| 講演名 | 2012-07-02 区分線形近似回路を用いた広帯域高速フーリエ変換器に関して : 電波望遠鏡用分光器への適用(システムと信号処理及び一般) 中原 啓貴, 中西 裕之, 笹尾 勤, |
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| 抄録(和) | 電波望遠鏡において,分光器はアンテナで受信した天体からの電波に対して高速フーリエ変換(FFT)を行い,周波数成分を解析する.FFTは基数2^kの高速フーリエ回路(R2^k FFT)で実現できる.電波天文学で要求される広帯域フーリエ変換を既存の手法で実現した場合,回転因子を格納するメモリが大きくなり過ぎ実現できない.本論文では回転因子を区分線形近似回路を用いて実現する.区分線形近似回路は関数をセグメントに分割し,各セグメントを一次関数で近似するため,小規模のメモリ,乗算器,加算器,及びわずかな論理回路で実現できる.メモリを用いた区分線形近似回路を用いたR2^k FFTをAltera社FPGAに実装し他のFFTライブラリと比較を行った結果,Altera社のFFTライブラリやメモリを直接用いたR2^k FFTよりも2^<14>倍広帯域なFFTを同一FPGA上に実現できた.ALUT数に関してはパイプライン化CORDICよりも7.54倍小さく,セレクタを用いた区分線形近似回路よりも2.61倍小さかった.メモリを用いた区分線形近似回路は組込みメモリが必要であるが,実装したFPGAで内臓量の4.6%と実現可能な量である.また,2^<27>-FFTを1秒で行うSETI spectrometerと比較を行った.同じ2^<27>-FFTでは提案回路は41.62倍高速であり,8倍広帯域な2^<30>-FFTでも提案回路は5.20倍高速であった. |
| 抄録(英) | In a radio telescope, the spectrometer analyzes the radio frequency (RF) received from celestial objects at the frequency domain by performing the fast fourier transform (FFT). The FFT can be realized by the radix 2^k FFT (R2^k FFT). In Radio Astronomy, the number of points for the FFT is larger than that for the general purpose one. Thus, the twiddle factor memory is too large to implement. In this paper, we implement the twiddle factor by the piecewise linear approximation circuit consisting of a small memory, a multiplier, an adder, and a small logic circuit. We analyze the approximation error for the piecewise liner approximation circuits. We implemented the 2^<30> points FFT by the R2^k FFT with the piecewise linear approximation circuit. Compared with other FFT libraries, the R2^k FFT with the piecewise linear approximation using the memory is faster and smaller. Compared with the SETI spectrometer for 2^<27>-FFT in one second, the eight parallelized proposed ones for 2^<27>-FFT is 41.62 times faster, and that for 2^<30>-FFT is 5.20 times faster. |
| キーワード(和) | |
| キーワード(英) | |
| 資料番号 | CAS2012-8,VLD2012-18,SIP2012-40,MSS2012-8 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MSS |
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| 開催期間 | 2012/6/25(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 | Mathematical Systems Science and its applications(MSS) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 区分線形近似回路を用いた広帯域高速フーリエ変換器に関して : 電波望遠鏡用分光器への適用(システムと信号処理及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | On a Wideband Fast Fourier Transform Using A Piecewise Linear Approximation : Applied to a Radio Telescope Spectrometer |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中原 啓貴 / Hiroki NAKAHARA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 鹿児島大学大学院理工学研究科電気電子工学専攻 Faculty of Engineering, Kagoshima University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 中西 裕之 / Hiroyuki NAKANISHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 鹿児島大学大学院理工学研究科物理宇宙専攻 Faculty of Science, Kagoshima University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 笹尾 勤 / Tsutomu SASAO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 九州工業大学大学院情報工学府情報創成工学専攻 Department of Creative Informatics, Kyushu Institute of Technology |
| 発表年月日 | 2012-07-02 |
| 資料番号 | CAS2012-8,VLD2012-18,SIP2012-40,MSS2012-8 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 116 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |