FFT(Fast Fourier Transform) 프로세서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 사용된다. 근래에는 광대역과 이동성에 대한 요구가 높아짐에 따라 큰 포인트를 가지는 FFT 프로세서의 연구가 필요하다. FFT 포인트 수가 증가할수록 회전인자가 저장된 메모리가 차지하는 면적은 증가한다. 본 논문에서는 Radix-2, $2^2,\;2^3,\;2^4$ 알고리즘의 회전인자 인덱스 생성 방법을 제안한다. 제안한 회전인자 인덱스 생성기(Twiddle Factor Index Generator : TFIG)는 간단하게 카운터와 양수곱셈기로만 구성된다. 각각의 R2SDF(Radix-2 Single-Path Delay Feedback), $R2^2SDF,\;R2^3SDF,\;R2^4SDF$ 1024포인트 FFT 프로세서에 ROM 크기를 1/8N로 줄인 회전인자 계수 생성기(Twiddle Factor Coefficient Generator : TFCG)를 설계하여 제안한 알고리즘을 검증하였다. $R2^4SDF$의 TFCG 경우 면적, 전력에서 각 57.9%, 57.5%정도의 이득을 얻었다.
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.
OFDM 방식의 DVB-T 수신기에서 다수 반송파의 변ㆍ복조를 수행하는 8192점/2048점 FFT/IFFT 프로세서 (CFFT8k2k)를 설계하였다. 8192점 FFT와 같이 변환 크기가 큰 경우에는 매우 큰 용량의 메모리가 필요하므로, 메모리 효율적인 설계가 중요하다. 본 논문에서는 R4SDC (Radix-4 Single-path Delay Commutator)와 R4SDF (Radix-4 Single-path Delay Feedback)를 혼합한 Hybrid 구조를 적용함으로써 R4SDC 단일 구조에 비해 약 20%의 메모리를 줄였으며, 2단계 수렴 블록 부동점 스케일링 기법을 적용함으로써 기존의 CBFP 방식에비해 약 24%의 메모리를 감소시켰다. 이와 같은 메모리 효율적인 설계를 통해, 기존 방식의 약 57%의 메모리만으로 구현되었으며, 칩 면적과 전력소모가 크게 감소되었다. CFFT8k2k 코어는 Verilog-HDL로 설계되었으며, 102,000여 개의 게이트, 292k 비트의 RAM, 그리고 39k 비트의 ROM으로 구현되었다. $0.25-{\um}m$ CMOS라이브러리로 합성된 게이트 레벨 netlst와 SDF를 이용한 타이밍 시뮬레이션 결과, 2.5-V 전원전압에서 50-MHz로 안전하게 동작함을 확인하였으며, 8192점 FFT/IFFT 연산에 164-${\mu}\textrm{s}$가 소요되어 DVB-T 사양을 만족하는 것으로 평가되었다. 설계된 CFFT8k2k 코어는 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였으며, 8192점 FFT의 평균 SQNR은 약 60-㏈로 분석되었다.
A 64-point R2$^2$ SDF pipeline FFT processor using a new efficient computation sharing multiplier was designed. Computation sharing multiplication specifically targets computation re-use in multiplication of coefficient vector by scalar and is effectively used in DSP(Digital Signal Processing). To reduce the number of multipliers in FFT, we used the proposed computation sharing multiplier. The 64-point pipeline FFT processor was implemented by VHDL and synthesized using Max+PLUSII of Altera. The simulation result shows that the proposed computation sharing multiplier can be reduced to about 17.8% logic cells compared with a conventional multiplier. This processor can operate at 33MHz and calculate a 64-point pipeline FFT in 1.94 $mutextrm{s}$.
To provide the efficient application scheme of buckwheat dietary fiber and basic information of seed germination, buckwheat(Fagopyrum esculentum Moench) was germinated at 10$^{\circ}C$ for 7 days and the contents and composition of the total dietary fiber(TDF), insoluble dietary fiber(IDF), soluble dietary fiber(SDF) wire examined at 24 hour intervals. The TDF content in ungerminated seeds was 24.86o on dry weight basis. It decreased for the 1st day of germination, but gradually increased for 7 days afterwords. The contents of IDF and SDF in ungerminated seeds were 22.05, 1.42% respectively. The IDF and SDF contents decreased in the initial stage of germination, but then gradually increased. The composition of the IDF and SDF in the TDF during the germination period showed different tendencies. The IDF decreased with germination time until 5 days and then increased. The SDV increased until 5 days and then decreased gradually. The TDF contents obtained by AOAC method were generally higher than those obtained by Prosky method. The TDF contents obtained by the two method, however, were very closely correlated (r=0.9966, p< 0.01) The IDF(X1) and SDF(X2) showed the significant regression equation(p<0.01) with the root length(Y). The equation was Y: -12.6681+0.5089${\times}$ 1 $\div$ 0.6022Xa and R2 was 0.968.
This paper present the architecture and design of FFT processor for the OFDM modulation. The OFDM modulation have a merit that use frequecncy efficiently and robust ISI. It needs FFR to have fast and large number of points. Moreover, this FFT design has pipeline architecture. R2$^2$SDF architecture for FFT processor has more advantage others. Therefore this paper present FFT processor used R2$^2$SDF architecture.
본 논문에서는 지상파 DMB 단말기 모뎀의 핵심 기능블록으로 사용되는 FFT/IFFT 코어(FFT256/2k)를 설계하였다. 설계된 코어는 Eureka-147 전송 규격에 명시된 4가지 전송모드를 지원할 수 있도록 256/512/1204/2048점 FFT/IFFT를 선택적으로 수행하도록 설계되었다. R2SDF와 R2SDC 구조를 혼합하여 적용함으로써 메모리 용량을 최소화 하였으며, R2SDC 단일 구조로 구현한 경우에 비해 메모리 크기를 약 $62\%$ 감소시켰다. 또한 TS_CBFP(Two Step Convergent Block Floating Point)를 사용하여 SQNR를 향상시켰으며, 50MHz(a)2.5-V로 동작하는 경우 2048점 FFT/IFFT 연산에 $41-\;{\mu}s$가 소요되었다 Verilog-HDL로 설계된 코어는 $0.25-\;{\mu}m$ CMOS Cell 라이브러리로 합성한 결과 약 68,400개의 게이트와 58,130 비트의 메모리로 구현되었으며, switching activity를 산출하여 전력소모를 측정한 결과 2048점 FFT의 경우 113-mW의 전력을 소모하는 것으로 추정되었다. 설계된 코어를 FPGA에 구현하여 동작시킨 결과 정상 동작을 검증하였으며, 전체 평균 50-dB 이상의 SQNR 성능을 보였다.
Corn cobs were fermented with Aspergillus niger to produce soluble dietary fiber (SDF) of high quality and excellent food safety. In this work, the fermentation process was optimized by single-factor test and response surface methodology (RSM). The optimal fermentation conditions were determined to be a material-liquid ratio of 1:30, an inoculum concentration of 11%, a temperature of 32℃, a time of 6 days, and a shaking speed of 200 r/min. Under these conditions, the SDF yield of corn cob increased from 2.34% to 11.92%, and the ratio of soluble dietary fiber to total dietary fiber (SDF/TDF) reached 19.08%, meeting the requirements for high-quality dietary fiber (SDF/TDF of more than 10%). Scanning electron microscopy (SEM) and Fourier-transformed infrared spectroscopy (FT-IR) analysis revealed that the fermentation effectively degraded part of cellulose and hemicellulose, resulting in the formation of a loose and porous structure. After fermentation the water swelling capacity, water-holding capacity, and oil-holding capacity of the corn cob SDF were significantly improved and the adsorption capacity of glucose, cholesterol, and nitrite ions all increased by more than 20%. Moreover, the total phenolic content increased by 20.96%, which correlated with the higher antioxidant activity of SDF. Overall, the fermentation of corn cobs by A. niger increased the yield and enhanced the functional properties of dietary fiber (DF) as well.
The present study was performed to investigate the effect of cereal fiber on lipid concentration of liver and serum in rats. Male Sprague-Dawley rats weighing 180$\pm$4g were divided into five groups by completely randomized block design : R, BR, B, W, and F. Each group fed a diet containing 0.7% cholesterol and a kind of cereal among rice(R), brown rice(BR), barley(B), whole wheat(W), and wheat flour(F) for 5 weeks. The results were summarized as follow : 1) Food intake. weight gain and feed efficiency ratio were not significantly different among the groups. 2) Fecal wet weight and dry weight were significantly higher in W group which fed the most amount of IDF(insoluble dietary fiber). 3) The weight of large intestine was significantly heavier in the W group compared to the others. But the weights of liver, stomach and small intestine were not significantly different among the groups. 4) Total lipid. triglyceride(TG) and total cholesterol(TC) content in liver were significantly different among the groups. The values were the lowest in the B group whose intake of SDF(soluble dietary fiber) was the highest 5) TC content in serum was not significantly different among the groups. TG content in serum was significantly lower in the rest groups than in the R group. HDL-c and free-c content in serum were significantly higher in the B group than in the rest groups. HDL-c/LDL-c, free-c/ester-c ratio were the highest in the B group but not significant. Above results show that the dietary fiber contained in cereals has physiological effects and they are different depending on fractions, IDF and SDF.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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