Pipelining of orthogonal Double-Rotation Digital Lattice Filters for High-Speed and Low-Power Implementation

고속 및 저파워 실현을 위한 직교 이중 회전 디지털 격자 필터의 파이프라인화

The ODR(orthogonal double-rotation) digital lattice filters have desirable properties for VLSI implementation such as local connection, regularity and pipelinability. These filters are also known to exhibit good numerical behavior for finite precision implementation. Although these filters can be pipelined by the cut-set localization procedure, it should be noted that the maximum sample rate obtained by this technique is limited by the feedback computations. In this paper, a pipelining method for the ODR digital lattice filter is proposed, by which the sample rate can be increased at any desired level. it is also shown that the low-power CMOS digital implementation of ODR digital lattice filters can be done successfully using our pipelining method. The pipelining method is based on the properties of the Schur algoithm, constrained filter design methods, and the polyphase decomposition technique.

직교 이중회전 디지털 격차 필터는 고밀도 집적회로 실현에 아주 적합한 성질들을 가지고 있다. 예를 들면, 바로 옆의 프로세서들과만 연결되는 점, 규칙적인 구조를 갖는 점, 그리고 파이프라인화 할 수 있다는 점 등이다. 또한 이 필터들은 유한 워드 길이로 실현했을 때 좋은 수치적 성질을 갖는다는 것이 잘 알려져 있다. 비록 이 필터들은 '컬셋 분리 절차'를 이용하여 파이프라인화 될 수 있지만 이렇게 파이프라인화 된 필터는 귀환회로의 계산 시간에 의해 이 필터의 최대 데이터 처리속도가 제한된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 귀환회로에 제한 받지 않고 원하는 만큼 데이타 속도를 높이거나 저파워 실현을 위한 직교 이중회선 디지탈 격차 필터의 새로운 파이프라인 방법을 제안하였다. 이 방법은 Schur 알고리즘, 필터 합성시 특정한 제약을 주는 필터 합성 방법, 그리고 다중 페이스 분해 방법에 근거하고 있다.