디지탈 신호처리용 고정 소수점 최적화 유틸리티

Abstract

C 또는 C++ 언어로 기술된 디지털 신호처리 알고리듬의 빠른 고정 소수점 성능 평가와 최적화를 위한 소프트웨어가 개발되었다. 이 유틸리티는 범위 추정기와 고정소수점 모의 실험기로 구성되어 있다. 전자는 부동 소수점 변수의 범위(range)를 추정하고, 이에 의하여 스케일링 정보를 알려준다. 후자는 부동 소수점 프로그램으로부터 고정 소수점 프로그램을 생성하여, 유한 단어 길이 효과를 모의 실험으로 측정할 수 있게 해 준다. C++ 언어의 연산자 오버로딩(opertaor overloading) 특성을 이용하기 때문에 범위 추정과 고정 소수점 모의 실험이 단지 원래 프로그램의 선언(delaration) 부분만 바꾸어 줌으로써 가능하다. 이 유틸리티는 모의 실험에 의해 범위 추정과 고정소수점 성능을 측정하므로 비선형이나 시변(time-varying), 또는 다중율(multi-rate)과 다차원 신호처리와 같은 거의 모든 디지털 신호 처리 알고리듬에 적용할 수 있다. 또한, 이 유틸리티는 서로 다른 구현 구조에 따른 고정소수점 특성을 비교할 목적으로도 사용될 수 있다. ; Fixed-pint optimization utility software that can aid scaling and wordlength determination of digital signal processing algorithms written in C or C++ language is developed. This utility consists of two programs: the range estimator and the fixed-point simulator. The former estimates the ranges of floating-point variables for automatic scaling purpose, and the latter translates floating-point programs into fixed-point equivalents for evaluating the fixed-point performance by simulation. By exploiting the operator overloading characteristics of C++ language, the range estimation and the fixed-point simulation can be conducted just by modifying the variable declaration of the original program. This utility is easily applicable to nearly all types of' digital signal processing programs including non-linear, time-varying, multi-rate, and multi-dimensional signal processing algorithms. In addition, this software can be used for comparing the fixed-point characteristics of different implementation architectures.