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Patrones de generación de direcciones escalables automatizados para esquemas de plegado bidimensionales en implementaciones de FFT de radix-2

Autores: Minotta, Felipe; Jimenez, Manuel; Rodriguez, Domingo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Patrones de generación de direcciones escalables automatizados para esquemas de plegado bidimensionales en implementaciones de FFT de radix-2


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Hardware
Transformada rápida de Fourier
Operación de plegado
Generación de direcciones
Lógica de permutación
Núcleos de FFT

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las implementaciones basadas en hardware de la Transformada Rápida de Fourier (FFT) son altamente valoradas ya que proporcionan características de rendimiento mejoradas en comparación con las soluciones secuenciales basadas en software. Debido al alto número de operaciones involucradas en los cálculos, la mayoría de los enfoques de FFT basados en hardware pliegan completamente o parcialmente su estructura para lograr un uso eficiente de los recursos. Una operación de plegado requiere un bloque de permutación, que típicamente se implementa utilizando lógica de permutación o generación de direcciones. Los esquemas de direccionamiento ofrecen ventajas de eficiencia de recursos en comparación con la lógica de permutación. Proponemos un procedimiento sistemático y escalable para generar patrones de direcciones basados en permutación para cualquier algoritmo de tamaño de transformada de potencia de 2 y cualquier factor de plegado en núcleos de FFT. Para respaldar este procedimiento, desarrollamos una formulación matemática basada en álgebra de productos de Kronecker para la generación de secuencias de direcciones y patrones de flujo de datos en los cálculos de núcleos de FFT, un procedimiento bien definido para escalar los esquemas de generación de direcciones y un enfoque mejorado en la generación automatizada general de núcleos de FFT. También hemos realizado un análisis y comparación del rendimiento del diseño de hardware propuesto con respecto a una estrategia similar reportada en la literatura reciente en términos de latencia de reloj, rendimiento y recursos de hardware. Las evaluaciones se realizaron en un FPGA (Field Programmable Gate Array) Xilinx Virtex-7 utilizado como objetivo de implementación.

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