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Previous issue date: 2016-12-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES# / #2075167498588264571# / #600 / In the FFT computation, the butterflies play a central role, since they allow calculation of complex
terms. In this calculation, involving multiplications of input data with appropriate coefficients,
the optimization of the butterfly can contribute for the reduction of power consumption
of FFT architectures. In this work, different and dedicated structures for the 16 bit-width radix-
2, radix-4 and split-radix DIT butterflies are implemented, where the main goal is to minimize
the number of arithmetic operators in order to produce power-efficient structures. Firstly, we
improve a radix-2 butterfly previously presented in literature, reducing one adder and one subtractor
in the structure. After, part of this optimized radix-2 butterfly is used to reduce the number
of real multipliers in both radix-4 and split-radix butterflies. In this work, multi-operands
addition schemes were exploited in order to improve the efficiency of the FFT butterflies. Combinations
of simultaneous addition of 3, 5 and 7 operands are inserted in the structures of the
butterflies in order to produce power-efficient structures. For the multi-operand additions, Carry
Save Adder (CSA), and adder compressors are used. The main results show that the use of part
of the optimized radix-2 into the radix-4 and split-radix leads to the reduction of power consumption
for these structures. Moreover, the use of Carry Save Adder reduces still more the
power dissipation of the optimized butterflies structures / No cálculo da Transformada Rápida de Fourier (FFT - Fast Fourier Transform), as borboletas
desempenham um papel principal, uma vez que elas permitem o cálculo dos termos complexos.
Neste cálculo, envolvendo multiplicações de dados de entrada com coeficientes apropriados, a
otimização da borboleta pode contribuir para a redução da dissipação de potência em arquiteturas
FFT. Nesse trabalho são implementadas estruturas dedicadas de borboletas radix-2, radix-4
e split-radix com decimação no tempo, para dados de 16 bits de largura, onde o objetivo principal
é reduzir o número de operadores aritméticos, a fim de produzir estruturas mais eficientes em
termos de dissipação de potência. Primeiramente foi otimizada a estrutura da borboleta radix-2
apresentada na literatura, reduzindo um circuito somador e um subtrator nessa estrutura. Após,
parte desta borboleta radix-2 otimizada foi usada para reduzir o número de multiplicadores reais
nas borboletas radix-4 e split-radix. Neste trabalho também foram explorados esquemas de
adição simultânea de vários operandos, a fim de melhorar a eficiência dessas borboletas FFT.
Combinações de somas simultâneas de 3, 5 e 7 operandos são inseridos nas estruturas das borboletas,
a fim de produzir estruturas de baixa dissipação de potência. Para tal, foram utilizadas
arquiteturas de somadores do tipo Carry Save Adder (CSA) e somadores compressores. Os
principais resultados mostram que o uso de parte da borboleta radix-2 otimizada nas borboletas
radix-4 e split-radix, leva à redução da dissipação de potência nessas estruturas. Além disso,
a utilização de somadores do tipo Carry Save reduz ainda mais a dissipação de potência nas
estruturas das borboletas otimizadas.
Palavras-chave: FFT. radix-2. radix-4. split
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.ucpel.edu.br:tede/579 |
| Date | 05 December 2016 |
| Creators | Neuenfeld, Renato Hartwig |
| Contributors | Costa, Eduardo Antonio César da, Almeida, Sérgio José Melo de, Martins, João Baptista dos Santos |
| Publisher | Universidade Catolica de Pelotas, Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao#, #8441657112416264052#, #600, UCPel, Brasil, Centro de Ciencias Sociais e Tecnologicas#, #-8792015687048519997#, #600 |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel, instname:Universidade Católica de Pelotas, instacron:UCPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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