A Generator of 64~8,192-point FFT/IFFT Cores with Single-memory Architecture for OFDM-based Communication Systems

This paper describes a core generator (FCore_Gen) which generates Verilog-HDL models of 640 different FFT/IFFT cores with selected parameter value for OFDM-based communication systems. The generated FFT/IFFT cores are based on in-place single memory architecture and use a hybrid structure of radix-4 and radix-2 DIF algorithm to accommodate various FFT lengths. To achieve both memory reduction and the improved SQNR, a conditional scaling technique is adopted, which conditionally scales the intermediate results of each computational stage. The cores synthesized with a $0.35-{\mu}m$ CMOS standard cell library can operate with 75-MHz@3.3-V, and a 8,192-point FFT can be computed m $762.7-{\mu}s$, thus the cores satisfy the specifications of wireless LAN, DMB, and DVB systems.

OFDM 기반 통신 시스템용 단일 메모리 구조의 64~8,192점 FFI/IFFFT 코어 생성기

본 논문에서는 OFDM 기반의 통신 시스템용 FFT/IFFT 코어 생성기 (FCore_Gen)를 구현하였다. FCore_Gen은 FFT 길이, 입력 비트수, 내부 중간 결과 값의 비트수, 격자계수 비트수 등의 선택에 따라 총 640가지 의 FFT/IFFT 코어를 Verilog-HDL 코드로 생성한다. 생성되는 FFT/IFFT 코어는 in-place 방식의 단일 메모리 구조를 기반으로 하며, FFT 길이에 따라 radix-4, radix-2 알고리듬의 혼합 구조가 적용된다. 또한, 메모리 감소와 연산 정밀도 향상을 위하여 중간 결과 값의 크기에 따른 조건적 스케일링이 연산 stage 단위로 적용되도록 하였다. 생성되는 코어를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 표준 셀로 합성 한 결과 75-MHz@3.3-V의 속도로 동작 가능하여 64점 FFT 연산에 $2.55-{\mu}s$가 소요되고, 8192 점 FFT 연산에 $762.7-{\mu}s$가 소요되어 OFDM기반의 무선 랜, DMB, DVB 시스템의 요구조건을 만족한다.