TAILIEUCHUNG - Hiện thực bộ nhân số phức dấu chấm động cho tính toán FFT dựa trên thuật toán CORDIC xoay góc thích nghi

Trong bài báo này, bộ nhân số phức chuyển đổi nhanh Fourier dấu chấm động độ chính xác đơn được đề xuất. Kiến trúc bộ nhân được thiết kế dựa trên thuật toán CORDIC góc xoay thích nghi. Chip FPGA Stratix IV của Altera và tổng hợp SOTB công nghệ 65 nm được sử dụng để xây dựng và kiểm tra thiết kế. | TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 20, SOÁ T4- 2017 Hiện thực bộ nhân số phức dấu chấm động cho tính toán FFT dựa trên thuật toán CORDIC xoay góc thích nghi • • • • Võ Thị Phương Thảo Trương Thị Như Quỳnh Hoàng Trọng Thức Lê Đức Hùng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 26 tháng 12 năm 2016, nhận đăng ngày 30 tháng 10 năm 2017) TÓM TẮT Trong bài báo này, bộ nhân số phức chuyển đổi nhanh Fourier dấu chấm động độ chính xác đơn được đề xuất. Kiến trúc bộ nhân được thiết kế dựa trên thuật toán CORDIC góc xoay thích nghi. Chip FPGA Stratix IV của Altera và tổng hợp SOTB công nghệ 65 nm được sử dụng để xây dựng và kiểm tra thiết kế. Trên chip FPGA, tần số hoạt động của bộ nhân là 103,9 MHz, tốc độ thực thi hệ thống là triệu mẫu trên giây (Mega-Sample per second – MSps) và tài nguyên được sử dụng là 7,747 ALUTs và 625 thanh ghi. Mặt khác, tổng hợp ASIC sử dụng 16,858 standard cells trên 86,718µm2 diện tích chip, đạt được tần số là 166 MHz và tốc độ hệ thống là 27,107 MSps. Độ chính xác của kết quả đạt được với sai số bình phương tối thiểu (Mean-SquareError – MSE) là và khoảng 26 phần mỗi triệu (part-per-million – ppm) tỉ lệ lỗi tối đa. Từ khóa: bộ nhân số phức dấu chấm động, FFT, CORDIC xoay góc thích nghi MỞ ĐẦU Biến đổi Fourier nhanh (Fast Fourier Transform–FFT) là thuật toán biến đổi nhanh của biến đổi Fourier rời rạc (Discrete Fourier Transform–DFT). Năm 1965, đồ thị tín hiệu (Signal Flow Graph–SFG) đầu tiên của FFT được phổ biến rộng rãi bởi Cooley và Tukey [1]. Từ đó, FFT được sử dụng hầu hết trong các ứng dụng khác nhau của xử lý tín hiệu số và truyền thông. Thuật toán FFT và biến đổi ngược của nó (Inverse Fast Fourier Transform – IFFT) là thành phần cốt lõi quan trọng trong các hệ thống truyền thông hiện đại, đặc biệt là trong mạng không dây và ứng dụng đa phương tiện như là WiMAX [2], 3GPP-LTE [3], MIMO [4] và CDMA [5]. Hơn nữa, FFT còn là đơn vị xử lý trung tâm trong thiết kế của hệ thống chia tần số trực .

• Kĩ thuật Viễn thông
• Hiện thực bộ nhân số phức dấu chấm động
• Thuật toán CORDIC góc xoay
• Công nghệ 65 nm
• Chip FPGA Stratix IV
• CORDIC xoay góc thích nghi
• Bộ nhân số phức dấu chấm động
• Mô đun tính hệ số K
• Mô đun tính tích ki