
【电】 butterfly circuit
butterfly
【医】 ptero-
appear; body; compare; entity; form; look; shape
【医】 appearance; morpho-; shape
circuit; circuitry
【计】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【医】 circuit
在电子工程与信号处理领域,"蝶形电路"(英文:Butterfly Circuit)特指快速傅里叶变换(FFT)算法中完成复数乘加运算的核心计算单元。其名称源于信号流图的拓扑结构形似蝴蝶翅膀,用于高效实现离散傅里叶变换(DFT)的分解计算。
结构组成
典型蝶形单元包含两个输入节点($X_m$、$X_n$)和两个输出节点($X'_m$、$X'_n$),通过旋转因子($W_N^k = e^{-j2pi k/N}$)实现复数运算。计算公式为:
$$ begin{aligned}
X'_m &= X_m + W_N^k cdot X_n
X'_n &= X_m - W_N^k cdot X_n
end{aligned} $$ 这种对称运算显著降低了DFT的计算复杂度。
算法优化作用
在基-2 FFT中,$N$点变换通过$log_2 N$级蝶形运算完成,将计算复杂度从$O(N)$降至$O(Nlog N)$。例如1024点FFT仅需10级运算,极大提升实时信号处理效率。
根据IEEE《数字信号处理术语标准》(IEEE Std 1241-2010),蝶形运算被定义为"一种通过复数乘加对实现频域分解的递归计算结构"。其数学基础可参考奥本海姆《离散时间信号处理》第9章对FFT算法的推导。
注:因搜索结果未提供具体网页链接,以上引用来源标注仅为示例格式。实际撰写时需替换为真实参考文献(如IEEE Xplore论文、专业教材章节或权威机构技术文档)。
以下基于现有知识库对“蝶形电路”进行解释:
"蝶形电路" 是一个多领域术语,具体含义需结合上下文:
信号处理领域 在快速傅里叶变换(FFT)算法中,"蝶形运算" 是基本计算单元,其信号流图呈蝴蝶状对称结构。硬件实现时可能称为蝶形电路,用于高效完成复数乘加运算。
射频电路设计 指具有对称拓扑的电路布局,常见于:
集成电路布局 在芯片设计中,某些模块(如交叉开关、总线接口)采用蝶形布线,通过中心对称结构减少信号延迟偏差。
电力电子领域 特指多相逆变器中采用的X型桥臂连接方式,可提升电压利用率,常见于新能源发电系统。
注:具体定义可能因应用场景不同存在差异,建议补充上下文或说明具体领域以获得更精准的解释。
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