Desenvolvimento De Uma TÉcnica De Otimização De Área, Atraso E Consumo De Potência Para Arquiteturas De Filtros Digitais Iir Baseada Na Utilização De Multiplicação De Constantes Múltiplas(mcm) E Transformada RÁpida De Fourier(fft)

Leonardo Pires Rubim, Sidinei Ghissoni

Resumo


Introdução: Atualmente as operações de circuitos digitais necessitam de alta velocidade e complexidade computacional, tais como, as arquiteturas de filtros de resposta finita ao impulso (FIR) e Resposta de impulso finito que envolvem uma seqüência operações multiplicação/acumulação (MAC) com coeficientes constantes. Os coeficientes a serem constantes podem significar uma grande diminuição dos circuitos multiplicadores, o que torna simples a implementação, pois poderão ser reduzidos apenas a circuitos de soma e deslocamento. Em várias das operações MAC, uma mesma entrada de dados pode ser multiplicada por um conjunto de coeficientes, gerando um problema chamado de Multiple Constant Multiplications MCM (Multiplicação por Constantes Múltiplas). Um exemplo é a forma transposta de um filtro IIR. Neste trabalho, este tipo de problema está sendo estudado a partir da pesquisa de algoritmos de eliminação para o compartilhamento de melhores de termos parciais em operações MCM.Assim, o objetivo geral do estudo é desenvolver um algoritmo que possa causar um grande impacto na otimização de área, atraso e consumo de potência através do uso de MCMs e Transformada rápida de Fourier. Nesta elaboração, será investigado o uso de diferentes representações dos coeficientes a partir da forma Canônica (CSD Canonical Signed Digit) (HARTLEY, 1996) e da forma Mínima (MSD - Minimal Signed Digit) (PARK et al., 2001) Material e Métodos: Este estudo se baseia na compreensão de conceitos básicos a respeito de filtros digitais, FIR e IIR além do conhecimento da transformada rápida de Fourier. Através dessa fundamentação será desenvolvido e implementado algoritmos que visem diminuir significativamente a área, consumo de potência e atraso dos filtros digitais estudados através da utilização de Multiplicação de Constante Múltiplas (MCM). Todas as simulações decorrentes serão realizadas em computadores e servidores equipados com Ferramentas específicas como CADENCE e SYNOPSYS Resultados e Discussão: Os resultados a serem buscados com este trabalho são desenvolver algoritmos que possam otimizar área, consumo de potência e atraso nas arquiteturas de filtros digitais IIR através da utilização MCMs e FFTs e que permita integração em um bloco de ferramentas de livre acesso. Conclusões: A conclusão do embasamento teórico serve de motivação para a próxima etapa. O desenvolvimento de algoritmos de eliminação para o compartilhamento dos melhores termos parciais em operações MCM se torna um desafio. Pôde-se constatar, até o presente momento, a importância das diferentes representações dos coeficientes para a otimização de MCMs. Em particular, a representação MSD se torna mais atraente devido ao maior espaço de busca de subexpressões comuns. A adaptação das técnicas aplicadas em blocos MCM para a aplicação em algoritmos de filtragem adaptativa é motivada pela crescente utilização de técnicas adaptativas na solução de diversos problemas de engenharia e computação na qual tentaremos deixar nossa contribuição Orgão de Fomento:

Palavras-chave


Mcm, Filtros Iir, Otimização de área, Otimização de atraso, Otimização de potência

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