• 제목/요약/키워드: FFT Processor

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MIMO-OFDM 시스템을 위한 효율적인 파이프라인 FFT 프로세서의 설계 (Efficient pipelined FFT processor for the MIMO-OFDM systems)

  • 이상민;정윤호;김재석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10C호
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    • pp.1025-1031
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    • 2007
  • 본 논문에서는 송수신 안테나가 각각 4개인 MIMO-OFDM 시스템을 위한 효율적인 FFT 프로세서 구조를 제안한다. MIMO-OFDM 시스템의 기본은 다중 데이터 패스의 전송이므로 기존의 SISO-OFDM 시스템의 FFT 프로세서를 MIMO-OFDM 시스템에 그대로 적용하면 하드웨어 복잡도가 데이터 패스의 수에 선형적으로 증가하게 된다. 따라서 MIMO-OFDM 시스템에 맞도록 저면적의 다채널 FFT 프로세서가 요구된다. 제안된 FFT 프로세서는 다채널 MDC구조를 갖기 때문에 MIMO-OFDM 시스템의 다중 데이터 패스를 효과적으로 처리할 수 있으며, mixed radix 기법을 통한 효율적인 radix 분해를 이용하여 비단순 승산의 수를 감소시켰다. 제안된 구조를 갖는 FFT 프로세서는 HDL을 사용하여 설계된 후 0.18um CMOS 셀 라이브러리를 이용하여 설계되었다. 논리합성 결과, 4채널 radix-4 Multipath Delay Commutator (R4MDC) FFT 프로세서와 비교시 약 25%의 하드웨어가 감소함을 확인하였다. FFT 프로세서는 전체 MIMO-OFDM 시스템에서 약 30% 정도를 차지하는 커다란 블록이기 때문에, 제안된 FFT프로세서는 MIMO-OFDM 시스템의 하드웨어 복잡도를 감소시키는데 큰 공헌을 할 수 있다.

FFT를 위한 효율적인 Signal Reordering Unit 구현 (Efficient Signal Reordering Unit Implementation for FFT)

  • 양승원;이종열
    • 전기학회논문지
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    • 제58권6호
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    • pp.1241-1245
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    • 2009
  • As FFT(Fast Fourier Transform) processor is used in OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplesing) system. According to increase requirement about mobility and broadband, Research about low power and low area FFT processor is needed. So research concern in reduction of memory size and complex multiplier is in progress. Increasing points of FFT increase memory area of FFT processor. Specially, SRU(Signal Reordering Unit) has the most memory in FFT processor. In this paper, we propose a reduced method of memory size of SRU in FFT processor. SRU of 64, 1024 point FFT processor performed implementation by VerilogHDL coding and it verified by simulation. We select the APEX20KE family EP20k1000EPC672-3 device of Altera Corps. SRU implementation is performed by synthesis of Quartus Tool. The bits of data size decide by 24bits that is 12bits from real, imaginary number respectively. It is shown that, the proposed SRU of 64point and 1024point achieve more than 28%, 24% area reduction respectively.

시스토릭 아키텍쳐를 갖는 FFT 프로세서의 설계 (Design of FFT processor with systolic architecture)

  • 강병훈;정성욱;이장규;최병윤;신경욱;이문기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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    • pp.1488-1491
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    • 1987
  • This paper describes 16-point FFT processor using systolic array and its implementation into VLSI. Designed FFT processor executes FFT/IFFT arithmetic under mode control and consists of cell array, array controller and input/output buffer memory. For design for testibility, we added built-in self test circuit into designed FFT processor. To verify designed 16-point FFT processor, logic simulation was performed by YSLOG on MICRO-VAXII. From the simulation results, it is estimated that the proposed FFT processor can perform 16-point FFT in about 4400[ns].

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MIMO-OFDM 기반 SDR 시스템을 위한 효율적인 FFT 프로세서 설계 (Design of Efficient FFT Processor for MIMO-OFDM Based SDR Systems)

  • 양기정;정윤호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권12호
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    • pp.87-95
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    • 2009
  • 본 논문에서는 MIMO-OFDM 기반의 SDR 시스템을 위한 효율적인 FFT 구조를 제안한다. 제안한 scalable FFT/IFFT 프로세서는 64/128/512/1024/2048-point FFT 연산을 가변적으로 수행할 수 있다. 또한 mixed radix (MR) 기법과 multi-path delay commutator (MDC) 구조를 사용하여 비단순 승산을 줄임으로써 기존의 설계 구조에 비해 시스템 수율 변화 없이 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 scalable FFT/IFFT 프로세서는 하드웨어 설계 언어 (HDL)를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 이용하여 논리 합성되었다. 논리합성 결과 4채널 radix-2 single-path delay feed back (R2SDF) FFT 프로세서와 비교시 59% 감소된 게이트 수와 39% 감소된 메모리로 구현 가능함을 확인하였고, 4채널 radix-2 MDC (R2MDC) FFT 프로세서와 비교시 16.4% 감소된 게이트 수와 26.8% 감소된 메모리로 구현 가능함을 확인하였다.

연산복잡도 감소를 위한 새로운 8-병렬 MDC FFT 프로세서 (New Parallel MDC FFT Processor for Low Computation Complexity)

  • 김문기;선우명훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권3호
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    • pp.75-81
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고속 데이터 전송을 위한 OFDM 시스템에 적용 가능한 고속 FFT 프로세서를 제안하였다. 8개의 병렬 경로를 가지는 MDC 파이프라인 고속 FFT 프로세서를 제안한다. 제안하는 구조는 연산과 하드웨어의 최적화를 위해 radix-$2^6$ 알고리즘에 기반하고 있다. 하드웨어 복잡도를 감소시키기 위해서 상수 곱셈기와 교환기 구조를 제안하고 새로운 스케즐링 기법을 적용하였다. 제안하는 FFT 프로세서는 새로운 구조를 적용해 지연 소자와 연산 사이클의 증가 없이 복소 곱셈기 및 연산복잡도를 감소시킬 수 있다. 또한 최적화한 twiddle factor $W_{64}$ 상수 곱셈기는 기존 복소 booth 곱셈기에 비해 65%만의 하드웨어 복잡도를 보였다. 설계한 FFT 프로세서는 Verilog HDL로 모델링하여 IBM 90nm 공정으로 합성하였으며 $0.27mm^2$의 면적과 388MHz의 주파수에서 2.7 GSample/s를 보이고 있다.

OFDM용 FFT 프로세서의 설계 (Design of FFT Processor for OFDM)

  • 배영제;조원경
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.417-420
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    • 1999
  • 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.

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레이다 응용을 위한 이중 완전 셔플 네트워크 기반 Scalable FFT 프로세서 (Scalable FFT Processor Based on Twice Perfect Shuffle Network for Radar Applications)

  • 김건호;허진무;정용철;정윤호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.429-435
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    • 2018
  • 레이다 시스템의 경우, 타겟의 거리와 속도를 추출하기 위해 FFT (fast Fourier transform) 연산이 필수적으로 요구되며, 실시간 구현을 위해 고속으로 동작하는 FFT 프로세서의 설계가 필요하다. 고속 FFT 프로세서를 위한 하드웨어 구조로 완전 셔플 네트워크 (perfect shuffle network) 구조가 적합하며, 특히 초고속 연산을 위해 radix-4 기반의 이중 완전 셔플 네트워크 (twice perfect shuffle network) 구조가 가장 적절하고 볼 수 있다. 더불어, 다양한 속도 해상도를 요구하는 레이다 응용을 고려할 때, FFT 프로세서는 가변길이 FFT 연산을 지원할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 8~1024 포인트의 가변 길이 연산을 지원하는 이중 완전 셔플 네트워크 기반의 FFT 알고리즘을 제안하였으며, 이의 하드웨어 구조 설계 및 구현 결과를 제시한다. 제안된 FFT 프로세서는 HDL (hardware description language)을 활용하여 RTL (register transfer level) 설계가 수행되었으며, $0.65{\mu}m$ CMOS 공정을 활용하여 논리 합성한 결과, 총 3,293K개의 논리 게이트로 구현 가능함을 확인 할 수 있었다.

고성능 512-point FFT 프로세서의 설계 (A Design of High Throughput 512-point FFT Processor)

  • 김선호;김정우;오길남;김기철
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1999년도 학술대회
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    • pp.255-260
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    • 1999
  • 본 논문에서는 데이터 입출력을 고속으로 수행하며 작은 지연시간을 갖는 512-point FFT프로세서의 구조및 설계에 대하여 보인다. 설계된 512-point FFT프로세서는 OFDM방송에서 요구하는 심볼 레이트로 테이타를 처리할 수 있는 것을 목표로 하였다. 설계된 512-point FFT프로세서는 써플메모리를 이용하여 메모리의 요구사항을 최소화하며, 새로운 strength reduction method를 적용한 복소곱셈기를 이용하여 기존의 복소곱셈기에 비하여 하드웨어의 비용이 적은 특징을 갖는다.

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A Low-Complexity 128-Point Mixed-Radix FFT Processor for MB-OFDM UWB Systems

  • Cho, Sang-In;Kang, Kyu-Min
    • ETRI Journal
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    • 제32권1호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • In this paper, we present a fast Fourier transform (FFT) processor with four parallel data paths for multiband orthogonal frequency-division multiplexing ultra-wideband systems. The proposed 128-point FFT processor employs both a modified radix-$2^4$ algorithm and a radix-$2^3$ algorithm to significantly reduce the numbers of complex constant multipliers and complex booth multipliers. It also employs substructure-sharing multiplication units instead of constant multipliers to efficiently conduct multiplication operations with only addition and shift operations. The proposed FFT processor is implemented and tested using 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology with a supply voltage of 1.8 V. The hardware- efficient 128-point FFT processor with four data streams can support a data processing rate of up to 1 Gsample/s while consuming 112 mW. The implementation results show that the proposed 128-point mixed-radix FFT architecture significantly reduces the hardware cost and power consumption in comparison to existing 128-point FFT architectures.

OFDM 무선 LAN 시스템에 적용할 FFT/IFFT 프로세서의 설계 (Desing of FFT/IFFT processor that is applied to OFDM wireless LAN system)

  • 권병천;고성찬
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.5-8
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    • 2002
  • In this paper, we are designed and verified a FFT/IFFT processor that is possible from the wireless LAN environment which is adopted international standard of the IEEE802.11a. The proposed architecture of the FFT/IFFT has Radix-2 64point SDF(single-path delay feedback) Pipeline technique and DIF(Decimation in Frequenct) structure. The FFT/IFFT processor has each 8 bit complex input-output and 6 bit Twiddle factor. we used Max-PlusII for simulation and can see that processor is properly operated

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