• ETRI Journal
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• 제44권3호
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• pp.379-388
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• 2022

This study proposes a novel low-complexity algorithm for computing inverse fast Fourier transform (IFFT)/fast Fourier transform (FFT) operations in binary phase shift keying-modulated orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication systems without requiring any twiddle factor multiplications. The peak-to-average power ratio (PAPR) reduction capacity of an efficient PAPR reduction technique, that is, H-SLM method, is evaluated using the proposed IFFT algorithm without any complex multiplications, and the impact of oversampling factor for the accurate calculation of PAPR is analyzed. The power spectral density of an OFDM signal generated using the proposed multiplierless IFFT algorithm is also examined. Moreover, the bit-error-rate performance of the H-SLM technique with the proposed IFFT/FFT algorithm is compared with the classical methods. Simulation results show that the proposed IFFT/FFT algorithm used in the H-SLM method requires no complex multiplications, thereby minimizing power consumption as well as the area of IFFT/FFT processors used in OFDM communication systems.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권1호
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• pp.38-48
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• 2006

A synchronous multicarrier (MC) code-division multiple access (CDMA) system using inverse fast Fourier transform (IFFT) and fast Fourier transform (FFT) for the downlink mobile communication system operating in a frequency selective Rayleigh fading channel is analyzed. Both carrier frequency offset and timing offset are considered in the analysis. Bit error rate performance of the system with both equal gain combining and maximum ratio combining are obtained. The performance is compared to that of the conventional system using correlation receiver. It is shown that when subcarrier number is large, the system using IFFT/FFT has nearly the same performance as the conventional one, while when the sub carrier number is small, the system using IFFT/FFT will suffer slightly worse performance in the presence of carrier frequency offset.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.570-576
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• 2004

본 논문에서는 고속 무선 LAN에서 사용하는 IEEE 802.11a OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)에서 주요 구성인 IFFT/FFT(Inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier Transform)에 대한 설계에 대해 비교하였다. 설계된 IFFT/FFT는 무선 LAN의 표준에 맞게 64 point의 FFT로 연산을 수행하며, S/P(Serial-to-Parallel)이나 P/S(Parallel-to-Serial)변환기가 필요 없는 Pipelined FFT의 구조로 설계하였다. 그 중 Radix-2 알고리즘을 이용한 R22SDF(Radix-2 Single-path Delay Feedback) 방식, R2SDF(Radix-2 Single-path Delay Feedback) 방식과 Radix-4 알고리즘을 이용한 R4SDF(Radix-4 Single-path Delay Feedback) 방식, R4SDC(Radix-4 Single-path Delay Commutator) 방식을 사용하여 비교하였다. 하드웨어 구현 시 발생하는 오차를 줄이기 위해 Butterfly 연산 후 일부 소수점을 가지고 계산하는 구조로 설계하였다. R22SDF 방식을 이용할 경우 메모리를 제외한 전체 게이트 수가 44,747 개로 다른 구조에 비해 적은 하드웨어와 낮은 오차율을 가진다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.38-44
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• 2014

본 논문은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더 레벨 측정기 설계와 시뮬레이션을 통한 성능분석에 대하여 기술한다. 설계된 레벨미터는 FMCW radar를 이용하여 최대 20m 거리를 측정하며, 거리 계산을 위한 비트신호 분석기법으로 FFT(Fast Fourier Transform)와 Zoom-FFT를 적용하였다. 성능 분석을 위해 시뮬레이션을 통하여 두가지 기법을 비교 분석한 결과, 측정오류를 최소화하고 측정의 분해능을 향상시키기 위해서는 Zoom-FFT 기법이 보다 적절한 기법임을 확인하였다. 시뮬레이션은 주파수 분해능과 측정거리 분해능의 최적 값을 얻기 위해 다양한 조건에서 분석하였고, 1.024GHz 주파수 조건에서 2.2mm의 측정 분해능을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2119.1_2120.1
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• 2009

UWB(Ultra Wide Band)는 차세대 무선통신 기술로 무선 디지털펄스라고도 한다. GHz대의 주파수를 사용하면서도 초당 수천~수백만 회의 저출력 펄스로 이루어진 것이 큰 특징이다[1]. 기존 무선통신 기술의 양대 축인 IEEE 802.11과 블루투스 등에 비해 속도와 전력소모 등에서 월등히 앞서고 있으며, SoC(System on a Chip)의 저전력 구현에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. OFDM은 크게 FFT(Fast Fourier Transform) 블록, Interpolation /decimation 필터 블록, 비터비 블록, 변복조 블록, 등화기 블록 등으로 구성된다. 고속 시스템에서는 대역효율성이 우수한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하고 있으며, OFDM 전송방식은 직렬로 입력되는 데이터 열을 병렬 데이터 열로 변환한 후에 부반송파에 실어 전송하는 방식이다. 이와 같은 병렬화와 부반송파를 곱하는 동작은 IFFT와 FFT로 구현이 가능한데, FFT 블록의 구현 비용과 전력소모를 줄이는 것이 핵심사항이라고 할 수 있다. 기존논문에서는 OFDM용 FFT 구조로 단일버터플라이연산자 구조, 파이프라인 구조, 병렬구조 등의 여러 구조가 제안되었다[2]. 본 논문에서는 Radix-8 FFT 알고리즘 기반의 New partial Arithmetic 저전력 FFT 구조를 제안하였다. 제안한 New partial Arithmetic 저전력 FFT구조는 곱셈기 대신 병렬 가산기를 이용 하여 지금까지 사용되는 FFT 구조보다 전력소모를 줄일 수 있음을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.101-109
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• 2017

This paper presents a high-throughput low-complexity 512-point eight-parallel mixed-radix multipath delay feedback (MDF) fast Fourier transform (FFT) processor architecture for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) applications. To decrease the number of twiddle factor (TF) multiplications, a mixed-radix $2^4/2^3$ FFT algorithm is adopted. Moreover, a dual-path shared canonical signed digit (CSD) complex constant multiplier using a multi-layer scheme is proposed for reducing the hardware complexity of the TF multiplication. The proposed FFT processor is implemented using TSMC 90-nm CMOS technology. The synthesis results demonstrate that the proposed FFT processor can lead to a 16% reduction in hardware complexity and higher throughput compared to conventional architectures.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.86-92
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• 2008

고속 데이터 전송이 가능한 장점 때문에 OFDM 통신 방식은 4세대 통신 방식으로 주목 받고 있다. OFDM은 이러한 고속 무선 데이터 통신을 구현하기 위해서는 고성능의 FFT(Fast-Fourier-Transform) / IFFT(Inversion FFT) 프로세서를 필요로 한다. 현재 OFDM은 DSP(Digital Signal Processor)로 구현되고 있지만 많은 전력 소모의 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 Current-mode FFT LSI가 제안되었다. 본 논문에서는 저전력 OFDM용 IVC(Current to Voltage Converter)를 설계한다. 시뮬레이션 결과 설계된 IVC는 FFT Block의 출력이 $7.35{\mu}A$ 이상일 때 3V 이상의 전압을 출력하고, FFT Block의 출력이 $0.97{\mu}A$ 이하일 때 0.5V 이하의 전압을 출력하였다. 설계된 IVC로 저전력 Current-mode FFT LSI의 동작이 가능하게 되며, 전류모드신호처리는 차세대 무선 통신 시스템의 발전에 기여할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권12호
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• pp.1145-1147
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• 2013

FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘에는 DIT(Decimation-In-Time)와 DIF(Decimation-In-Frequency)가 있다. DIF 알고리즘은 Radix-2/4/8 등의 다양한 종류와 그 구현 방법이 개발되어 사용되는데 반하여 DIT 알고리즘은 순차적인 출력을 낼 수 있는 장점에도 불구하고 다양한 구현방법이 연구되지 못하였다. 이 논문에서는 DIT Radix-4 알고리즘을 유도하며 반도체 구현을 위한 효율적인 butterfly 구조를 제안한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2001년도 제34회 추계학술대회 개최
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• pp.13-18
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• 2001

In this paper, FFT(Fast Fourier Transform) analysis of friction was suggested as a method to interpret the contact conditions. Micro-grooves with various dimensions were fabricated on the silicon surface to investigate the frictional behavior with respect to the change in geometrical contact condition. Frictional forces between micro-grooved surfaces and spheres modeled as surface asperities were measured using a micro-tribotester which was built inside a SEM(Scanning Electron Microscope). The experimental results show that the relative dimensions and distributions of contact asperities between two surfaces can be predicted by the power spectrum and the main frequency in FFT-based analysis of friction coefficient. Also, it was shown that the friction coefficient for multi-asperities was the result of the superposition of that for each asperity.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8C호
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• pp.806-813
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• 2009

본 논문은 고속 무선 통신을 위한 모뎀 설계에 관한 것이다. 고속 통신을 위한 기술에는 여러 가지가 있는데, 그 중 넓은 주파수를 사용하고 여타 서비스에 주파수 간섭을 일으키지 않는 기술인 MB-OFDM (Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 UWB (Ultra-Wideband) 모뎀의 SoC (System-on-Chip) 칩을 설계하였다. 개발된 모뎀 SoC 칩의 기저대역 시스템은 WiMedia에서 정의한 표준안을 따라서 설계되었다. 설계된 SoC 칩은 코어 부분인 FFT/lFFT (Fast Fourier Transform/lnverse Fast Fourier Transform), 송신부, 심볼동기 및 주파수 오프셋 추정부, 비터비 디코더, 그리고 기타 수신부등으로 구성되어 있다. 반도체 공정은 90nm CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 공정을 사용하였고, 칩 사이즈는 약 5mm x 5mm 이다. 2009년 7월 20일에 fab-out되었다.