• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제11권1호
• /
• pp.6-14
• /
• 2011

This paper presents a high-speed QR decomposition architecture for the multi-input-multi-output (MIMO) receiver based on Givens rotation. Under fast-varying channel, since the inverse matrix calculation has to be performed frequently in MIMO receiver, a high performance and low latency QR decomposition module is highly required. The proposed QR decomposition architecture is composed of Sign-Select Lookahead (SSL) coordinate rotation digital computer (CORDIC). In the SSL-CORDIC, the sign bits, which are computed ahead to select which direction to rotate, are used to select one of the last iteration results, therefore, the data dependencies on the previous iterations are efficiently removed. Our proposed QR decomposition module is implemented using TSMC 0.25 ${\mu}M$ CMOS process. Experimental results show that the proposed QR architecture achieves 34.83% speed-up over the Compact CORDIC based architecture for the 4 ${\times}$ 4 matrix decomposition.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.906-911
• /
• 2008

본 논문은 OFDM 시스템에서 주파수 옵셋을 제거하기 위한 회로를 CORDIC 알고리듬을 이용하여 Simulink 모델로 설계하여 성능을 평가하고, 이를 FPGA로 구현하기 위해 Xilinx의 System Generator 모델로 설계 구현하여 성능을 비교 평가한 것이다. 모의 실험 결과, Simulink 설계 결과와 System Generator 설계 결과 모두 옵셋 주파수가 $10^5MHz$ 이하일 때, CORDIC을 사용하였을 때의 성능이 우수함을 확인하였으며, 또한 구현한 FPGA의 성능을 평가하기 위해 Hardware Co-simulation 과정을 통해 Xilinx Spartan3 xc3s1000 fg676-4 Target Device에 로딩하고, 타이밍 해석과 resource량도 확인함으로서 성능을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제45권3호
• /
• pp.103-110
• /
• 2008

이 논문에서는 8K/2K-Point FFT Radix-4 알고리즘을 CORDIC 연산을 이용하여 효율적으로 나비연산 구조를 설계할 수 있음을 보였다. 즉 CORDIC 연산을 사용하여 cosine 과 sine 값을 저장하지 않고 4개의 복소 곱셈연산을 효과적으로 수행할 수 있음을 보였다. 제안된 CORDIC 나비연산기 구조를 Verilog HDL 코딩으로 구현한 결과, 기존의 승산기를 사용한 나비연산기 구조와 비교하여 36.9%의 cell area 감소 효과를 보였다. 또한 전체 8K/2K-point Radix-4 FFT 구조의 Verilog-HDL 코딩을 기존의 승산기를 사용한 구조의 코딩과 비교한 결과, 11.6%의 cell area 감소효과를 볼 수 있었다. 따라서 제안된 FFT 구조는 DMB용 OFDM 모뎀과 같은 큰 크기의 FFT에 효율적으로 사용될 수 있는 구조임을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제14권8호
• /
• pp.763-767
• /
• 2008

본 논문에서는 모바일 환경에서의 3D 그래픽 처리에 효과적인 고성능/저전력의 CORDIC 구조를 구성하기 위하여 각도 기반 검색(ABS)과 스케일링 효과를 고려한 검색(SCS)과 같은 두 가지 오프라인 벡터링 방법을 제안하고 이를 통해 연산의 반복횟수를 줄이는 알고리즘을 개발한다. ABS 알고리즘은 3차원 벡터를 두 각으로 표현하고 이를 검색의 기준으로 삼았고, SCS 알고리즘은 단위 벡터를 기준으로 하여 벡터 회전 시에 최소의 반복 연산만으로도 원하는 회전을 수행할 수 있는 최적의 기본각 회전 시퀀스를 오프라인으로 미리 검색하여 적용한다 본 논문에서 제안하는 ABS, SCS 알고리즘을 통해 지연을 각각 50% 감소시킬 수 있었으며, 이와 함께 voltage scaling 기술을 적용하여 전력 소모를 크게 감소시킬 수 있음을 논의한다.

• 전자공학회논문지C
• /
• 제36C권3호
• /
• pp.35-46
• /
• 1999

디지털 통신 시스템에서 입력 신호의 주파수와 위상 오차를 보정하는 디지털 위상 오차 보상기(derotator)를 CORDIC (COordinate Rotation DIgital Computer) 알고리즘을 이용하는 VLSI로 구현하였다. CORDIC은 주어지는 위상값에 따라 입력 신호를 직접 회전시키므로, 디지털 주파수 합성기 (Direct Digital Frequency Synthesizer)와 복소수 승산기를 이용하는 기존의 구현 방법에 비해 하드웨어 면에서 간단하다. 디지털 위상 오차 보상기는 작은 위상 오차를 누적하므로 arctangent 함수의 선형 근사를 이용한 고속의 CORDIC 알고리즘을 이용하는 기존에 비해 약 24%의 속도 향상이 가능하였다. 본 설계된 IC는 0.6㎛ triple metal 공정을 이용하였으며, 전체 칩 면적은 6.8㎟ , 트랜지스터의 개수는 11,400 개다. 측정 결과 최대 동작 주파수는 25 MHz이다

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.162-168
• /
• 2006

본 논문에서는 최소 반복횟수를 갖고 잉여 수를 기반으로 하는 고성능 CORDIC 회로를 제안하였다. 최소 반복횟수는 계산미숙오차가 절단오차보다 작아지는 시점으로 결정하였다 최소 반복 횟수는 n이 입력 각도의 비트 수 일 때 n이 $n\geq16$이면 최소 반복 횟수는 n-4임을 알 수 있다. 이 CORDIC 회로는 잉여 수 시스템을 기반으로 변환 상수를 갖는 회로이다. 이 회로의 성능은 사인과 코사인을 계산하는데 {5 (n-4)+ 2[$log_{2}n$]}$\DeltaT$의 지연 시간을 갖는다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
• /
• pp.279-282
• /
• 2012

본 논문에서는 3차원 영상처리용 TOF(Time-Of-Flight) 센서의 거리 측정을 위한 위상 연산기 하드웨어 구조를 제안한다. 설계된 위상 연산기는 CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer) 알고리듬의 vectoring mode를 이용하여 arctangent 연산을 수행하며, 처리량을 증가시키기 위해 pipelined 구조를 적용하였다. 고정 소수점 MATLAB 모델링과 시뮬레이션을 통해 최적 비트 수와 반복 횟수를 결정하였다. 설계된 CORDIC 기반 위상 연산기는 Verilog HDL로 RTL 수준으로 모델링되었으며, MATLAB/Simulink와 FPGA 연동을 통해 가상의 3차원 데이터를 복원하였으며, 이를 통해 하드웨어 동작을 검증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
• /
• pp.784-787
• /
• 1999

This paper describes a direct digital frequency synthesizer using the CORDIC algorithm, which can be implemented efficiently for a digital sinusoid synthesis. To optimize the hardware design parameters, we perform numerical analysis of the quantization effects for the CORDIC-based architecture. A pipelined architecture is employed to obtain a high data throughput,. We estimate and summarize its hardware costs for a variable accuracy, and a CORDIC-based architecture for 9 bit accuracy is emulated in FPGA.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권12C호
• /
• pp.1029-1034
• /
• 2010

QPSK 디지털 수신기는 전송 경로 또는 송수신기 간의 클럭 차이에 의해 발생하는 위상 편차를 보정하기 위해 위상 복원 방안이 필요하다. 널리 사용되고 있는 디지털 Costas 위상 복원 루프는 입력신호의 주파수/위상 복원 성능이 입력 신호의 전력에 따라 달라지므로 별도의 자동 이득조정 (AGC) 루프가 필요하고, 이는 하드웨어 구현시 시스템의 복잡도와 사용 자원을 증가시킨다. 본 논문에서는 입력 전력에 관계없이 일정한 위상 보정 기능을 수행할 수 있으며 타이밍 복원을 위한 AGC를 동시에 제공할 수 있는 위상 보정 및 진폭 보상 방안을 제안하였다. 제안된 방안은 CORDIC 알고리즘을 사용하여 입력 신호의 위상 및 진폭 정보를 분리하여 각각 처리하며 시스템의 복장도 및 사용 자원을 대폭 절감할 수 있으며, C++ 및 Model Sim을 사용한 모의실험을 통해 본 논문에서 제안한 위상 복원 루프의 동작을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제47권9호
• /
• pp.1-8
• /
• 2010

DPM (Digital Phase wrapping Modulation) open-loop polar transmitter는 in-phase와 quadrature 신호를 진폭(envelope) 신호와 위상(phase) 신호로 변환한 후 신호의 사상화 과정을 거쳐 광대역 통신 시스템에서의 효율적인 적용이 가능하다. 사상화 과정은 일반적인 통신 시스템에서의 양자화와 유사하며 그 과정에서 발생하는 오차를 고려할 때 좌표계 변환부에 CORDIC (COordinates Rotation DIgital Computer) 알고리듬 대신 테일러 급수 근사 기법의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 테일러 급수 근사 기법을 광대역 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템용 DPM polar transmitter의 직교 좌표계-극 좌표계(cartesian to polar coordinate) 변환부에 적용하는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 방법은 CORDIC 알고리듬을 채용하고 있다. 이것을 효율적으로 적용하기 위해 모의 실험을 통해 각각의 기법에 대한 평균제곱오차 (MSE : Mean Square Error) 성능을 측정하고, 설계 관점에서 허용된 CORDIC 오차를 기준으로 알고리듬의 최소 반복횟수와 테일러 급수의 최소 근사 차수를 찾는다. 또한 FPGA 전달 지연속도를 비교한 결과에 의하면 CORDIC 알고리듬 대신 낮은 차수의 테일러 급수 근사 기법을 사용해 좌표 변환부의 처리 속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.