• 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.

• ETRI Journal
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• 제30권3호
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• pp.451-460
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• 2008

Recently, the power consumption of integrated circuits has been attracting increasing attention. Many techniques have been studied to improve the power efficiency of digital signal processing units such as fast Fourier transform (FFT) processors, which are popularly employed in both traditional research fields, such as satellite communications, and thriving consumer electronics, such as wireless communications. This paper presents solutions based on parallel architectures for high throughput and power efficient FFT cores. Different combinations of hybrid low-power techniques are exploited to reduce power consumption, such as multiplierless units which replace the complex multipliers in FFTs, low-power commutators based on an advanced interconnection, and parallel-pipelined architectures. A number of FFT cores are implemented and evaluated for their power/area performance. The results show that up to 38% and 55% power savings can be achieved by the proposed pipelined FFTs and parallel-pipelined FFTs respectively, compared to the conventional pipelined FFT processor architectures.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.1045-1048
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• 1998

This paper proposes a efficient algorithm of letter-box converter using 4:3 decimation algorithm. To display 16:9 wide images on a 4:3 screen, there is need to convert the 16:9 wide images. The letter-box converter is designed with multiplierless architecture. We have modeled the letter-box converter in verilog-HDL and verified to show little difference between the original image and the converte image.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.81-86
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• 2012

본 논문은 하드웨어 곱셈 연산을 최적화 한 리프팅 기반의 9/7 웨이블릿 필터의 VLSI 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 범용 곱셈기를 사용하는 기존의 리프팅 기법과 달리 웨이블릿 계수에 패턴 탐색 기법의 Lef$\grave{e}$vre 알고리즘을 적용하였으며, MCM(Multiple constant multiplication)과 폴딩 방식을 9/7 DWT 필터에 적용하여 효율적으로 하드웨어 설계가 이루어 질수 있도록 제안하였다. 이러한 구조는 하드웨어 자원을 100% 활용하는 이점을 지니며, 이전의 성능에 비해 화질 열화 없이 단순한 하드웨어 구조, 속도, 면적, 전력소모 측면에서 효율적이다. 비교 실험을 위해 Verilog HDL을 통해 구현하였으며, $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 스탠다드 셀을 이용하여 합성하였다. 제안한 구조를 기존의 구조와 200MHz의 합성 타겟 클럭 주파수에서 비교하였을 때 면적, 전력소모 측면에서 60.1%, 44.1% 감소하였으며, 이를 통해 이전의 리프팅 기법에 비해 하드웨어 구현에 보다 최적화된 구조임을 보여준다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권3호
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• pp.423-428
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• 2007

Programmable FIR filters are used in various signal processing tasks in medical ultrasound imaging, which are one of the major factors increasing hardware complexity. A widely used method to reduce the hardware complexity of a programmable FIR filter is to encode the filter coefficients in the canonic signed digit (CSD) format to minimize the number of nonzero digits (NZD) so that the multipliers for each filter coefficients can be replaced with fixed shifters and programmable multiplexers (PM). In this paper, a new structure for programmable FIR filters with a improved frequency response and a reduced hardware complexity compared to the conventional shift-and-add architecture using PM is proposed for implementing a very small portable ultrasound scanner. The CSD codes are optimized such that there exists at least one common nonzero digit between neighboring coefficients. Such common digits are then implemented with the same shifters. For comparison, synthesisable VHDL models for programmable FIR filters are developed based on the proposed and the conventional architectures. When these filters have the same hardware complexity, pass-band ana stop-band ripples of the proposed filter are lower than those of the conventional filter by about $0.01{\sim}0.19dB$ and by about $5{\sim}10dB$, respectively. For the same filter performance, the hardware complexity of the proposed architecture is reduced by more than 20% compare to the conventional SaA architecture.

• 방송공학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.144-154
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• 1999

이진수열은 간단하고 곱셈기가 필요 없이 생성될 수 있는 직교 수열이다. 이 논문은 곱셈기 작동이 없는 선택적인 주파수 영상처리를 위하여 비 반복적인 다차원 필터를 도입하였다. 주파수 응답은 저역, 대역, 고역의 여파를 제공하여 준 가우시안 형태를 가진 협대역이 된다. 이런 필터들의 효과적인 구현을 위한 소프트웨어와 하드웨어의 알고리즘을 제안하였다. 또한 이진수의 QMF(Quadurature Mirror Filter: QMF)는 좋은 대역 압축을 가진 최대한의 편평한 제곱 특성의 완전 회복의 Paraunitary 필터가 됨을 보이고 웨이브렛 변환으로 확장하였다. 웨이브렛 변환은 원래의 영상을 피라미드 구조를 사용하여 다른 스케일로 분할한다. 이 분할은 수직과 수평으로 수행되어 영상을 기술하는데 필요한 픽셀의 수를 일정하게 유지시켜 준다. 효과적인 완전회복의 이진수 QMF-웨이브렛 신호의 분석구조를 제안하였다. 이 기술은 매우 좋은 주파수 응답과 대역분할을 해부는 필터 해법을 제공해준다. 이 제안한 이산 수열의 QMF-필터의 구조는 효과적이고 VLSI 구현에 간단하고 다해상도 신호 분할과 코딩의 응용들에 적합함을 보였다.