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)
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概要
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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.
- 一般社団法人電子情報通信学会の論文
- 2012-06-25
著者
-
中原 啓貴
九州工業大学情報工学部
-
笹尾 勤
九州工業大学情報工学部
-
笹尾 勤
九州工業大学情報工学部電子情報工学科
-
中原 啓貴
鹿児島大学
-
笹尾 勤
九州工業大学 大学院 情報工学府 情報創成工学専攻
-
中西 裕之
鹿児島大学大学院理工学研究科物理宇宙専攻
-
中西 裕之
鹿児島大学大学院
-
中西 裕之
鹿児島大学 大学院 理工学研究科 物理宇宙専攻
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