Главная > Цифровая обработка сигналов (Оппенгейм А. В.)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

6.3. АЛГОРИТМЫ БПФ С ПРОРЕЖИВАНИЕМ ПО ЧАСТОТЕ

Алгоритмы БПФ с прореживанием по времени были основаны на разложении ДПФ путем формирования уменьшающихся подпоследовательностей входной последовательности . С другой стороны, можно рассмотреть такое же разложение выходной последовательности на уменьшающиеся подпоследовательности. Класс алгоритмов БПФ, основанный на этой процедуре, обычно называется классом алгоритмов с прореживанием по частоте. Чтобы вывести БПФ-алгоритм с прореживанием по частоте для являющегося степенью 2, сначала нужно разделить входную последовательность на две половины так, что

Важно отметить, что, хотя (6.18) содержит две суммы по точек, каждая из этих сумм не является -точечным ДПФ, так как каждой из сумм стоит а не Объединяя две суммы в (6.18) и используя соотношение получим

Рассмотрим теперь отдельно четные и нечетные обозначив через суммы соответственно четных и нечетных точек, так что

Нетрудно видеть, что (6.20) и (6.21) являются -точечными в случае (6.20) — от суммы первой и последней половины входной последовательности, а в случае (6.21) — от произведения на разность первой и второй половины входной последовательности. В отличие от (6.19), суммы в (6.20) и (6.21) соответствуют -точечным ДПФ потому, что

Таким образом, на основании (6.20) и (6.21) с можно вычислить путем формирования последовательностей затем вычисления , наконец, вычислением -точечных ДПФ от этих двух последовательностей. Процедура, даваемая выражениями (6.20) и (6.21), иллюстрируется рис. 6.15 для случая восьмиточечного ДПФ.

Рис. 6.15. Направленный граф, иллюстрирующий разложение -точечного ДПФ на два -точечных ДПФ в алгоритмах с прореживанием по частоте

Рис. 6.16. Направленный граф, иллюстрирующий разложение восьмиточечного ДПФ на четыре двухточечных для алгоритмов с прореживанием по частоте

Поступая так же, как и в случае вывода алгоритма с прореживанием по времени, замечаем, что так как является степенью четно, и, следовательно, -точечные ДПФ могут быть найдены путем вычисления по отдельности четных и нечетных выходных точек этих ДПФ. Как и в случае исходного разложения, приводящего к (6.20) и (6.21), это делается путем объединения первой и второй половины входных точек для каждого из -точечных ДПФ и затем вычисления -точечных ДПФ. Направленный граф, соответствующий этому шагу для восьмиточечного ДПФ, показан на рис. 6.16. Для восьмиточечного ДПФ вычисления теперь сводятся к вычислению двухточечных ДПФ, которые, как мы видели раньше, получаются путем сложения и вычитания входных точек. Таким образом, двухточечные ДПФ на рис. 6.16 могут быть замечены вычислениями, показанными на рис. 6.17 так, что в результате для восьмиточечного ДПФ получим граф, изображенный на рис. 6.18.

Рис. 6.17. Направленный граф двухточечного ДПФ на последней ступени разложения для алгоритмов с прореживанием по частоте

Рис. 6.18. Направленный граф при полном разложении восьмиточечного ДПФ для алгоритмов с прореживанием по частоте

Подсчитывая число арифметических операций на рис. 6.18 и обобщая на случай убеждаемся, что вычисления по рис. 6.18 требуют комплексных умножений и комплексных сложений. Таким образом, общее количество вычислений для алгоритмов с прореживанием по частоте и с прореживанием по времени одинаково.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru