Cognitive Radio 시스템의 NC-OFDM을 위한 저전력 FFT 설계 = Low-Power FFT Design for NC-OFDM in Cognitive Radio Systems

국문 초록 (Abstract)

최근 무선통신 기술의 발전과 함께 주파수 자원의 부족현상이 심화 되고 있다. 따라서 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방안의 하나로 CR(Cognitive Radio) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. CR 시스템에서는 incumbent user에게 할당된 주파수영역이 사용되지 않을 경우 이를 secondary user에게 할당하여 주파수 사용의 효율을 높인다. CR 시스템에 NC-OFDM 방식을 이용할 경우 incumbent user가 사용하는 주파수 대역에 해당하는 FFT의 입력은 ‘0’으로 할당된다. 본 논문에서는 CR 시스템에서 사용하는 FFT에 ‘0’의 입력이 많은 특성을 이용하여 효율적인 Zero flag 생성회로 설계기법, 이를 이용한 메모리 access 감소기법, 덧셈 및 곱셈 연산 횟수의 감소기법을 제안한다. Cognitive Radio 시스템에 적용하기 위해 Radix-2⁴ SDF(Single-Path Delay Feedback) 구조의 2048포인트 FFT를 Verilog HDL을 이용하여 설계하였으며 제안된 방법으로 FFT를 구현할 때 기존의 방법에 비해 메모리, 덧셈기 및 곱셈기의 전력소모가 크게 감소하며 입력 중 ‘0’ 신호의 비율이 증가함에 따라 전력소비 감소효율이 더욱 증가함을 보인다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, the investigation of the cognitive radio (CR) system is actively progressed as one of the methods for using the frequency resources more efficiently. In CR systems, when the frequency band allocated to the incumbent user is not used, the unused frequency band is assigned to the secondary user. Thus, the FFT input signals corresponding to the actually used frequency band by the incumbent user are assigned as '0'. In this paper, based on the fact that there are many ‘0’ input signals in CR systems, a low-power FFT design method for NC-OFDM is proposed. An efficient zero flag generation technique for each stage is first presented. Then, to increase the utility of the zero flag signals, modified architectures for memory and arithmetic circuits are presented. To verify the performance of the proposed algorithm, 2048 point FFT with radix-24SDFstructureisdesignedusingVerilog HDL. The simulation results show that the power consumption of FFT is reduced considerably by the proposed algorithm.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. NC-OFDM System
• Ⅲ. Proposed Zero-check Technique
• Ⅳ. 시뮬레이션 및 비교
• Ⅴ. 결론
• 참고문헌
• 저자소개

참고문헌 (Reference)

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2 J. D. Markel, "FFT Pruning" 19 : 305-311, 1971

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