• 제목/요약/키워드: FFT processor

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OFDM 송신단의 지연을 줄이기 위한 IFFT Processor의 설계 (A Design of IFFT Processor for Reducing OFDM Transmitter Latency)

  • 김준우;박윤옥;김환우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12C호
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    • pp.1167-1176
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    • 2009
  • 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신단에서 IFFT 를 수행한 후 Cyclic Prefix를 첨부하여 OFDM 심볼을 생성하는데 필요한 지연을 감소시킬 수 있는 IFFT(Time shifted DIT IFFT)의 구조를 제안하고, IEEE 802.16e Mobile WiMax OFDMA/TDD규격에 적합한, 1024크기의 FFT에 1/8 cyclic prefix를 가지는 시스템의 송신단 IFFT를 VHDL로 설계한 결과를 제시한다. 본 논문에서 제안하는 IFFT는 OFDM송신단의 지연을 줄이기 위하여 IFFT에 역비트(Bit-Reversed) 순서로 데이터를 입력하고, FFT의 Frequency Translation 특징을 이용해 IFFT의 출력이 cyclic prefix의 길이만큼 시간영역 쉬프트(Time-shift) 되어 나오도록 구현되었다. 이 과정은 cyclic prefix의 길이 특성을 이용하여 부가적인 복소곱셈기(Complex Multiplier)없이 구현되었고, OFDM 송신단의 지연과 함께 IFFT 결과를 저장하는 메모리의 크기도 줄일 수 있다. 송신단의 최종 출력이 통상적인 OFDM 심볼과 완전히 동일하기 때문에 전체 시스템의 성능에도 영향을 미치지 않는다.

통신 시스템을 위한 고성능 재구성 가능 코프로세서의 설계 (Novel Reconfigurable Coprocessor for Communication Systems)

  • 정철윤;선우명훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권6호
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    • pp.39-48
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    • 2005
  • 본 논문은 통신 시스템에서 요구하는 다양한 연산과 고속의 동작을 수행할 수 있는 재구성 가능 코프로세서를 제안하였다. 제안된 재구성 가능 코프로세서는 스크램블링, 인터리빙, 길쌈부호화, 비터비 디코딩, FFT 등과 같은 통신 시스템에 필수적인 연산 동작을 쉽게 구현할 수 있는 특징을 가진다. 제안된 재구성 가능 코프로세서는 VHDL로 설계하여 SEC 0.18$\mu$m 표준셀 라이브러리를 이용해 합성하였으며, 총 35,000 게이트에 3.84ns의 최대 동작 속도를 보였다. 제안된 코프로세서에 대한 성능검증 결과 IEEE 802.11a WLAN 표준에 대해 기존 DSP에 비해서 FFT 연산과 Complex MAC의 경우 약 $33\%$, 비터비 디코딩의 경우 약 $37\%$, 스크램블링 및 길쌈부호화의 경우 약 $48\%\~84\%$의 연산 사이클 감소를 확인하였으며 다양한 통신 알고리즘에 대해 기존 DSP보다 우수한 성능을 나타내었다.

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.

금속 부품의 결함 판단을 위한 고유 주파수 분석 시스템 개발 (Development of the Natural Frequency Analysis System to Examine the Defects of Metal Parts)

  • 이충석;김진영;강준희
    • 센서학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.169-174
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    • 2015
  • In this study, we developed a system to detect the various defects in the metallic objects using the phenomenon that the defects cause the changes of the natural resonant frequencies. Our system consists of a FFT Amp, an Auto Impact Hammer, a Hammer controller and a PC. Auto Impact Hammer creates vibrations in the metallic objects when tapped on the surface. These vibrational signals are converted to the voltage signals by an acceleration sensor attached to the metallic part surface. These analog voltage signals were fed into an ADC (analog-digital converter) and an FFT (fast fourier transform) conversion in the FFT Amp to obtain the digital data in the frequency domain. Labview graphical program was used to process the digital data from th FFT amp to display the spectrum. We compared those spectra with the standard spectrum to find the shifts in the resonant frequencies of the metal parts, and thus detecting the defects. We used PCB's acceleration sensor and TI's TMS320F28335 DSP (digital signal processor) to obtain the resolution of 2.93 Hz and to analyze the frequencies up to 44 kHz.

BIT SLICE SIGNAL PROCESSOR를 이용한 DCT의 구현 (Implementation of DCT using Bit Slice Signal Processor)

  • 김동록;고석빈;백승권;이태수;민병구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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    • pp.1449-1453
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    • 1987
  • A microprogrammable Bit Slice Sinal Processor for image processing is implemented. Processing speed is increased by the parallelism in horizontal microprogram using 120bits microcode, pipelined architecture, 2 bank memory switching that interfaces with the Host through DMA, a variable clock control, overflow checking H/W,look-up table method and cache memory. With this processor, a DCT algorithm which uses 2-D FFT is performed. The execution time for $512{\times}512{\times}8$ image is 12 sec when 16 bit operation is runned, and the recovered image has acceptable quality with MSE 0.276%.

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CORDIC 알고리듬에 기반한 DVB-T용 2K/4K/8K-Point FFT 프로세서 (2K/4K/8K-Point FFT Processor Based on the CORDIC Algorithm for DVB-T)

  • 박상윤;조남익
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.261-264
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    • 2001
  • 본 논문에서는 OFDM 시스템용 복조기의 구현에 가장 핵심적인 소자인 2K/4K/8K-point FFT 프로세서를 제안하였다. 구현된 프로세서는 30MHz 시스템 클럭에 서 8,192개의 복소 입력 샘플을 273㎲에 2,048개의 복소 입력 샘플을 68.26㎲에 수행함으로써 OFDM방송에서 요구하는 심볼 fp이트의 데이터를 처리할 수 있다. 기본 구조는 1차원 DFT를 작은 크기의 2차원 DFT로 변환할 수 있는 쿨리-투키 알고리듬을 적용하였으며 다차원 DFT 변환에 적합한 전치 메모리와 셔플 메모리를 사용하였다. 복소 곱셈기는 기존의 방법보다 더 효율적인 메모리 구조를 갖는 CORDIC 프로세서를 사용하였으며 제안하는 트위들팩터 발생 방법은 트위들팩터를 저장하기 위한 ROM의 크기를 효과적으로 줄일 수 있다.

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병렬 컴퓨터 시스템에서의 FFT 데이터 흐름도에 관한 유전 스케줄링 알고리즘 (Genetic Scheduling Algorithm for FFT Dta Flows in Parallel Computers)

  • 박월선;김금호;서루비;윤성대
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.161-164
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    • 2000
  • We propose the genetic algorithm to apply three kinds of FFT data flows to be considered the overhead for the data exchange between processors that have the multi-scheduling problem on parallel computer In the design of genetic algorithm, we propose the chromosome representation which can simply encode and decode a solution without any heuristic information, the evaluation function to be considered an efficiency of processor, and the genetic operator to inherit a superior gene from their parents. And we saw that the simulation result can verify better performance than the existing algorithm(BEA : binary exchange algorithm)in the face of execution time.

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TMS320C6701 DSP를 이용한 실시간 W-대역 FMCW 거리측정장치 (Real Time W-band FMCW Distance Measuring Devices Using TMS320C6701 DSP)

  • 이창원
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.109-116
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    • 2006
  • This paper presents a real time distance measuring device using a W-band linear frequency modulated continuous wave(FMCW) radar and TMS320C6701 digital signal processor(DSP). We used FFT operation for measuring distance with the beat signals and the results of FFT could be converted to distance with ease. We presented how to implement a real time miniaturized hardware system including network protocols using a single DSP core. Also how to control the modulation signal of FMCW system to compensate the VCO nonlinearity using the Time Gating control of DSP is presented. We have shown that the proposed system has good performances for measuring distance in real time via outdoor environment experiments.

마이크로컴퓨터를 이용한 FFT 분석기의 설계 및 제작 (Design and Construction of a FFT Analyzer Using a Microcomputer)

  • 이현태;김중규;이상배
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.944-949
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    • 1986
  • By improving the ability of arithmatic processing with an arithmatic processor in a microcomputer and realizing the data input system for real time analysis, an FFT analyzer that is usable within the range of audio frequency is designed and constructed. The input signal passes through a gain programmable pre-amplifier and anti-aliasing lowpass filter into an analogditital converter to be converted into digital form. The converted input data is processed by an Apple II microcomputer. The results of the processing are displayed using a microcomputer display unit and can be copied on a printer or stored in a floppy disk.

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소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 광대역 신호처리 기술 연구 (Research on Broadband Signal Processing Techniques for the Small Millimeter Wave Tracking Radar)

  • 최진규;나경일;신영철;홍순일;박창현;김윤진;김홍락;주지한;김소수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.49-55
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    • 2021
  • 최근 소형 추적 레이더는 다양한 환경에서 표적을 획득하고, 추적하여 한 번의 타격으로 표적의 시스템을 무능화 시킬 수 있는 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 추적 레이더 개발을 요구한다. 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 추적 레이더는 넓은 대역폭의 신호를 실시간으로 처리하고, 소형 추적 레이더의 성능 요구 조건을 충족할 수 있는 신호처리기의 구현이 필요하다. 본 논문에서는 소형 밀리미터파 추적 레이더의 신호처리기 역할과 기능을 수행할 수 있는 신호처리기를 설계하였다. 소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 신호처리기는 8채널에서 입력되는 OOOMHz의 중심주파수와 OOOMHz 대역폭의 신호를 실시간으로 처리하기를 요구한다. 신호처리기의 요구사항을 만족하기 위해 고성능 프로세서 및 ADC (Analog-to-digital converter) 적용과 FPGA (Field Programmable Gate Array)를 활용한 DDC (Digital Down Converter), FFT (Fast Fourier Transform) 등의 전처리 연산을 적용하여 신호처리기를 설계하였다. 마지막으로 소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 신호처리기의 성능시험을 통하여 구현한 신호처리기를 검증하였다.