講演抄録/キーワード |
講演名 |
2010-01-26 16:45
ディジタルフィルタのハードウェア特殊化と制振制御への応用 ○手塚康瑛・市川周一・野田善之(豊橋技科大) VLD2009-82 CPSY2009-64 RECONF2009-67 |
抄録 |
(和) |
一般に論理回路の入力を(一部でも) 固定すれば,定数伝播により論理が簡単化され,回路規模が削減される.論理段数の減少とレイアウト面積の縮小により,回路動作の高速化も期待できる.こうした技術をハードウェア特殊化とよぶ.本研究の目的は,ディジタルフィルタと制振制御システムの実装について,ハードウェア特殊化技術の効果を検証することである.Altera Cyclone III FPGA とQuartus II を用いた設計評価の結果,3 次Butterworth 特性のローパスフィルタをIIR ディジタルフィルタとして実装した場合,フィルタのゲインパラメータを固定することにより論理規模は44~60%削減できることがわかった.ローパスフィルタとノッチフィルタによるハイブリッド整形法においても,パラメータの固定により論理規模は52%削減された.ローパスフィルタつきPreshaping においては,パラメータ固定で92%の削減,入力波形を方形波に固定することで89%の削減が得られた.入力波形を固定した場合,論理規模は入力波形を表現するビット幅に線形に依存することがわかった. |
(英) |
The logic circuit can generally be reduced, if any input of the circuit is given as a constant. The derived circuit
might be even faster than the original, because of the reduction of logic depth and layout area. Since the derived circuit is
specialized to a specific input, such technique is called as hardware specialization. The purpose of this study is to evaluate
the hardware specialization technique in digital filters and vibration control systems. Altera Cyclone III FPGA and Quartus II
software were adopted as evaluation platform. In case of a third-order Butterworth low-pass filter, its logic scale was reduced
to 40–56% of the original by fixing the gain parameters. In a hybrid-shaped approach with a low-pass filter and a notch filter,
the logic scale was reduced to 48% of the original by fixing the parameters of these filters. In a preshaping circuit with a
low-pass filter, the respective logic scale was reduced to 7.5% and 11% of the original by fixing parameters and input wave
form. In the circuits specialized to a fixed wave form, the logic scale was a linear function of the bit width of the input data. |
キーワード |
(和) |
FPGA / ディジタルフィルタ / ハードウェア特殊化 / 部分評価 / / / / |
(英) |
FPGA / Digital Filter / Hardware Specialization / partial evaluation / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 109, no. 395, RECONF2009-67, pp. 83-88, 2010年1月. |
資料番号 |
RECONF2009-67 |
発行日 |
2010-01-19 (VLD, CPSY, RECONF) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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VLD2009-82 CPSY2009-64 RECONF2009-67 |
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