| Summary: | In digital radio systems, a large number of finite impulse response filters are typically used. Due to their nature of operation, such filters require many multiplication operations, leading to great costs in terms of both chip area and power consumption. For cost reduction reasons, there is a strong business case for implementing these filters without general multipliers so as to reduce the area and power consumption of the overall system.This thesis explores a method of implementing finite impulse response halfband filters without general multipliers, by using a special filter structure and replacing multipliers with sequences of binary shifts and additions. The savings in terms of area and power consumption are estimated and compared to a conventional filter (with a common structure) implementation containing general multipliers, as well as the same conventional filter implemented without general multipliers by means of manipulating its coefficients such that they can be implemented with shifts and additions.The results show that while using the special filter structure with shifts and additions consumes less area and power than a conventional filter with general multipliers, employing simpler methods to obtain coefficients implementable with shifts and additions in a conventional filter structure produces smaller filters consuming less power. Moreover, the results of this thesis show that using methods allowing for multiplier-free filter implementations with conventional filter structures seems favorable, hence further investigation of such methods is recommended. Future studies could also focus on methods applicable to filters with support for dynamic coefficients. === Digitala radiosystem innehåller ofta ett stort antal filter med ändliga impulssvar. På grund av hur sådana filter opererar krävs ett stort antal multiplikationer, vilka implementerade i hårdvara tenderar ockupera stor kiselyta och konsumera hög effekt. För att reducera kostnader finns det därför ett starkt incitament att implementera dessa filter utan generella multiplikatorer. Detta examensarbete utforskar en metod för att implementera digitala halvbandsfilter utan generella multiplicerare, genom att använda en speciell filterstruktur och ersätta multiplikationerna med sekvenser av binära skiftoperationer och additioner. Besparingarna i termer av effektförbrukning och kiselyta uppskattas och jämförs med ett konventionellt implementerat filter (med en vanlig struktur) som uppfyller samma specifikationer samt samma filter med koefficienter manipulerade så att de kan uttryckas som sekvenser av binära skiftoperationer och additioner. Resultaten visar att såväl kiselyta som effektförbrukning ter sig lägre för filtret implementerat med den speciella strukturen och utan generella multiplicerare än för det konventionella filtret innehållande generella multiplicerare. Dock visas också att ännu större besparingar uppnås genom att använda den konventionella filterstrukturen men med koefficienter ma-nipulerade så att dessa kan implementeras utan multiplicerare. Överlag ärslutsatsen att konventionella filterstrukturer i kombination med metoder för att göra dess koefficienter implementerbara utan multiplicerare verkar mer lovande och att ytterligare studier av sådana metoders förtjänster bör stud-eras. Framtida studier skulle även kunna ta i beaktande metoder som ärapplicerbara på filter med icke-konstanta koefficienter.
|
|---|
