• 제목/요약/키워드: Fixed-point Computation

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MPEG Audio 데이터 처리를 위한 확장된 고정소수점 연산처리에 관한 연구 (A study on the extended fixed-point arithmetic computation for MPEG audio data processing)

  • 한상원;공진흥
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.250-253
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    • 2000
  • In this paper, we Implement a new arithmetic computation for MPEG audio data to overcome the limitations of real number processing in the fixed-point arithmetics, such as: overheads in processing time and power consumption. We aims at efficiently dealing with real numbers by extending the fixed-point arithmetic manipulation for floating-point numbers in MPEG audio data, and implementing the DSP libraries to support the manipulation and computation of real numbers with the fixed-point resources.

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TMS320C6201을 이용한 MPEG-1 Layer III 오디오 디코더의 실시간 구현 (Real-Time Implementation of MPEG-1 Layer III Audio Decoder Using TMS320C6201)

  • 권홍석;김시호;배건성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권8B호
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    • pp.1460-1468
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고정소수점 DSP인 TMS320C6201을 이용하여 MPEG-1 Layer III 오디오 디코더를 실시간으로 동작하도록 구현하였다 음질의 손실 없이 부동소수점 연산을 고정소수점 연산으로 변환하였으며 적은 메모리를 사용하여 동작하도록 소스프로그램을 최적화하였다 특히 연산의 정확성을 위해서 Descaling 모듈에서 중점적으로 부동소수점 연산을 고정소수점 연산으로 변환하여UT고 연산량과 프로그램 크기를 줄이기 위해서 IMDCT 모듈과 Synthesis Polyphase Filter Bank 모듈에 대해서 최적화 작업을 수행하였다 그 결과 구현된 디코더는 TMS320C6201 DSP가 수행할 수 있는 최대 연산량의 26% 만으로 실시간 동작이 가능하여UT으며 사용된 프로그램 ROM의 크기는 3.13 kWord 데이터 RAM의 크기는 9.94 kWord 이었다 부동소수점 프로그램의 최종 출력 PCM값과 구현된 고정소수점 연산의 최종 출력 PCM값을 비교하여 60 dB 이상의 높은 SNR를 가짐을 확인함으로써 고정소수점 연산의 정확성을 검증하였다. 또한 EVM 보드에서 사운드 입출력과 호스트(PC) 통신을 이용하여 실시간으로 동작함을 확인하였다.

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Fixed Point Implementation of the QCELP Speech Coder

  • Yoon, Byung-Sik;Kim, Jae-Won;Lee, Won-Myoung;Jang, Seok-Jin;Choi, Song_in;Lim, Myoung-Seon
    • ETRI Journal
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    • 제19권3호
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    • pp.242-258
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    • 1997
  • The Qualcomm code excited linear prediction (QCELP) speech coder was adopted to increase the capacity of the CDMA Mobile System (CMS). In this paper, we implemented the QCELP speech coding algorithm by using TMS320C50 fixed point DSP chip. Also the fixed point simulation was done with C language. The computation complexity of QCELP on TMS320C50 was 10k words and data memory was 4k words. In the normal call test on the CMS, where mobile to mobile call test was done in the bypass mode without double vocoding, mean opinion score for the speech quality was he Qualcomm code excited linear prediction (QCELP) speech quality was 3.11.

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Highly Efficient and Precise DOA Estimation Algorithm

  • Yang, Xiaobo
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제18권3호
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    • pp.293-301
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    • 2022
  • Direction of arrival (DOA) estimation of space signals is a basic problem in array signal processing. DOA estimation based on the multiple signal classification (MUSIC) algorithm can theoretically overcome the Rayleigh limit and achieve super resolution. However, owing to its inadequate real-time performance and accuracy in practical engineering applications, its applications are limited. To address this problem, in this study, a DOA estimation algorithm with high parallelism and precision based on an analysis of the characteristics of complex matrix eigenvalue decomposition and the coordinate rotation digital computer (CORDIC) algorithm is proposed. For parallel and single precision, floating-point numbers are used to construct an orthogonal identity matrix. Thus, the efficiency and accuracy of the algorithm are guaranteed. Furthermore, the accuracy and computation of the fixed-point algorithm, double-precision floating-point algorithm, and proposed algorithm are compared. Without increasing complexity, the proposed algorithm can achieve remarkably higher accuracy and efficiency than the fixed-point algorithm and double-precision floating-point calculations, respectively.

Prediction of propagated wave profiles based on point measurement

  • Lee, Sang-Beom;Choi, Young-Myoung;Do, Jitae;Kwon, Sun-Hong
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.175-185
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    • 2014
  • This study presents the prediction of propagated wave profiles using the wave information at a fixed point. The fixed points can be fixed in either space or time. Wave information based on the linear wave theory can be expressed by Fredholm integral equation of the first kinds. The discretized matrix equation is usually an ill-conditioned system. Tikhonov regularization was applied to the ill-conditioned system to overcome instability of the system. The regularization parameter is calculated by using the L-curve method. The numerical results are compared with the experimental results. The analysis of the numerical computation shows that the Tikhonov regularization method is useful.

ResNet-50 합성곱 신경망을 위한 고정 소수점 표현 방법 (Efficient Fixed-Point Representation for ResNet-50 Convolutional Neural Network)

  • 강형주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • 최근 합성곱 신경망은 컴퓨터 비전에 관련된 여러 분야에서 높은 성능을 보여 주고 있으나 합성곱 신경망이 요구하는 많은 연산양은 임베디드 환경에 도입되는 것을 어렵게 하고 있다. 이를 해결하기 위해 ASIC이나 FPGA를 통한 합성곱 신경망의 구현에 많은 관심이 모이고 있고, 이러한 구현을 위해서는 효율적인 고정 소수점 표현이 필요하다. 고정 소수점 표현은 ASIC이나 FPGA에서의 구현에 적합하나 합성곱 신경망의 성능이 저하될 수 있는 문제가 있다. 이 논문에서는 합성곱 계층과 배치(batch) 정규화 계층에 대해 고정 소수점 표현을 분리해서, ResNet-50 합성곱 신경망의 합성곱 계층을 표현하기 위해 필요한 비트 수를 16비트에서 10비트로 줄일 수 있게 하였다. 연산이 집중되는 합성곱 계층이 더 간단하게 표현되므로 합성곱 신경망 구현이 전체적으로 더 효율적으로 될 것이다.

다중 채널 디지털 보청기 알고리즘의 고정 소수점 연산 최적화 (Fixed-point Optimization of a Multi-channel Digital Hearing Aid Algorithm)

  • 이근상;백용현;박영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.37-43
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    • 2009
  • 본 논문에서는 저 전력 시스템에 적합한 고정 소수점 연산기로 구현된 다중 채널 디지털 보청기 알고리즘의 최적화 기법을 제시한다. 먼저 입력 신호를 고속 MDCT(modified discrete cosine transform) 방법을 사용하여 주파수 대역 분할함으로써 알고리듬의 복잡도를 최소화 하였고, MDCT 출력을 비선형 대역 분할 과정을 거쳐 채널별 그룹핑을 한 다음, 각 채널 신호를 난청인의 청각 손실 정도에 따라 구성한 라우드니스 보상 함수(loudness compensation function: LCF)표를 이용하여 이득을 조절하고, 최종적으로 TDAC 기법을 구현하는 IMDCT(Inverse MDCT) 변환을 거쳐 보상된 출력을 합성한다. 모든 과정은 16비트 정수 연산으로 구현되며, 이득을 계산하기 위해 측정되는 로그 단위의 연산 과정은 미리 계산된 테이블과 고속 탐색 알고리듬을 이용하여 구현된다. 구성된 보청기 알고리즘의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가하였다.

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고정 소수점 연산시 오차의 전파를 줄이는 고속 이산 여현 변환 알고리즘 (A fast DCT algorithm with reduced propagation error in the fixed-point compuitation)

  • 정연식;이임건;최영호;박규태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권9A호
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    • pp.2365-2371
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    • 1998
  • 이산 여현 변환(Discrete Cosine Transform: DCT)은 음성 및 영상 신호의 압축에 광범위하게 응용되고 있다. 본 논문에서는 $2^{m}$-포인트의 일반적인 경우로 확장이 가능한 새로운 고속 DCT 알고리즘과 구조를 제안한다. 제안한 알고리즘은 커널의 대칭성을 이용하여 N-포인트의 DCT를 N/2-포인트의 DCT로 나누어 처리하며 이를 재귀적으로 적용해 나간다. 제안한 알고리즘은 적은 덧셈 및 곱셈 연산을 통해 변환을 수행하며, 변환을 위해 통과해야 하는 곱셈 연산단의 수가 적고 대부분의 곱셈 연산이 흐름도상의 후반부에서 일괄적으로 수행되므로 고정 소수점 연산시에 발생할 수 있는 오차의 전파를 줄일 수 있다.

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Face Recognition by Using FP-ICA Based on Secant Method

  • Cho, Yong-Hyun
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제5권2호
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    • pp.131-135
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    • 2005
  • This paper proposes an efficient face recognition using independent component analysis(ICA) derived from the fixed point(FP) algorithm based on secant method. The secant method can exclude the complex computation of differential process from the FP based on Newton method. The proposed ICA has been applied to recognize the 20 Yale face images of $324\times324$ pixels. The experimental results show that the proposed ICA is superior to PCA not only in the restoration performance of basis images but also in the recognition performance of the trained images and the test images. Then negative angle as similarity measures has better recognition ratio than city-block and Euclidean.

주변고정 장방형 평판에 있어서 임의점 가진에 의한 고체전파음의 예측 (An estimate of structure-borne sound by the excitation at an arbitrary point on the rectangular plate with fixed edges)

  • 김의간
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.21-34
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    • 1988
  • Machinery enclosures are widely adopted to reduce the noise emission in various fields of application. Emitted noise, which is due to the vibration of enclosure's outer surface, is composed of two kinds of sound with different path of propagation. One is the "structure-borne sound", while the other is "air-borne sound". In order to get a most efficient machinery enclouser a prudent consideration upon the above structure-borne and air-borne sound is required, as the guiding principle of contermeasure for each noise is quite different. The controlling of input vibration and its isolation are major subjects for the structure-borne sound, and the specifications of absorbing members and damping panels are the major related matters for the air-borne sound. Hence, it seems very efficient to separate the total sounds into two categories with a great accuracy when one think of further reduction of noise from the existing enclosure, although its separating methods have not been made clear for many years. Author proposes an application method of experimental modal analysis to extract the structure-borne sound from the measured total radiation sound, as the air-borne sound is deduced by the vectorial difference between the measured total radiation sound and the calculated structure-borne sound. In order to calculate the correct structure-borne sound by the excitation at an arbitrary point on the enclosure structure, it is important to decide 1) how to estimate the enclosure's surface vibration velocity and 2) how to compute the radiation sound which is considered as the effect of vibration modes of enclosure surface. The former can be solved with total frequency response function calculated by the application of experimental modal analysis. The latter is to be solved by the author's new approaches for radiation sound computation by means of the Rayleigh's integral equation and the boundary-element method applied complex surface vibration velocity. As a first step, structure-borne sound by the excitation at an arbitry point on the rectangular plate with fixed edges, has been calculated to verified the reliability of the developed computation methods. The results of calculation show good agreements with those of the actual measurements.actual measurements.

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