• 전자공학회논문지C
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• 제34C권6호
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• pp.22-27
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• 1997

This paper propose a novel VLSI architecture for a multiplierless FIR filter chip providing variable-length taps. To change the number of taps, we propose two special features called a data-reuse structure and a recurrent-coefficient scheme. These features consist of several MUXs and registers and reduce the number of gates over 20% compared with existing chips using an address generation unit and a modulo unit. Since multipliers occupy large VLSI area, a multiplierless filter chip meeting real-time requirement can save large area. We propose a modified bit-serial multiplication algorithm to compute two partial products in parallel, and thus, the proposed filter is twice faster and has smaller hardware than previous multiplierless filters. We developed VHDL models and performed logic synthesis using the 0.8.mu.m SOG (sea-of-gate) cell library. The chip has only 9,507 gates, was fabricated, and is running at 77MHz.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.32-36
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• 2008

곱셈기를 사용하지 않는 FIR필터는 Common Subexpression 알고리즘을 이용하여 덧셈만으로 필터를 구현한다. 따라서 곱셈기를 이용한 필터 보다 적은 면적으로 필터를 구현할 수 있다. 그런데 덧셈에서 발생하는 캐리 리플로 인하여 필터 연산시간이 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 CSE방식의 FIR 필터에서 부분 항을 더할 때 최종 덧셈이 수행되는 곳까지 더해지는 부분 항을 2줄로 유지하여 덧셈의 캐리 리플을 피하여 필터의 부분 항 덧셈 시간을 단축 시켰다. 제안한 알고리즘을 증명하기 위해 논문에서 주어진 예제를 이용하여 FIR 필터의 부분 항 덧셈 회로를 설계하여 하이닉스 0.18라이브러리로 합성한 결과 기존 파이프라인을 사용한 설계 방법 보다 면적, 속도에서 53.2%, 57.9%의 이득 있음을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지B
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• 제29B권8호
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• pp.54-65
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• 1992

A huge amount of multiplications is required for 2-D filtering on the image data, making it difficult to implement a real-time quincuncial interpolator. In this paper, efficient design technique and VLSI structures for 2-D multipleierless filter are presented. In the filter design, by introducing an efficient scheme for discretizing the frequency response of the prototype filter, it is shown that a significant amount of the computational burden required in the conventional techniques, such as local search, branch and bound techniques, could be saved. In the case of 5$\times$5 filter, it is found that the design technique described in this paper could save about 80% of the computation time, compared to the conventional methods, while providing a comparable performance. For a hardware implementation, two different VLSI structures for 2-D multiplierless filter are also introduced in the paper : One is for block parallel processing and the other for scan-line parallel processing. In both structure, the AP(area-period) figure improves over Wu's structure[4].

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2375-2381
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• 2014

FIR 필터의 계수가 CSD(canonic signed digit) 형식으로 표현되고 계수 당 0이 아닌 자릿수가 매우 적다면 적은 하드웨어 비용으로 고속 필터링을 수행할 수 있다. 주어진 주파수 응답 특성을 따르며 최소의 0이 아닌 부호자릿수(signed digit)를 갖는 CSD 형식의 FIR 필터 계수를 설계하는 문제는 목표 주파수 응답과의 최대 오차를 최소화하는 희소한 0이 아닌 부호자릿수 계수를 찾는 문제와 같다. 본 논문에서는 FIR 필터의 무곱셈 초고속 구현을 위해 압축센싱 기법에 기반을 둔 CSD 형식의 계수 설계 알고리듬을 제안한다. 탐욕(greedy) 방법을 채용한 본 알고리듬에서는 매 반복단계에서 잔차 신호를 구성하는 가장 큰 크기의 atom을 선택하고, 그 atom의 계수를 나타내는 가장 큰 부호자리를 찾아 FIR 필터의 계수를 갱신한다. 설계 예를 통해 평균적으로 탭 당 두 번 이하의 덧셈만으로 목표 주파수 응답에 근접한 FIR 필터링을 수행할 수 있음을 확인하였고, 이는 적은 하드웨어 비용으로 고속 필터링 구현에 적합하다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.249-256
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• 1986

In this paper, we propose the MDM algorithm by which one can desing an FIR filter that is maximally flat and requires no multiplication. We use the modified MAXFLAT subroutive of Kaiser to achieve the maximally-flat characteristics. The filter coefficients are encoded in MDM-code and the optimal stepsize is determined the steepest- descent method. Simulation results shows that the FIR filter designed is almost maximally-flat in passband, but has about -30dB ripples in stopband due to MDM quantization error.

• 한국통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.166-175
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• 1990

기존 FIR 필터에는 回路가 複雜하고 高價의 乘算器가 많이 所要되기 때문에 實現에 제약을 받는다. 本 論文에서는 小型, 低價, 低電力消費, 高速 디지털필터로 實現하기에 적합하면서 乘算器를 사용하지 않는 FIR 필터 構造를 제시한다. 그 構造는 {0,{\pm}$2^n$;n=integer} 에서 두 개의 원소조합으로 표시되는 係數를 갖는 트랜스버설필터와 積分器로 구성된다. 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 성능을 검토하였는바, 기존의 有限語長 FIR 필터의 경우와 비교하여 유사한 정도의 양호한 應答特性이 나타났다.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권4호
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• pp.123-128
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• 1994

Hardware realization of a digital 2-D homomorphic filter for real time contrast enhancement of video signal is presented. In homomorphic filter, logarithmic and exponential conversion used the memory lookup table method and because the hardware is implemented by multiplierless TTL devices, it can be designed to specific IC. The contrast gain can be controlled externally and the transfer function of homomorphic filter can be easily varied by the change of lookup table memory data.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.943-949
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• 2010

본 논문은 하드웨어 곱셈 연산을 최적화하여 리프팅 기반의 9/7 웨이블릿 필터의 개선된 VLSI의 구조를 제안한다. 제안한 구조는 범용 곱셈기를 사용하는 기존의 리프팅 기반의 웨이블릿 필터와 비교하여 화질의 열화 없이 보다 적은 로직과 전력소모를 갖는다. 본 논문은 Pattern search 기반의 Lefevre 알고리즘을 이용하여 하드웨어 구조를 개선한다. 제안한 구조는 범용의 곱셈기를 단순한 shift-add 연산으로 대체하여 하드웨어 구현을 단순하게 하고 계산 속도를 빠르게 한다. 제안한 구조와 기존의 구조를 Verilog HDL을 이용하여 구현하고 비교 실험하였다. 두 구조는 0.18um 디지털 CMOS 공정의 스탠다드 셀을 이용하여 합성된다. 제안한 구조는 200MHz의 합성 타겟 클록 주파수에서 기존의 구조에 비해 면적, 전력소모와 최대 지연시간이 각각 약 51%, 43%와 30%로 감소하였다. 구현 결과를 통해 제안한 구조가 범용의 곱셈기 블록을 사용한 기존의 구조보다 스탠다드 셀을 이용한 ASIC 구현에 보다 적합하다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권10C호
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• pp.1008-1014
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• 2002

본 논문은 승산기를 사용하지 않은 인터폴레이션 FIR 필터에 관한 것이다. 승산기를 사용하지 않기 위하여 2의 보수 형태인 멀티 비트 필터 입력을 단일 비트로 변환하는 필터 입력의 단일 비트화 기법과 필터 계수의 대칭성 및 룩업 테이블 내의 대칭성을 효과적으로 사용한 룩업 테이블 최소화 기법을 사용함으로써 승산기를 사용하지 않고 B 비트 입력의 T탭 1:N 인터폴레이션 FIR 필터 연산을 처리하는 새로운 필터의 설계 기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 2가지 FIR 필터의 성능을 측정하기 위해 IMT-2000에서 규격으로 채택한 2가지 설계 파라미터를 적용하여 구현하였고, 설계 결과의 상대적인 비교를 위하여 일반적으로 널리 알려진 구조인 transversal 필터의 설계 결과와 비교한 결과 두가지 필터 구조 모두 동작 주파수의 큰 증가 없이 게이트 수를 약 70 ％ 줄일 수 있는 장점을 가졌다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.183-186
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• 2002

In this paper, we present an area-efficient programmable FIR digital filter using canonic signed-digit(CSD) coefficients, in which the number of effective nonzero bits of each filter coefficient is reduced by sharing the shift and add logics for common nonzero bits between adjacent coefficients. Also, unused shift and add logics for a low- magnitude coefficient are reassigned to an appropriate high - amplitude coefficient. In consequence, the proposed architecture reduces the hardware area of a programmable FIR filter by about 24% and improves performance about 6-7dB compared to other multiplierless FIR filters with powers-of-two coefficients.