Low-power Radix-4 FFT Structure for OFDM using Distributed Arithmetic

In this paper, an efficient butterfly structure for Radix-4 FFT algorithm using DA(Distributed Arithmetic) is proposed. It is shown that DA can be efficiently used in twiddle factor calculation of the Radix-4 FFT algorithm. The Verilog-HDL coding results for the proposed DA butterfly structure show $61.02\%$ cell area reduction comparison with those of the conventional multiplier butterfly structure. furthermore, the 64-point Radix-4 pipeline structure using the proposed butterfly and delay commutators is compared with other conventional structures. Implementation coding results show $46.1\%$ cell area reduction. Due to its efficient processing scheme, the proposed FFT structure can be widely used in large size of FFT like OFDM Modem.

Distributed Arithmetic을 사용한 OFDM용 저전력 Radix-4 FFT 구조

이 논문에서는 64-Point FFT Radix-4 알고리즘을 DA(Distributed Arithmetic)연산을 이용하여 효율적으로 나비연산 구조를 설계할 수 있음을 보였다. 기존의 convolution 연산에 사용되어 왔던 DA연산이 FFT 나비연산의 트위들 계산에도 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다. 제안된 DA 나비연산 구조를 Verilog HDL 코딩으로 구현한 결과, 기존의 승산기를 사용한 나비연산 구조와 비교하여 $61.02\%$의 cell area 감소 효과를 보였다. 또한 제안된 나비연산 구조를 파이프라인 구조에 적용하여 지연변환기와 함께 사용한 전체 64-point Radix-4 FFT 구조의 Verilog-HDL 코딩을 기존의 승산기를 사용한 구조의 코딩과 비교한 결과, $46.1\%$의 cell area 감소효과를 볼 수 있었다. 따라서 제안된 FFT 구조는 DMB용 OFDM 모뎀과 같은 큰 크기의 FFT에 효율적으로 사용될 수 있는 구조가 될 것이다.