FDM调制解调中高速(Ⅰ)FFT硬件设计

提出了一种64点,512点和1024点(Ⅰ)FFT((逆)快速傅里叶变换)的硬件实现方法,适合应用在正交频分复用(OFDM)系统中,实现时采用了16位精度的复数来表示输入输出数据.该算法在运算过程去除了所有的乘法器在运算过程中没有使用乘法器,使得运算速度得到较大地提高.     

复数乘法运算的优化方法研究与实现

传统的复数乘法器实现需要4个乘法器和2个加法器。在现场可编程门阵列(FPGA)中乘法器资源是非常宝贵的,因此,给出了两种复数乘法的优化算法,一种方法可以节省25%的乘法器资源,另一种可以节省50%的乘法器资源,而且其实现架构可以使用流水线满足高速数字信号处理的要求。同时,还给出了数字信号处理中常用的有限冲激响应(FIR)滤波器和共轭复乘的优化实例。     

20×18位符号定点乘法器的FPGA实现

在数字信号处理中经常需要进行乘法运算,乘法器的设计对整个器件的性能有很大的影响,在此介绍20×18比特定点阵列乘法器的设计.采用基4-Booth算法和4-2压缩的方案,并采用先进的集成电路工艺,使用SMIC 0.18μm标准单元库,提高了乘法器的速度,节省了器件.利用Xilinx FPGA(xc2vp70-6ff1517)对乘法器进行了综合仿真,完成一次乘法运算的时间为15.922 ns,在减少乘法器器件的同时,提高了乘法器的速度,降低了器件的功耗.     

一种快速有限域乘法器结构及其VLSI实现

提出了一种快速有限域乘法器结构.将多项式被乘数与乘数各自平分成两个子多项式,并使用数字乘法结构计算这些子多项式的乘积.通过改变数字乘法结构的数字大小D,来均衡乘法器性能和实现复杂度.为了简化模不可约多项式f(x)运算,采用特殊多项式AOP(all one polynomials)和三项式,产生有限域GF(2m).这种乘法器与LSD乘法器相比,在数字大小D相同时,可将运算速度提高1倍.这种乘法器结构适合高安全度密码算法的VLSI设计.     

FPGA中专用可重构乘法器的设计

提出了一种新的嵌入在FPGA中可重构的流水线乘法器设计. 该设计采用了改进的波茨编码算法,可以实现18×18有符号乘法或17×17无符号乘法. 还提出了一种新的电路优化方法来减少部分积的数目,并且提出了一种新的乘法器版图布局,以便适应tile-based FPGA 芯片设计所加的约束. 该乘法器可以配置成同步或异步模式,也可以配置成带流水线的模式以满足高频操作. 该设计很容易扩展成不同的输入和输出位宽. 同时提出了一种新的超前进位加法器电路来产生最后的结果. 采用了传输门逻辑来实现整个乘法器. 乘法器采用了中芯国际0.13μm CMOS工艺来实现,完成18×18的乘法操作需要4.1ns. 全部使用2级的流水线时,时钟周期可以达到2.5ns. 这比商用乘法器快29.1%,比其他乘法器快17.5%. 与传统的基于查找表的乘法器相比,该乘法器的面积为传统乘法器面积的1/32.     

FPGA中专用可重构乘法器的设计

提出了一种新的嵌入在FPGA中可重构的流水线乘法器设计.该设计采用了改进的波茨编码算法,可以实现18×18有符号乘法或17×17无符号乘法.还提出了一种新的电路优化方法来减少部分积的数目,并且提出了一种新的乘法器版图布局,以便适应tilebased FPGA芯片设计所加的约束.该乘法器可以配置成同步或异步模式,也町以配置成带流水线的模式以满足高频操作.该设计很容易扩展成不同的输入和输出位宽.同时提出了一种新的超前进位加法器电路来产生最后的结果.采用了传输门逻辑来实现整个乘法器.乘法器采用了中芯国际0.13μm CMOS工艺来实现,完成18×18的乘法操作需要4.1ns.全部使用2级的流水线时,时钟周期可以达到2.5ns.这比商用乘法器快29.1%,比其他乘法器快17.5%.与传统的基于查找表的乘法器相比,该乘法器的面积为传统乘法器面积的1/32.     

基于忆阻器的乘法器电路设计

忆阻器作为一种非易失性的新型电路元件,在数字逻辑电路中具有良好的应用前景。目前,基于忆阻器的逻辑电路主要涉及全加器、乘法器以及异或(XOR)和同或(XNOR)门等研究,其中对于忆阻乘法器的研究仍比较少。该文采用两种不同方式来设计基于忆阻器的2位二进制乘法器电路。一种是利用改进的“异或”及“与”多功能逻辑模块,设计了一个2位二进制乘法器电路,另一种是结合新型的比例逻辑,即由一个忆阻器和一个NMOS管构成的单元门电路设计了一个2位二进制乘法器。对于所设计的两种乘法器进行了比较,并通过LTSPICS仿真进行验证。该文所设计的乘法器仅使用了2个N型金属-氧化物-半导体(NMOS)以及18个忆阻器(另一种为6个NMOS和28个忆阻器),相比于过去的忆阻乘法器,减少了大量晶体管的使用。     

一种可重构的快速有限域乘法结构

在一种改进的串行乘法器的基础上,提出了一种可重构的快速有限域GF (2m )(1＜mM)乘法器结构。利用一组配置信号和逻辑电路来改变有限域的度m,使得乘法器可以重构和编程。同时采用门控时钟减小电路功耗。该乘法器结构具有可重构性、高灵活性和低电路复杂性等特点。与传统的移位乘法器相比,它将乘法器速度提高一倍。这种乘法器适合于变有限域,低硬件复杂度的高性能加密算法的VLSI设计。     

指纹识别专用集成电路中乘法器模块的设计

介绍了一种用于指纹识别专用集成电路(ASIC)的乘法器模块的设计.该乘法器模块能够处理32位的有符号数、无符号数的乘法和乘加运算.电路采用基-4的Booth编码以及改进型压缩器阵列结构.采用提出的迭代和阵列结合的结构算法,可节省芯片面积30%,提高工作频率24%.模块电路在TSMC 0.25 μm工艺上实现.该乘法器模块易于移植到其他数字处理系统.     

用于减小总谐波失真的乘法器设计

模拟乘法器是实现有源功率因数校正(APFC)的关键模块电路.为了提高APFC电路的性能,在对目前一般芯片中普遍采用校正电路的THD(总谐波失真)较大,导致功率因数较低的原因进行分析研究的基础上,给出了一种高线性度的单像限模拟乘法器,该乘法器在经典的电路结构上加以改进,采用双极型和CMOS混合工艺设计,在德国XFAB工艺厂进行流片.仿真测试和流片结果表明,该乘法器消除了传统的APFC电路总谐波失真较大的缺陷,提高了功率因数,并且没有增加版图面积,具有较高性价比,适合嵌入在中小功率APFC芯片中使用.