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數(shù)字信號處理技巧——復數(shù)的快速乘法

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2023-03-29 16:24:02

   兩個的乘法復數(shù)是數(shù)字信號處理中常用的函數(shù)之一。



   它在所有離散且快速的情況下都是強制性的傅立葉變換算法,圖形變換所必需,用于處理數(shù)字通信信號。無論是在硬件還是軟件中,只要有可能,簡化執(zhí)行復雜乘法所需的處理過程總是對我們有利。



   如果可用的硬件可以比乘法更快地執(zhí)行三次加法,那么就有一種方法可以加速復雜的乘法運算。兩個復數(shù)的乘法,a + jb 和 c + jd,結(jié)果為復積

R + jI = (a + jb)(c + jd) = (ac -bd) + j(bc + ad)。 (等式 13-14

  我們可以看到Eq。(13 -14) 需要四次乘法和兩次加法。(從計算的角度來看,我們假設(shè)減法等同于加法。)

   而不是使用方程式。(13 -14),我們可以計算出以下中間值

k1 = a(c + d) k2 = d(a + b)     (Eq. 13 -15) 
k3 = c(b – a)。

   然后我們進行如下操作得到終的R和I

R = k1 – k2 和我 = k1 + k3。(當量。13 -16)

    請讀者插入方程式中的 k 值。(13 -15) intoEq.(13 -16) 驗證方程式中的表達式。(13 -16) 等價于等式。(13 -14)。

   等式中的中間值。(13 -15) 需要三個加法和三個乘法,而 Eq. 中的結(jié)果。(13 -16) 需要再添加兩個。

   所以我們交易了方程式中所需的乘法之一。(13 -14) forthree addition operations needed by Eq. (13 -15) 和 Eq. (13 -16)。

     如果我們的硬件使用更少的時鐘周期來執(zhí)行三個加法而不是一個單一的乘法,我們可能會通過使用等式獲得整體處理速度。(13 -15) 和 Eq. (13 -16) 而不是方程式。(13 -14) 用于復數(shù)乘法。

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