Завдання Варіант № 5 Розрахувати параметри виконання алгоритму ШПФ з такими вхідними даними: 5 16384 2 T 1,0 20 (10+10) PCI Зовнішня пам'ять    Кількість точок 16384  Основа ШПФ 2  Прорідження часове  Частота роботи процесора  1,0 МГц  Розрядність вхідних даних 20(10+10)  Тип вхідного інтерфейсу PCI  Тип вихідного інтерфейсу Зовнішня пам'ять   Зміст Вступ 5 1 Теоретичний розділ 6 1.1 Опис швидкого перетворення Фур’є з прорідженням в часі 6 2 Аналіз (розробка) блок-схеми виконання заданої функції обробки сигналів та зображень на заданому типі процесора 9 3 Розрахунковий розділ 11 4 Розробка функціональної схеми 13 5 Розробка програми виконання алгоритму ШПФ 15 Висновки 19 Література 20 2 Аналіз (розробка) блок-схеми виконання заданої функції обробки сигналів та зображень на заданому типі процесора Табл.2.1. Двійково-інверсна перестановка даних Номер Двійкове представлення Двійкова інверсія Двійково-інверсний номер  0 0000 0000 0  1 0001 1000 8  2 0010 0100 4  3 0011 1100 12  4 0100 0010 2  5 0101 1010 10  6 0110 0110 6  7 0111 1110 14  8 1000 0001 1  9 1001 1001 9  10 1010 0101 5  11 1011 1101 13  … … … …  16381 11111111111101 1011111111111 12287  16382 11111111111110 01111111111111 8191  16383 11111111111111 11111111111111 16383   / Рис.2.1 Блок-схема алгоритму 16384-точкового перетворення за основою 2 / Рис.2.2 Граф 16384-точкового ШПФ за основою 2 з прорідженням по часу 3 Розрахунковий розділ 5 16384 2 T 1,0 20 (10+10) PCI Зовнішня пам'ять    Частота роботи процесора:
, звідси цикл виконання команди:
. base – основа базової операції «метелик»; N – к-ть точок вх. перетворення; base=2; N=16384;
– кількість етапів перетворення;
– кількість базових операцій «метелик» на одному етапі;
– кількість базових операцій у всьому перетворенні;
;
;
Для виконання базової операції «метелик» необхідно: 4 операцій множення; 6 операцій додавання; 10 операцій читання з пам`яті: - 2*2=4 (для читання дійсної та уявної частини вхідних відліків); - 3*2=6 (для читання дійсної та уявної частини комплексних коефіцієнтів); 4 операцій запису: - 2*2=4 (для запису дійсної та уявної частини вхідних відліків); В результаті на одну базову операцію припадає 24 операцій: Nна 1 мет=24 (оп). Тривалість виконання обчислення ШПФ:
Тривалість надходження даних у процесор для обробки(PCI): Тнадх=0,3нс – такт надходження даних в PCI
Тривалість виходу даних із процесору (Зовнішня пам'ять): Частота роботиUSB:
,(частота роботи взагальному) звідси цикл надходження команди:
. Тривалість надходження даних у процесор для обробки: Твих=2,5нс– такт надходження даних;
Тривалість надходження даних у процессор, виходу із нього та тривалість обчислення ШПФ:
4 Розробка функціональної схеми / Рис.4.1 Фунціональна схема 5 Розробка програми виконання алгоритму ШПФ Структуру програми, що виконує обчислення за алгоритмом ШПФ можна уявити наступним чином: / Рис.5.1. Узагальнена блок-схема алгоритму Кожен з трьох циклів призначений для правильного визначення номеру відліку в конкретний момент обчислення. Перший цикл визначає номер ярусу, другий – номер базової операції у ярусі, третій – номер відліку у базовій операції. Вводиться масив, що зберігає відліки, в програмі названий matrix, його номер відповідно – N (кількість точок перетворення). Кожен елемент масиву – комплексне число. Інший массив W призначений для зберігання повертаючи множників. На кожну базову операцію припадає 3 повертаючих множника (четвертий фактично дорівнює 1), тому його розмір: 14*16384*3=688128 (14 – кількість ярусів, 16384 – кількість базових операцій в ярусі). Елемент цього масиву є так само комплексним числом. Текст програми, написаної на мові С, поданий нижче N=16384; struct complex { double re; double im; }; complex W[3*N]; complex matrix[...