130 likes | 313 Views
VI Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем ". Разработка аппаратного модулярного фильтра с конечной импульсной характеристикой на базе теоретико-числового быстрого преобразования Фурье. В.М. Амербаев Е.С. Балака
E N D
VI Всероссийская научно-техническая конференция "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем" Разработка аппаратного модулярного фильтра с конечной импульсной характеристикой на базе теоретико-числового быстрого преобразования Фурье В.М. Амербаев Е.С. Балака Р.А. Соловьев Д.В. Тельпухов • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 • Базовые принципы модулярных вычислений • Традиционные реализации КИХ фильтров • Теорема о свертке. Теоретико-числовое БПФ • Реализация КИХ фильтра в модулярной арифметике • Результаты синтеза Содержание • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 • Базовые принципы модулярных вычислений • Традиционные реализации КИХ фильтров • Теорема о свертке. Теоретико-числовое БПФ • Реализация КИХ фильтра в модулярной арифметике • Результаты синтеза • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 , , Базовые принципы модулярных вычислений • Базовые принципы модулярных вычислений Любое целое число, лежащее в пределах динамического диапазона, может быть представлено в виде остатков по набору взаимно простых модулей , , Арифметические операции в базисе модулярной арифметики выполняются покомпонентно Любое целое число в диапазоне от 0 до можно представить в виде остатков по модулям . Арифметические операции выполняются независимо и параллельно по трем модульным каналам. Взаимно простые модули Умножение по модулю Пример
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 • Базовые принципы модулярных вычислений • Традиционные реализации КИХ фильтров • Теорема о свертке. Теоретико-числовое БПФ • Реализация КИХ фильтра в модулярной арифметике • Результаты синтеза • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 Способы реализации КИХ фильтров Традиционные реализации КИХ фильтров • Последовательная реализация • Последовательная схема характеризуется малым числом вычислительных блоков, интенсивным обменом с памятью и низкой производительностью. Этот метод реализуется программно на сигнальных процессорах или компьютерах общего назначения. • Параллельная реализация • Во временной области • В частотной области • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 • Базовые принципы модулярных вычислений • Традиционные реализации КИХ фильтров • Теорема о свертке. Теоретико-числовое БПФ • Реализация КИХ фильтра в модулярной арифметике • Результаты синтеза • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 Базисом теоретико-числового быстрого преобразования Фурье являются простые числа типа Прота с одинаковым бинарным рангом t Теорема о свертке. Теоретико-числовое БПФ гдеq– нечетноеположительноецелоеиt – натуральное. - входной вектор - целочисленный спектр • - примитивный корень вGF(p) Циклическая свертка в GF(p) может быть реализована с помощью этого преобразования благодаря теореме о свертке: • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 • Базовые принципы модулярных вычислений • Традиционные реализации КИХ фильтров • Теорема о свертке. Теоретико-числовое БПФ • Реализация КИХ фильтра в модулярной арифметике • Результаты синтеза • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 Реализация КИХ фильтра в модулярной арифметике • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 • Базовые принципы модулярных вычислений • Традиционные реализации КИХ фильтров • Теорема о свертке. Теоретико-числовое БПФ • Реализация КИХ фильтра в модулярной арифметике • Результаты синтеза • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 Результаты синтеза Новый метод реализации КИХ фильтра с помощью теоремы о свертке и БПФ в конечном поле позволяет улучшить характеристики точности выходного сигнала, сохраняя высокую пропускную способность. • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
МЭС-2014Зеленоград, сентябрь-октябрь 2014 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ • Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН