The direct digital frequency synthesizer of QD-ROM reduction using the differential quantization

차동 양자화를 사용한 QD-ROM 압축 방식의 직접 디지털 주파수 합성기

In this paper, a new method to reduce the size of ROM in the direct digital frequency synthesizer(DDFS) is proposed. The new ROM compression method can reduce the ROM size by using the two ROM. The quantized value of sine is stored by the quantized-ROM(Q-ROM) and the differential ROM(D-ROM). To reduce the ROM size, we use the differential quantization technique with this two ROM. First, we quantize the quarter sine wave with the $2^L$ address and store the quantized value at the Q-ROM. Second, after the $2^L$ address are equally divided into $2^M$ sampling intervals, the sampling value is quantized. And the D-ROM store only the difference between this quantized value and the Q-ROM. So the total size of the ROM in the proposed DDFS is significantly reduced compared to the original ROM. The ROM compression ratio of 67.5% is achieved by this method. Also, the power consumption is affected mostly by this ROM reduction.

본 논문에서는 ROM의 크기를 줄여 전력 소모를 줄일 수 있는 DDFS를 제안하였다. 새롭게 제안된 ROM 압축방식은 두 개의 ROM을 사용하여 원하는 주파수를 합성함으로써 전체적인 ROM들의 크기를 줄여준다. 표본화된 사인파의 양자화 값은 양자화 ROM(Quantized ROM : Q-ROM)과 차동 ROM(Differential ROM : D-ROM)에 저장된다. ROM 크기를 줄이기 위해 사인파를 양자화 할 때 일련의 차동 양자화 기술을 응용, 변형하여 두 개의 ROM을 사용한 QD-ROM 압축방식을 제안한다. 1/4주기의 사인파를 $2^L$개의 블록으로 나누어 양자화하고 이를 Q-ROM에 저장한다. D-ROM에는 Q-ROM의 표본화 간격을 $2^M$으로 나누어 표본화하고 양자화된 값은 그 블록의 표본화된 Q-ROM과의 차이만을 양자화하여 저장한다. 이렇게 함으로써 D-ROM에 저장되는 양자화 값의 최대 크기는 Q-ROM에 저장되는 양자화 값보다 작은 양이기 때문에 적은 데이터 길이로도 저장이 가능하다. 이를 사용함으로써 최대 67.5%의 ROM 크기를 감소시켜 전력소모를 줄일 수 있다.