Design of low-noise II R filter with high-density and low-power properties

Scattered look-ahead(SLA) pipelining method can be efficiently used for high-speed or low-power applications of digital II R filters. Although the pipelined filters are guaranteed to be stable by this method, these filters suffer from large roundoff noise when the poles are crowded within some critical regions. An angle and radius constrained II R fille. design approach using modified Remez exchange algorithm and least squares algorithm is proposed to avoid tight pole-crowding in pipelined filters, resulting in improved frequency responses and reduced coefficient sensitivities. Experimental results demonstrate that our proposed method leads to chip area reduction by $33{\%}$ and low power by $45{\%}$ against the conventional method.

고집적, 저전력 특성을 갖는 저잡음 IIR 필터 설계

Scattered look-ahead (SLA) 파이프라인 방법은 디지털 IIR 필터의 고속 또는 저전력 응용분야에 효율적으로 사용된 수 있다. 그러나 이 방법을 통하여 파이프라인된 필터의 안정성이 보장될 수 있지만 필터의 극점들이 임계지역에 밀집될 때에는 큰 라운드오프 잡음에 영향을 받게 된다. 파이프라인된 필터에서 밀집된 극점들을 피하기 위해 수정된 Remez exchange 알고리즘과 최소 자승법을 이용하여 극점의 각도와 반지름을 제한한 IIR 필터 설계 방식을 제안하였으며, 그 결과 향상된 주파수 응답과 감소된 계수 민감도를 얻을 수 있었다. 또한 모의실험 결과를 통하여 제안된 방법이 일반적인 방법에 비해 $33{\%}$의 면적감소와 $45{\%}$의 전력을 감소시킴을 확인하였다.