| 講演名 | 2010-01-26 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(演算器最適化設計,FPGA応用及び一般) 手塚 康瑛, 市川 周一, 野田 善之, |
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| 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. |
| 抄録(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 |
| キーワード(英) | FPGA / Digital Filter / Hardware Specialization |
| 資料番号 | VLD2009-82,CPSY2009-64,RECONF2009-67 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
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| 開催期間 | 2010/1/19(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Reconfigurable Systems (RECONF) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 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(演算器最適化設計,FPGA応用及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Hardware Specialization of Digital Filters for Vibration Control |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(2)（和/英） | ディジタルフィルタ / Digital Filter |
| キーワード(3)（和/英） | ハードウェア特殊化 / Hardware Specialization |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 手塚 康瑛 / Yasuaki TEZUKA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学・知識情報工学系 Dept. Knowledge-based Information Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 市川 周一 / Shuichi ICHIKAWA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学・知識情報工学系 Dept. Knowledge-based Information Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 野田 善之 / Yoshiyuki NODA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学・生産システム工学系 Dept. Production Systems Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 発表年月日 | 2010-01-26 |
| 資料番号 | VLD2009-82,CPSY2009-64,RECONF2009-67 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | 395 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |