• 제목/요약/키워드: Radix-$2^k$ structure

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OFDM용 고속 Radix-8 FFT 구조 (High-speed Radix-8 FFT Structure for OFDM)

  • 장영범;허은성;박진수;홍대기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권5호
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    • pp.84-93
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    • 2007
  • 이 논문에서는 고속 FFT 구현을 위한 Radix-8 구조를 제안한다. 제안 FFT 구조의 핵심은 Radix-8 DIF(Decimation In Frequency) 나비연산기 구조이다. Radix-8 알고리즘은 고속처리는 가능하나 구현면적이 증가하는 단점이 있는데, 제안 구조는 곱셈연산을 DA(Distributed Arithmetic) 방식을 사용하여 구현함으로써 구현 면적이 증가하는 것을 줄일 수 있었다. 64-point FFT에 대하여 기존의 Radix-4 나비연산기와 제안된 Radix-8 나비연산기를 각각 사용하여 구현한 결과 구현면적이 49.2%가 증가하였다. 즉, Throughput을 2배로 증가시키기 위하여 하드웨어는 49.2%만 증가함을 Verilog-HDL 코딩을 통하여 확인하였다. 또한 기존 구조와 제안 구조가 같은 Throughput을 얻는 경우에는 전력소모가 25.4%가 감소하게 된다. 따라서 제안된 나비연산기를 사용하는 FFT 구조는 고속/저전력 FFT를 필요로하는 OFDM용 통신단말기에 사용될 수 있다.

Ultra-long FFT를 위한 Radix-2 기반 구조 (Radix-2 Based Structure for Ultra-long FFT)

  • 강형주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.2121-2126
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    • 2013
  • 본 논문에서는 32768-point FFT에서 radix-2에 기반한 구조들을 비교한다. Radix-2에 기반한 radix-$2^k$ 구조들은 버터플라이가 단순하면서 곱셈기의 수를 줄일 수 있어서 많이 이용되고 있다. 본 논문에서는 근래에 많이 연구되고 있는 ultra-long FFT 중 대표적인 32768-point FFT에 대해 다양한 radix-$2^k$ 구조를 적용하였다. 합성했을 때의 복잡도와 SQNR 성능을 비교한 결과 radix-$2^4$ 구조가 가장 적합함을 보였다.

고속 Radix-8 나비연산기구조 (High-Speed Radix-8 Butterfly Structure)

  • 허은성;박진수;한규훈;장영범
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.85-86
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    • 2007
  • In this paper, a Radix-8 structure for high-speed FFT is proposed. Even throughput of the Radix-8 FFT is twice than that of the Radix-4 FFT, implementation area of the Radix-8 is larger than that of Radix-4 FFT. But, implementation area of the proposed Radix-8 FFT was reduced by using DA(Distributed Arithmetic) for multiplication. The Verilog-HDL coding results for the proposed FFT structure show 49.2% cell area increment comparison with those of the conventional Radix-4 FFT structure. Namely, to speed up twice, 49.2% of area cost is required. In case of same throughput, power consumption of the proposed structure is reduced by 25.4%.

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$Radix-4^2$알고리즘을 사용한 저면적 FFT 프로세서 구조 (Low-area FFT Processor Structure using $Radix-4^2$ Algorithm)

  • 김한진;장영범
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권3호
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    • pp.8-14
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    • 2012
  • 이 논문에서는 $Radix-4^2$알고리즘을 사용한 저면적 FFT 구조를 제안한다. 큰 point의 FFT는 여러 개의 직렬연결 스테이지로 구성되는데, $Radix-4^2$알고리즘을 사용하면 매 2 스테이지마다 곱셈 종류의 수가 3인 스테이지가 생긴다. 이 사실을 이용하여 곱셈 연산 종류의 수가 3인 스테이지의 구현 면적을 줄이는 구조를 제안하였다. 예를 들면 4096-point FFT는 6개의 스테이지로 구성되는데 $Radix-4^2$ 알고리즘을 사용하면 3개의 스테이지가 곱셈연산 종류의 수가 3이다. 이 3개의 스테이지의 곱셈 연산 하드웨어는 CSD(Canonic Signed Digit) 계수 방식과 CSS(Common Sub-expression Sharing) 기술을 사용하여 구현면적 감소시킬 수 있었다. 제안된 방식을 사용하여 256-point FFT 구조를 설계하여 Verilog-HDL 코딩하였다. 또한 tsmc $0.18{\mu}m$ CMOS 라이브러리를 사용하여 합성하여 구현한 결과 $1.971mm^2$의 cell area를 얻었다. 이와 같은 합성 결과는 기존 구조와 비교하여 약 23%의 cell area 감소 효과를 보였다.

CORDIC을 이용한 OFDM용 저전력 DIF Radix-4 FFT 프로세서 (A Low-power DIF Radix-4 FFT Processor for OFDM Systems Using CORDIC Algorithm)

  • 장영범;최동규;김도한
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제45권3호
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    • pp.103-110
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    • 2008
  • 이 논문에서는 8K/2K-Point FFT Radix-4 알고리즘을 CORDIC 연산을 이용하여 효율적으로 나비연산 구조를 설계할 수 있음을 보였다. 즉 CORDIC 연산을 사용하여 cosine 과 sine 값을 저장하지 않고 4개의 복소 곱셈연산을 효과적으로 수행할 수 있음을 보였다. 제안된 CORDIC 나비연산기 구조를 Verilog HDL 코딩으로 구현한 결과, 기존의 승산기를 사용한 나비연산기 구조와 비교하여 36.9%의 cell area 감소 효과를 보였다. 또한 전체 8K/2K-point Radix-4 FFT 구조의 Verilog-HDL 코딩을 기존의 승산기를 사용한 구조의 코딩과 비교한 결과, 11.6%의 cell area 감소효과를 볼 수 있었다. 따라서 제안된 FFT 구조는 DMB용 OFDM 모뎀과 같은 큰 크기의 FFT에 효율적으로 사용될 수 있는 구조임을 보였다.

새로운 DIT Radix-8 FFT 나비연산기 구조 (New DIT Radix-8 FFT Butterfly Structure)

  • 장영범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.5579-5585
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    • 2015
  • FFT(Fast Fourier Transform)는 DIT(Decimation -In-Time)와 DIF(Decimation-In-Frequency) 방식이 주로 사용되고 있다. DIF 방식은 Radix-2/4/8 등의 다양한 구조와 그 구현 방법이 개발되어 사용되고 있는데 반하여 DIT 방식은 순차적인 출력을 낼 수 있는 장점이 있음에도 불구하고 다양한 구조와 그 구현방법이 연구되지 못하였다. 이 논문에서는 순차적인 출력을 낼 수 있는 DIT Radix-8 FFT용 나비연산기 구조를 제안한다. 또한 기존에 주로 사용되어 온 Radix-2나 Radix-4 구조는 스테이지 수가 많아 연산지연시간이 길어지는 단점이 있다. 제안구조는 Radix-8의 알고리즘을 사용하였으므로 연산지연이 상대적으로 짧으며, 특히 큰 point의 FFT 구조의 경우에 스테이지의 수가 작아지는 장점을 갖는다. 제안구조의 나비연산기를 사용하여 4096-point FFT를 설계할 경우에, 4096개의 출력이 순서대로 출력되는 장점뿐 아니라 4개의 스테이지로 구성되므로 Radix-2를 사용하는 12 스테이지보다 연산지연이 짧은 장점을 갖는다. 따라서 제안 구조는 순차적인 출력과 짧은 연산지연을 요구하는 OFDM용 반도체 칩의 FFT 블록에 사용될 수 있다.

Common Sub-expression Sharing을 사용한 저면적 FFT 프로세서 구조 (Low-area FFT Processor Structure using Common Sub-expression Sharing)

  • 장영범;이동훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1867-1875
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    • 2011
  • 이 논문에서는 저면적 256-point FFT 구조를 제안한다. 저면적 구현을 위하여 CSD(Canonic Signed Digit) 곱셈기 방식을 채택하여 구현하였다. CSD 곱셈기 방식을 효율적으로 적용하기 위해서는 곱셈연산의 가지 수가 적어야 하는데, 여러 알고리즘을 조사한 결과 Radix-$4^2$ 알고리즘이 곱셈연산의 가지 수가 적음을 발견하였다. 따라서 제안 구조는 Radix-$4^2$ DIF 알고리즘과 CSD 곱셈기 방식을 사용하였다. 즉 Radix-$4^2$ 알고리즘을 사용하여 4개의 스테이지에서 사용되는 곱셈연산의 가지 수를 최소화한 후에 각각의 곱셈연산 블록은 CSD 곱셈기를 사용하여 구현하였다. CSD 곱셈기 구현에서 공통패턴을 공유하여 덧셈기의 수를 줄일 수 있는 CSS(Common Sub-expression Sharing) 기술을 사용하여 구현면적을 더욱 감소시켰다. 제안된 FFT 구조를 Verilog-HDL 코딩 후 합성하여 구현한 결과, Radix-4를 사용한 구조와 비교하여 복소 곱셈기 부분의 29.9%의 cell area 감소를 보였고 전체적인 256-point FFT 구조에 대한 비교에서는 12.54% cell area 감소를 보였다.

새로운 DIT Radix-4 FFT 구조 및 구현 (A New DIT Radix-4 FFT Structure and Implementation)

  • 장영범;이상우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.683-690
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    • 2015
  • 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 사용되고 잇으나, DIT 알고리즘은 순차적인 출력을 낼 수 있는 장점이 있음에도 불구하고 다양한 알고리즘이 연구되지 못하였다. 이 논문에서는 새로운 DIT Radix-4 FFT의 나비연산기(butterfly) 구조를 제안하고 검증하였다. 제안 구조를 사용하여 64-point FFT 구조를 설계하고 Verilog로 코딩하여 구현함으로써 제안 구조의 효용성을 입증하였다. 48개의 곱셈기를 사용하여 합성하였으며 678만 게이트 수를 나타내었다. 따라서 제안된 DIT Radix-4 FFT 구조는 순차적인 FFT 출력을 필요로 하는 OFDM 통신용 SoC(System on a Chip)에 사용될 수 있을 것이다.

동의보감(東醫寶鑑) 중 보중익기탕(補中益氣湯)의 임상응용(臨床應用) 연구(硏究) - 문헌고찰 및 활용성을 중심으로 - (Literature Study on Bojoongikgitang and Clinical Application)

  • 유승열;임영환;국윤범
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.45-59
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    • 2009
  • To beef up natural immunity, we have used Bojoongikgitang which has been known to treat enervation in the oriental medicine. This study is analyzed out structure material and the chief virtue of a prescription through Literature Study on Bojoongikgitang and Clinical Application. And this study is investigated to make sure of the necessity and additional symptoms in using Bojoongikgitang. The results are as follows : 1. It is regarded that the structure materials of Bojoongikgitang consist of Astragali Radix one jeon(錢) five poon(分), Ginseng Radix, Atractylodis Macrocephalae Rhizoma, Glycyrrhizae Radix one jeon for each, Citri Pericarpium, Angelicae Gigantis Radix five poon for each, Cimicifugae Rhizoma, Bupleuri Radix three poon for each. 2. The necessity symptoms in using Bojoongikgitang are a pale complexion, drowsy eyes(目無精光), vigorless, lethargy, sluggish talk. 3. The fittest prescriptions prior to the necessity symptoms in using Bojoongikgitang are Bojoongikgitang added Paeoniae Radix Alba, Scutellariae Radix in fever, exterior heat, mild fever, Bojoongikgitang added Ephedrae Radix, Tritici Fructus Levis, Aconiti Iateralis Preparata Radix in spontaneous sweating, spontaneous sweating by yang deficiency, Bojoongikgitang added Paeoniae Radix Alba, Scutellariae Radix in feeling the pulse like a flood, largeness and weakness, scatter and largeness, flood and largeness for diagnosis respectively. Bojoongikgitang Entering the heart channel by culturing the blood prescription in vexation, vexation and anxiety, Soongihwajoongtang in headache, DossiBojoongikgitang in rigor, Bojoongikgitang annexed Saengmaecsan in thirst, Daninsamtang or Jojoongikgitang in asthma, asthma by congestion of the upwardness, Eeegongsan in light eating, eschewing food, losing one's appetite, Ikweeseungyangtang in deficiency failing to control blood and blood collapsey. 4. To treat a functional disease is superior to organic one in using Bojoongikgitang.

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MB-OFDM UWB 통신 시스템을 위한 고속 2-Parallel Radix-$2^4$ FFT 프로세서의 설계 (A High-Speed 2-Parallel Radix-$2^4$ FFT Processor for MB-OFDM UWB Systems)

  • 이지성;이한호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.533-534
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    • 2006
  • This paper presents the architecture design of a high-speed, low-complexity 128-point radix-$2^4$ FFT processor for ultra-wideband (UWB) systems. The proposed high-speed, low-complexity FFT architecture can provide a higher throughput rate and low hardware complexity by using 2-parallel data-path scheme and single-path delay-feedback (SDF) structure. This paper presents the key ideas applied to the design of high-speed, low-complexity FFT processor, especially that for achieving high throughput rate and reducing hardware complexity. The proposed FFT processor has been designed and implemented with the 0.18-m CMOS technology in a supply voltage of 1.8 V. The throughput rate of proposed FFT processor is up to 1 Gsample/s while it requires much smaller hardware complexity.

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