C++ Template-based Fixed-Point Arithmetic Library

C++ 템플릿 기반의 Fixed-Point 연산 라이브러리

디지털 신호처리 알고리즘들은 실제 시스템에 적용할 때 임베디드 시스템 등 하드웨어의 성능과 소비전력 및 비용에 제약이 있을 경우 연산 정밀도가 높은 floating-point 연산 대신 제한된 정밀도와 적은 연산 비용을 요구하는 fixed-point 연산을 사용하여 구현한다. 시스템의 개발단계에서는 적용할 알고리즘을 floating-point 연산을 이용한 코드를 먼저 작성한 후 이를 fixed-point 연산으로 대체하는 과정을 거치게 되는데, 이는 숙련된 개발자와 상당한 양의 개발기간을 요하는 까다로운 작업이다. 이에 본 연구에는 코드작성 편의를 높이고 개발기간을 단축하기 위해 C++ template 기반의 fixed-point 연산 라이브러리를 개발하였다. 이는 floating-point 연산 코드와 fixed-point 연산 코드를 별도로 개발할 필요 없이 하나의 코드를 이용하여 자유로이 연산 정밀도를 지정할 수 있으며 개발자는 기존의 floating-point 연산을 이용하는 코드를 작성하는 것처럼 쉽게 코드를 작성할 수 있도록 한다. 또한, template 기반으로 작성되어 기존의 연구들과 달리 추가적인 작업도구 없이도 범용 C++ 컴파일러가 최적화된 코드를 생성할 수 있도록 되어있는 것이 특징이다.