Otimização de estruturas de borboletas para arquitetura de transformada rápida de Fourier de baixa dissipação de potência

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Neuenfeld, Renato Hartwig
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Catolica de Pelotas; Centro de Ciencias Sociais e Tecnologicas#; #-8792015687048519997#; #600; Brasil; UCPel; Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao#; #8441657112416264052#
• Palavras-chave em Português: FFT; Radix-2; Radix-4; borboleta; somadores compressores; redução de dissipação de potência; ENGENHARIAS#; #4518971056484826825#; #600
• Link de acesso: http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/tede/579

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