JPH03142671A - Fft演算手法自動選択方式 - Google Patents

Fft演算手法自動選択方式

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JPH03142671A
JPH03142671A JP1282590A JP28259089A JPH03142671A JP H03142671 A JPH03142671 A JP H03142671A JP 1282590 A JP1282590 A JP 1282590A JP 28259089 A JP28259089 A JP 28259089A JP H03142671 A JPH03142671 A JP H03142671A
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fft
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淳一 萬
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はFFT (Fast  FourierTra
nsform)演算手法自動選択方式に関し、特にベク
トル計算機を用いたFFT演算に係るFFT演算手法自
動選択方式に関する。
C従来の技術〕 従来、ベクトル計算機を用いたFFT演算方式において
は、入力データ数によって最適な(演算時間が最短の)
演算手法が異なるのが一般的であるが、使用される演算
手法は入力データ数に関わらず一種類に固定されており
、固定された当該演算手法により全ての入力データ数に
対するFFT演算が行われていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のベクトル計算機を用いたFFT演算方式
では、使用される演算手法が固定されているので、演算
時間が最も短くなる最適なFFT演算が全ての入力デー
タ数に対して行われない可能性があるという欠点がある
このような場合に、最適なFFT演算を行わせるために
は、入力データ数に対する演算時間をあらかじめ演算手
法別に測定して各入力データに対して演算時間の最も短
い演算手法を探しておき、使用者自身によって入力デー
タ数に最適な演算手法を選択する必要があるので、最適
な演算手法の選択のために多くの時間と労力とを必要と
するという欠点がある。
本発明の目的は、上述の点に鑑み、入力データ数に対す
る最適なFFT演算の演算手法を入力データ数に基づい
て自動的に選択することができるFFT演算手法自動選
択方式を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のFFT演算手法自動選択方式は、それぞれの演
算手法によってFFT演算を実行する複数のFFT演算
部と、入力データ数を入力し前記複数のFFT演算部の
中でその入力データ数に対して最適な演算手法を行うF
FT演算部をあらかじめ設定されている切り分けデータ
数に基づいて自動的に選択する演算手法選択部とを有す
る。
〔作用〕
本発明のFFT演算手法自動選択方式では、複数のFF
T演算部がそれぞれの演算手法によってFFT演算を実
行し、演算手法選択部が入力データ数を入力し複数のF
FT演算部の中でその入力データ数に対して最適な演算
手法を行うFFT演算部をあらかじめ設定されている切
り分けデータ数に基づいて自動的に選択する。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は、本発明のFFT演算手法自動選択方式の一実
施例の構成を示すブロック図である0本実施例のFFT
演算手法自動選択方式は、FFT演算の対象の入力デー
タの数(入力データ数)を入力し複数のFFT演算部(
テンパートン素因子分解FFT演算部2.テンパートン
混合基数FF下演算部3およびジエントルマン−サンプ
混合基数FFT演算部4)の中でその入力データ数に対
して最適な演算手法を行うFFT演算部を自動的に選択
する演算手法選択部lと、テンパートン素因子分解FF
T演算部2と、テンパートン混合基数FF下演算部3と
、ジエントルマン−サンプ混合基数FFT演算部4とを
含んで構成されている。
テンパートン素因子分解FFT演算部2は、テンパート
ンの素因子分解演算手法(ジャーナルオブコンピューテ
ィシッナルフィジンクス(JOURNAL   OF 
  COMPUTATMONALPHYSIC3)、V
ol、5B、No、3  (1985年)、283〜2
99ページにC,テンパートン(C,Temp e r
 t o n)によって発表された論文「セルフソーテ
ィング・インプレース素因子高速フーリエ変換の実At
)i(Implementation  of  Se
lf−3orting  In−Place  Pri
me  Fact。
r  FFT  Algorithm)J参照)による
FFT演算を実行する。
テンパートン混合基数FF下演算部3は、テンハードン
の混合基数演算手法(ジャーナルオブコンビエーティシ
ッナルフィジンクス、Vol、52(1983年)、1
〜23ページにC,テンパートンによって発表された論
文「セルフソーティング・混合基数高速フーリエ変換(
Self−3orting  Mixed−Radix
  Fast  Fourier  Transfor
ms)J参照)によるFFT演算を実行する。
ジエントルマン−サンプ混合基数FFT演算部4は、ジ
エントルマン−サンプの混合基数演算手法(APIPS
のコンファレンスの会議録(AFIPS  Conf、
Proc、、Fall  J。
int  Comput、   Conf、)Vol。
29 (1966年)、563〜578ページにW。
M、ジエントルマン(W、M、Gs n t ] em
an)およびG、サンプ(G、5ande)によって発
表された論文「高速フーリエ変換−喜びと利益のために
(FAST  FOURIERTRANSFORMS−
FORFUN  AND  PROFIT)J参照)に
よるFFT演算を実行する。
次に、このように構成された本実施例のFFT演算手法
自動選択方式の動作について説明する。
演算手法選択部lは、FFT演算の対象の入力データお
よび入力データ数を入力し、本実施例が適用されるベク
トル計算機において、その入力データ数に対して最適な
アルゴリズム(FFT演算の演算手法)を自動的に選択
する。
この選択のために、演算手法選択部1には、本実施例が
適用されるベクトル計算機(本実施例では、日本電気株
式会社製のスーパコンピュータを想定している。以下に
示す具体的な数値は、当該スーパコンピュータにおける
数値である)に適合するように、あらかじめ切り分けデ
ータ数(いずれの演算手法が最適であるかを切り分ける
臨界的な入力データ数)が設定されている。
第2図は、このような切り分けデータ数を示す図〈入力
データ数とその入力データ数に対する最適なFFT演算
手法との対応を表にして示す図〉である。
入力データ数が3705以下であり、その入力データ数
が基数2.3,4,5,7.11.13および19中の
互いに素な数(基数)の積の場合には、3つの演算手法
の中で演算速度の最も速い(演算時間の最も短い)テン
パートンの素因子分解演算手法が当該ベクトル計算機(
本実施例が適用されるベクトル計算機)に最も適してい
る(−般的に、入力データ数が小さい場合には、リスト
ベクトルが使用されるテンパートンの素因子分解演算手
法が有利になる)、ここで、「基数が互いに素」とは、
各基数の最大公約数が1であることである。例えば、基
数5と基数7とは互いに素であり、基数2と基数4とは
最大公約数が2となり互いに素ではない。
入力データ数が3705以下であるが、その入力データ
数が基数2. 3. 4. 5. 7. 11. 13
−および19中の互いに素な数の積でない場合には、ジ
エントルマン−サンプの混合基数演算手法が当該ベクト
ル計算機に最も適している。
入力データ数が3705より太きく15552より小さ
い場合には、3つの演算手法の中で演算速度の最も速い
ジエントルマン−サンプの混合基数演算手法が当該ベク
トル計算機に最も適している。
入力データ数が15552以上であり、その入力データ
数が基数2.3,4.6の混合基数の場合には、3つの
演算手法の中で演算速度の最も速いテンパートンの混合
基数演算手法が当該ベクトル計算機に最も適している(
一般的に、入力データ数が大きい場合には、6の混合基
数を使用することができるテンパートンの混合基数演算
手法が有利になる)、ここで、基数2.3,4.6の混
合基数とは基数2.3.4および6の中のいくつかを組
み合わせたものをいい、例えば基数2と5つの基数6(
65)との組合せをいう。
入力データ数が15552以上であるが、その入力デー
タ数が基数2.3.4.6の混合基数でない場合には、
ジエントルマン−サンプの混合基数演算手法が当該ベク
トル計算機に最も適している。
第3図は、以上のような関係(入力データ数とその入力
データ数に対する最適な演算手法との対応)をグラフ(
当該グラフ上では各曲線が連続なものとして示されてい
るが、実際には各演算手法が取り得る点は離散点であり
連続ではない)にして示す図である(基数に関する条件
は当該グラフでは考慮されていない)。
第4図は、上述のような切り分けデータ数に基づく演算
手法選択部lにおける選択処理を示す流れ図である。
この図に示すような過程で、演算手法選択部1は、入力
データ数に対する最適な演算手法を自動的に選択する。
すなわち、まず、入力データ数が15552以上であり
基数2. 3. 4. 6の混合基数であるという条件
を満たすか否かを判定する。
この判定(第1の判定)で当該条件を満たす場合には、
最適な演算手法としてテンパートンの混合基数演算手法
を選択し、テンパートン混合基数FFT演算部3に制御
を渡す。
上述の第1の判定で当該条件を満たさない場合には、入
力データ数が3705以下であり基数2゜3、 4. 
5. 7. 11. 13および19中の互いに素な数
の積であるという条件を満たすか否かを判定する。
この判定(第2の判定)で当該条件を満たす場合には、
最適な演算手法としてテンパートンの素因子分解演算手
法を選択し、テンパートン素因子分解FFT演算部2に
制御を渡す。
上述の第2の判定で当該条件を満たさない場合には、最
適な演算手法としてジエントルマン−サンプの混合基数
演算手法を選択し、ジエントルマン−サンプ混合基数F
F下演算部4に制御を渡す。
演算手法選択部1により選択されて制御を渡された各F
FT演算部(テンパートン素因子分解FFT演算部2.
テンパートン混合基数FFT演算部3またはジエントル
マン−サンプ混合基数FF下演算部4)は、それぞれの
演算手法(入力データ数に対して最適な演算手法)によ
って入力データ(演算手法選択部1を介して受は取った
入力データ)のFFT演算を実行しその実行結果を出力
する。
次に、人力データ数の3つの具体例に対する演算手法選
択手段lによる選択処理について第5図(a)〜(C)
を参照して説明する。
第1に、入力データ数が35の場合について説明する(
第5図(a)参照)。
演算手法選択部1は、入力データ数35を入力し、35
が5×7に因数分解できることを認識する。
5×7である35は、基数5と基数7との互いに素な数
の積であり、かつ3705以下の数である。したがって
、演算手法選択部lは、第4図中の第1の判定および第
2の判定により、最適な演算手法としてテンパートンの
素因子分解演算手法を選択し、テンパートン素因子分解
FFT演算部2に制御を渡す。
第2に、入力データ数が15552の場合について説明
する(第5図(b)参照)。
演算手法選択部lは、入力データ数15552を入力し
、15552が65×2に因数分解できることを認識す
る。
6S×2である15552は、基数2と基数6との混合
基数であり、かつ15552以上の数である。したがっ
て、演算手法選択部lは、第4図中の第1の判定により
、最適な演算手法としてテンパートンの混合基数演算手
法を選択し、テンパートン混合基数FFT演算部3にv
I御を渡す。
第3に、入力データ数が8の場合について説明する〈第
5図(C)参照)。
演算手法選択部1は、人力データ数8を人力し、8が2
×4に因数分解できることを認識する。
2×4である8は、基数2と基数4との混合基数である
が15552以上の数ではなく、3705以下の数であ
るが基数2.3,4,5.7,11.13および19中
の互いに素な数の積ではない。したがって、演算手法選
択部lは、第4図中の第1の判定および第2の判定によ
り、最適な演算手法としてジエントルマン−サンプの混
合基数演算手法を選択し、ジェントルマンーサンテ混合
基敗FFT演算部4に制御を渡す。
なお、本実施例では上述の3つの演算手法の中から最適
な演算手法を選択する場合について述べたが、FFT演
算における他の演算手法をも選択の対象とすることがで
きることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、ベクトル計算機を用いた
FFT演算方式において、入力データ数に対する最適な
演算手法を入力データ数に基づいて自動的に選択するこ
とにより、全ての入力データ数に対する最適なFFT演
算をWI便に(演算時間の最も短い演算手法を使用者自
身が探す手間等を必要とせずに)行うことができると−
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第2図は第1図中の演算手法選択部で参照される切り分
けデータ数(入力データ数とその入力データ数に対する
最適な演算手法との対応)、を表にして示す図、 第3図は第1図中の演算手法選択部で参照される切り分
けデータ数(入力データ数とその入力データ数に対する
最適な演算手法との対応)をグラフにして示す図、 第4図は第1図中の演算手法選択部の選択処理を示す流
れ図、 第5図(a)〜(C)は入力データ数の具体例に対する
第1図中の演算手法選択部による選択処理を説明するた
めの図である。 図において、 1・・・演算手法選択部、 2・・・テンパートン素因子分端FFT演算部、3・・
・テンパートン混合基数FFT演算部、4・パ・ジエン
トルマン−サンプ混合基数FFT演算部である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 それぞれの演算手法によってFFT演算を実行する複数
    のFFT演算部と、 入力データ数を入力し前記複数のFFT演算部の中でそ
    の入力データ数に対して最適な演算手法を行うFFT演
    算部をあらかじめ設定されている切り分けデータ数に基
    づいて自動的に選択する演算手法選択部と を有することを特徴とするFFT演算手法自動選択方式
JP1282590A 1989-10-30 1989-10-30 Fft演算手法自動選択方式 Expired - Lifetime JP2524413B2 (ja)

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