характеристики фильтра.

На управляющий вход 26 подается единичное значение, которое обеспечивает установку всех триггеров З.i в единичное значение. Этим обеспечивается запись информации в регистры 5.1 в каждом такте. На входы умножителей 6.х подаются коэффициенты импульсной характеристики. Результаты свертки снимаются с выхода первой группы, Устройство позволяет производить фильтрацию двумерного сигнала по строкам и столбцам. Фильтрация по столбцам производится во второй группе, выходные данные будут сниматься с выхода 24 или 25, Входные поступают на вход 1 устройства. Количество элементов в строке канала равно N, а длина импульсной характеристики N.

Формула изобретения

Устройство для вычисления двумерного дискретного преобразования Фурье, содержащее первую группу из N (N — первый размер преобразования) операционных элементов, блок управ-. ления и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первым тактовым входам всех операционных элементов первой группы, первые информационные входы которых соединены между собой и являются информаци онным входом устройства, первым информационным выходом которого является информационный выход N-го операционного элемента первой группы, информационный выход i-го (i = t, N-1) операционного элемента первой группы подключен к второму информационному входу (i+1)-ro операционного элемента первой группы, второй тактовый вход которого подключен к тактовому выходу i-го операционного элемента первой группы, выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу блока управления, первый тактовый выход которого подключен к второму тактовому входу первого операционного элемента первой группы, второй информационный вход которого подключен к входу задания логического нуля устройства, причем каждый операционный элемент первой группы содержит триггер, выходной

1регистр, сумматор, умножитель и входной регистр, выход которого подклю1гг19299

55 чен к первому Входу умножителя, выход которога подключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к информационному входу выходного регистра, выход которого является информационным выходом операUHoHHoI элемента первой группы, вторым инфармацггонным входам которого является второй вход сумматора, тактовые входы входчэга и выходного регистров триггера подключены к repвому тактовому входу аперационнагo элемента первой группы, тактовым,bl ходом и вторым тактовым входом кото— рого являются соответственно выход и информационный чхад триггера, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что„ с целью упрощения устройства, ано содержит Bторую группу из М (К вЂ” второй размер преобразования) оперяционньгк элементов, первые и вторые тактовые входы которых подключены саответ— ственно к выходу генератора тактовых импульсоз и второму тактовому выходу блока управления, третий тактовый выход которого подключен к третьему тактовому входу первого операционного элемента второй группы, информационный выход N ãî операционного элемента первой группы подключен к первым информационным вх дам всех операционных элементов второй группы, управляющие входы которых соединены с управляющими входами всех операционных элементов первой группы, Входам задания режима блока управления и подключены к входу задания режима устройства, вторым и третьим информационными выходами которого являются соответственно первый и второй информационные выходы И-ro операционного элемента второй группы, адресные входы всех операционных элементов первой группы подключены к первому адресному выходу блока управления, второй адресный выход которого подключен к адресным входам всех Операциокньгх элементов второй группы, информациоггный и тактовый выходы j-ro (j.=1,И-1) процедурного элемента второй группы подключены соответственно к второму информационному и третьему тактовому входам (j+1)- га операционного элемента второй группы, а второй инфор— мационный вход первого олерационнаго элемента второй группы подключен к входу задания логического нуля устРайС ГВа ЧРИЧЕМ В КажДьг .т Сгга-,аднаиный элемент первой гругль. Введены дв:. коммутатора и постоянная память Bbl» ход которой подключен к первому инфармапионному Входу первогo коммутатара,. выход ксторога подкл;чен второму входу умножителя, выход второго кам гутатаря пс дключен к информ=" конному входу входг-ог" регистра, выход кст: рого подключен к первому ннформяц .Онному входу второго коммутатора, второй информ;.:„-ионный ход которого является первым - нформацианньъ.. ьхадам Операционного элемента первой группы, к яг.ресному, УГРаВЛЯЮЩЕг". л Ь fol г .М "i гнтОВОМУ

B:.oäBõ которого подключены соатветС TB PHHO PÄPñ С Ньгй ВХОД Г10СТПЧННай памяти, управлягощий Вход первого и у.-; —:являющий вход второго ко мутя"г тра, а Втарай ИиферМяцИОННЫй вход и! pBoI с коммутатора являе-ся входаь, эадяг.гя ксэффициентя первой

ГруГ л61 устрсйства IlpH этом кя ч" ь!и операционный элемент второй группы содержит сумматор, умножитель, триггер, два коммутатора, две гр,- лпы по N последовательно соединенн гх регистров в каждой группе и llастоя. ную память, Вьгход которо I подклгочен к первому инфармяли:энному входу первого коммутатора. выход которого под- ключен к первому входу умножителя, вых од которого и Одключ ен к первому входу сумматора, выход которогс подключен к информационному входу первого регистра первой группы, выход последнего регистра которой подключен к информационному входу операционноГо элемента второй группы, ад-. ресным, управляющим и первым информационным входами которого являются ссатветс гвенно адресныи вход постоянной памяти, управляющий вход первого коммутатора и первый информационный вход Второго коммутатора, выход которо а п=дключек к информа-ционному входу первого регистра второй группы, выход последнего регистра которой подключен к второму HHформационному входу второго коммутатора, второй вход умнажителя под-ключен к выходу первого регистра второй группы, тактовые входы всех реГИСтРОВ КОГОРО;:.: СОЕДИ .ЕНЫ С тЯКтОВЫми входами всех регистров первой группы и подключены к гервому тактовому входу Операггиснного элемента вто1619299

16 рой группы, вторым тактовым входом которого является тактовый вход триггера, информационный вход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора и является третьим тактовым входом операционного элемента второй группы, тактовым выходом и вторым информа ци о иным входом которого являются соответственно выход триггера и второй вход сумMBTopB B BTopoH информационный вход первого коммутатора является входом задания коэффициента второй группы устройства.

1619299

Составитель А. Баранов

Техред .! . Моргенчал Корректор 111 ÐOHM

Редактор Н. Тупица

Заказ 50 Тираж Подписное

В1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 10 1