Management d'opérateurs communs dans les architectures de terminaux multistandards - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Common operators management for multistandard equipments

Management d'opérateurs communs dans les architectures de terminaux multistandards

Résumé

The present work deals with two widely used algorithms in wireless communication systems : Viterbi decoding and Fast Fourier Transform (FFT). These algorithms require a signifiant computational complexity, and combining them would result in a significant step forward. Implementing the FFT and Viterbi algorithms in a multistandard context through a common architecture poses significant architectural constraints. Indeed, to meet the needs of the Common Operators technique and support multiple standards, a flexible FFT/Viterbi processor architecture allowing variable FFT size and variable Viterbi constraint length is necessary. The idea is to divide the problem into equal parts for each algorithm and share equally the execution time in each physically implemented common butterfly units. In this thesis, we focus on the design of a flexible processor to manage the common operators and take advantage from structural similarities between FFT and Viterbi trellis. A flexible FFT/Viterbi processor was proposed and implemented on FPGA and compared to dedicated hardware implementations. The results show a considerable gain in flexibility. This gain is achieved with no complexity overhead since the complexity if even decreased by more than 30% in some configurations.
Le travail de recherche présentée propose une approche de conception qui a pour objectif de permettre le déploiement d'applications reconfigurables sur une plateforme matérielle hétérogène basée sur des opérateurs communs. Nous définissons dans ce manuscrit le management des opérateurs communs et nous étudions l'implémentation des opérateurs en se basant essentiellement sur des évaluations de complexité pour quelques standards utilisant la modulation OFDM. Nous montrons que les algorithmes de FFT et décodage de canal sont des traitements lourds en terme de calcul. Donc, nous nous concentrons sur la définition d'une technique de gestion efficace des ressources entre ces familles d'algorithmes en définissant une nouvelle structure matérielle d'un opérateur commun FFT/Viterbi. Nous proposons ainsi une architecture d'un processeur commun permettant la gestion efficace des ressources matérielles entre les algorithmes FFT et décodage de Viterbi. L'architecture, que nous avons proposé et implémenté sur FPGA, permet d'adapter le nombre d'opérateurs communs alloués à chaque algorithme et donc permet l'accélération des traitements. Les résultats des implémentations montrent que l'utilisation de cette architecture commune offre des gains en complexité pouvant atteindre 30% dans les configurations testées par rapport à une implémentation classique avec une réduction importante de l'occupation mémoire due au partage de la mémoire entre les algorithmes. Ainsi, notre approche permet de profiter du partage des ressources et de parallélisme des traitements, non seulement pour ajouter de la flexibilité au design, mais aussi pour diminuer la complexité et la surface des circuits.
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Dates et versions

tel-00931390 , version 1 (15-01-2014)
tel-00931390 , version 2 (22-09-2014)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00931390 , version 1

Citer

Malek Naoues. Management d'opérateurs communs dans les architectures de terminaux multistandards. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Supélec, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00931390v1⟩
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