KR100433627B1 - Low power multiplier for complex numbers - Google Patents

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KR100433627B1 KR10-2001-0078171A KR20010078171A KR100433627B1 KR 100433627 B1 KR100433627 B1 KR 100433627B1 KR 20010078171 A KR20010078171 A KR 20010078171A KR 100433627 B1 KR100433627 B1 KR 100433627B1
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박기혁
엄낙웅
김보우
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 두 복소수 x =x 0 + jx 1 와 y =y 0 + jy 1 의 곱을 연산하는 복소수 곱셈기를 개시한다. 개시된 복소수 곱셈기는 상기 x의 실수부(x0)와 y의 실수부(y0)를 곱셈 연산하는 제 1 곱셈기, 상기 x의 허수부(x1)와 y의 허수부(y1)를 곱셈 연산하는 제 2 곱셈기, 상기 x의 실수부(x0)와 y의 허수부(y1)를 곱셈 연산하는 제 3 곱셈기, 상기 x의 허수부(x1)와 y의 실수부(y0)를 곱셈 연산하는 제 4 곱셈기, 상기 제 1 및 제 2 곱셈기의 출력값의 차를 연산하여, 복소수 곱의 실수부를 산출하는 감산기, 상기 제 3 및 제 4 곱셈기의 출력값의 합을 연산하여, 복소수 곱의 허수부를 산출하는 가산기, 상기 x의 실수부(x0)와 허수부(x1) 및/또는 y의 실수부(y0) 및 y의 허수부(y1)가 각각 동일한지를 비교하는 비교기, 및 상기 비교기의 결과에 따라, 상기 두 복소수 입력의 실수부와 허수부가 적어도 하나가 동일할 경우, 제 1 및 제 2 곱셈기의 출력값이 가산기에 입력되도록 하는 선택부를 포함한다.The present invention discloses a complex multiplier that computes the product of two complex numbers x = x 0 + j x 1 and y = y 0 + j y 1 . It disclosed a complex multiplier multiplying the imaginary part (y 1) of the x of the real part (x 0) and y of a real part (y 0) for multiplying the first multiplier and the imaginary part (x 1) of the x to the y A second multiplier for operation, a third multiplier for multiplying the real part (x 0 ) of x and an imaginary part (y 1 ) of y, an imaginary part (x 1 ) of x and a real part (y 0 ) of y A fourth multiplier for multiplying, a subtractor for calculating a difference between output values of the first and second multipliers, calculating a real part of a complex product, and calculating a sum of output values of the third and fourth multipliers, An adder for calculating an imaginary part, a comparator comparing whether the real part (x 0 ) of x and the imaginary part (x 1 ) and / or the real part (y 0 ) of y and the imaginary part (y 1 ) of y are the same, respectively, And when the real part and the imaginary part of the two complex inputs are equal to each other according to the result of the comparator, the output values of the first and second multipliers enter the adder. Selected such that it includes a.

Description

저전력 복소수 곱셈기{Low power multiplier for complex numbers}Low power multiplier for complex numbers

본 발명은 실수부와 허수부로 구성되는 두 개의 복소수를 연산하는 곱셈기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 저전력으로 동작하는 곱셈기에 관한 것이다.The present invention relates to a multiplier for calculating two complex numbers consisting of a real part and an imaginary part, and more particularly, to a multiplier operating at low power.

기술의 발전, 특히 반도체 기술의 발전에 따라 점차 대용량의 멀티미디어 데이터의 고속 처리가 요구되고 있으며, 각종 연산을 행하는 회로들이 점점 고속화및 저전력화 되고 있는 추세에 있다. 이러한 회로의 대표적인 예로서 실수 또는 복소수를 위한 곱셈기(Multiplier) 및 가산기(Adder) 또는 감산기(Subtracter) 등을 들 수 있으며, 특히 유무선 통신 시스템이나 신호처리 및 영상처리 시스템 등에 다수의 복소수 곱셈기가 사용된다.With the development of technology, in particular with the development of semiconductor technology, high-speed processing of large-capacity multimedia data is increasingly required, and circuits that perform various operations are gradually increasing in speed and low power. As a representative example of such a circuit, a multiplier and an adder or a subtracter for real or complex numbers may be used. In particular, a plurality of complex multipliers are used in wired and wireless communication systems, signal processing and image processing systems, and the like. .

여기서, 도 1을 참조하여, 종래의 복소수 곱셈기에 대하여 설명한다.Here, with reference to FIG. 1, the conventional complex multiplier is demonstrated.

일반적으로 복소수xyx 0 + jx 1 y 0 + jy 1 으로 표현되며, 이들의 곱(x·y)은 다음의 식으로 표현된다.In general, complex numbers x and y are represented by x 0 + jx 1 and y 0 + jy 1 , and their products ( x · y) are expressed by the following equation.

xy = (xxy = (x 00 + jx+ jx 1One )(y) (y 00 + jy+ jy 1One ))

= (x= (x 00 yy 00 - x-x 1One yy 1One ) + j(x) + j (x 00 yy 1One + x+ x 1One yy 00 ))

= A + jB = z= A + jB = z

이에 따라, 이러한 복소수 곱셈기는 두 개의 복소수 입력,x = x 0 + jx 1 와 y =y 0 + jy 1 에 대해x의 실수부x 0 y의 실수부y 0 의 곱셈 연산을 수행하는 제 1 곱셈기(101)와 x의 허수부x 1 와 y의 허수부y 1 의 곱셈 연산을 수행하는 제 2 곱셈기(102) 및 제 1 및 제 2 곱셈기(101,102)의 출력을 입력받아 제 1 및 제 2 곱셈기(101,102)의 차를 구하는 감산기(105)를 포함한다. 이때, 감산기(105)의 출력은 두 복소수 x와 y의 곱인 z의 실수부(a)에 해당한다.In that way, performing such a complex multiplier two complex inputs, x = x 0 + jx 1 and y = y 0 + j y x of the real part multiplication of x 0 and y of the real part of y 0 for 1 claim The first multiplier 101 and the outputs of the second multiplier 102 and the first and second multipliers 101 and 102 that perform a multiplication operation of the imaginary part x 1 of x and the imaginary part y 1 of y are received. And a subtractor 105 to find the difference between the two multipliers 101 and 102. At this time, the output of the subtractor 105 corresponds to the real part (a) of z, which is the product of two complex numbers x and y.

또한, 복소수 곱셈기는 x의 실수부x 0 와 y의 허수부y 1 의 곱셈 연산을 수행하는 제 3 곱셈기(103)와, x의 허수부x 1 와 y의 실수부y 0 의 곱셈 연산을 수행하는 제 4 곱셈기(104) 및 제 3 및 제 4 곱셈기(103,104)의 출력을 입력받아 제 3 및 4 곱셈기(103,104)의 합을 구하는 가산기(106)를 포함한다. 이때, 가산기(106)의 출력은 두 복소수 x와 y의 곱인 z의 허부수(b)에 해당한다.In addition, the complex multiplier performs a multiplication operation of the third multiplier 103 which performs the multiplication operation of the real part x 0 of x and the imaginary part y 1 of y, and the real part y 0 of the imaginary part x 1 and y of x. And an adder 106 that receives the outputs of the fourth multiplier 104 and the outputs of the third and fourth multipliers 103 and 104 to obtain a sum of the third and fourth multipliers 103 and 104. At this time, the output of the adder 106 corresponds to the imaginary number b of z, which is the product of two complex numbers x and y.

그러나, 종래의 복소수 곱셈기는 복소수 x 또는 y에 있어서, 실수부(x0혹은 y0)와 허수부(x1혹은 y1)가 동일할 경우, 제 1 및 제 2 곱셈기(101,102) 만으로도 복소수의 곱을 얻을 수 있음에도 불구하고, 불필요하게 제 3 및 제 4 곱셈기(103,104)가 동작된다. 이로 인하여, 불필요한 전력 소비가 발생된다.However, in the conventional complex multiplier, when the real part (x 0 or y 0 ) and the imaginary part (x 1 or y 1 ) are the same in the complex number x or y, only the first and second multipliers 101 and 102 are used for complex numbers. Although the product can be obtained, the third and fourth multipliers 103 and 104 are operated unnecessarily. This results in unnecessary power consumption.

본 발명은 두 입력 복소수의 실수부와 허수부가 동일한 경우, 동작에 필요한 최적의 곱셈기만이 동작하도록 설계하여, 전력 소비를 감축시킬 수 있는 복소수 곱셈기를 제공하는 것이다.The present invention provides a complex multiplier capable of reducing power consumption by designing only an optimal multiplier required for operation when the real part and the imaginary part of two input complex numbers are the same.

도 1은 일반적인 복소수 곱셈기를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a general complex multiplier.

도 2는 본 실시예에 따른 복소수 곱셈기의 블록도이다.2 is a block diagram of a complex multiplier according to the present embodiment.

도 3은 도 2의 복소수의 실수부 및 허수부를 비교하는 비교기를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a comparator comparing the real and imaginary parts of the complex numbers of FIG. 2.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

201 : 제 1 곱셈기 202 : 제 2 곱셈기201: first multiplier 202: second multiplier

203 : 제 3 곱셈기 204 : 제 4 곱셈기203: third multiplier 204: fourth multiplier

205 : 감산기 206 : 가산기205: Subtractor 206: Adder

300 : 선택부300: selection unit

본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 두 복소수 x =x 0 + jx 1 와 y =y 0 + jy 1 의 곱을 연산하는 복소수 곱셈기에 있어서, 상기 x의 실수부(x0)와 y의 실수부(y0)를 곱셈 연산하는 제 1 곱셈기와, 상기 x의 허수부(x1)와 y의 허수부(y1)를 곱셈 연산하는 제 2 곱셈기와, 상기 x의 실수부(x0)와 y의 허수부(y1)를 곱셈 연산하는 제 3 곱셈기와, 상기 x의 허수부(x1)와 y의 실수부(y0)를 곱셈 연산하는 제 4 곱셈기와, 상기 제 1 및 제 2 곱셈기의 출력값의 차를 연산하여, 복소수 곱의 실수부를 산출하는 감산기, 상기 제 3 및 제 4 곱셈기의 출력값의 합을 연산하여, 복소수 곱의 허수부를 산출하는 가산기, 상기 x의 실수부(x0)와 허수부(x1) 및/또는 y의 실수부(y0) 및 y의 허수부(y1)가 각각 동일한지를 비교하는 비교기, 및 상기 비교기의 결과에 따라, 상기 두 복소수 입력의 실수부와 허수부가 적어도 하나가 동일할 경우, 제 1 및 제 2 곱셈기의 출력값이 가산기에 입력되도록 하는 선택부를 포함한다.In order to achieve the technical problem of the present invention, the present invention, in the complex multiplier for calculating the product of two complex numbers x = x 0 + j x 1 and y = y 0 + j y 1 , the real part of the x ( x 0 ) and a first multiplier that multiplies the real part y 0 of y, a second multiplier that multiplies the imaginary part x 1 of y and the imaginary part y 1 of y, and x A third multiplier for multiplying the real part (x 0 ) and the imaginary part (y 1 ) of y, and a fourth multiplier for multiplying the imaginary part (x 1 ) of y and the real part (y 0 ) of y A subtractor for calculating a difference between output values of the first and second multipliers, calculating a real part of a complex product, an adder for calculating an imaginary part of a complex product, calculating a sum of the output values of the third and fourth multipliers, a real part of said x (x 0) and the imaginary part (x 1) and / or the real part of y (y 0) and the imaginary part of y (y 1), the same comparator, and the comparator for comparing whether each According to the result of the present invention, if at least one of the real part and the imaginary part of the two complex input is the same, and includes a selection unit for inputting the output values of the first and second multipliers to the adder.

상기 선택부는, 상기 복소수의 실수부와 허수부 중 어느 하나가 동일할 경우, 제 1 곱셈기의 출력을 가산기로 보내는 제 1 다중화기와; 상기 복소수의 실수부와 허수부가 동일할 경우, 제 2 곱셈기의 출력을 출력하는 제 2 다중화기와; 상기 두 복소수의 실수부와 허수부가 모두 동일할 경우, 제 1 곱셈기의 출력을 가산기로 보내는 제 3 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The selector includes: a first multiplexer which sends an output of a first multiplier to an adder when any one of the complex real part and the imaginary part is the same; A second multiplexer for outputting an output of a second multiplier when the complex real and imaginary parts are the same; If both the real and imaginary parts of the two complex numbers are the same, a third multiplexer for sending the output of the first multiplier to the adder may be included.

상기 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기는 상기 두 복소수 x =x 0 + jx 1 와 y =y 0 + jy 1 의 실수부와 허수부가 모두 동일할 경우, 각각의 곱셈기에 제공되는 전원을 차단하는 스위치(211,212,213)를 더 포함한다.The second, third and fourth multipliers are configured to supply power to each multiplier when the real part and the imaginary part of the two complex numbers x = x 0 + j x 1 and y = y 0 + j y 1 are the same. The switch further includes a switch 211, 212, 213.

본 발명에 의하면, 두 복소수 입력의 실수부와 허수부가 같은 경우, 복소수 곱셈기 내부의 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기의 전원을 적절히 차단시키고, 나머지 곱셈기 출력을 공유함으로써 종래의 복소수 곱셈기와 동일한 기능 및 동작 속도를 가지지만 전력 소모는 줄일 수 있는 장점을 지닌다.According to the present invention, when the real part and the imaginary part of two complex inputs are the same, the same function as that of the conventional complex multiplier is provided by properly shutting off the power supply of the second, third and fourth multipliers inside the complex multiplier and sharing the remaining multiplier outputs. And operating speed but has the advantage of reducing power consumption.

(실시예)(Example)

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements.

첨부한 도면 도 2는 본 발명에 따른 복소수 곱셈기를 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 복소수의 실수부와 허수부를 비교하는 비교기를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a complex multiplier according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a comparator comparing a real part and an imaginary part of the complex number of FIG. 2.

도 2를 참조하여, 본 발명의 복소수 x =x 0 + jx 1 및 y =y 0 + jy 1 의 곱을 산출하기 위한 곱셈기는, x의 실수부x 0 와 y의 실수부y 0 의 곱을 연산하는 제 1 곱셈기(201)와, x의 허수부x 1 와 y의 허수부y 1 의 곱을 연산하는 제 2 곱셈기(202) 및 제 1 및 제 2 곱셈기(201,202)의 출력을 입력받아 제 1 및 제 2 곱셈기(201,202) 출력의 차를 구하는 감산기(205)를 포함한다. 여기서, 감산기(205)는 출력은 두 복소수 x와 y의 곱셈값 z의 실수부인 "A"가 된다.Referring to FIG. 2, the multiplier for calculating the product of the complex numbers x = x 0 + j x 1 and y = y 0 + j y 1 of the present invention is a product of the real part x 0 of x and the real part y 0 of y. A first multiplier 201 for calculating, an imaginary part x 1 of x and an output of the second multiplier 202 for calculating the product of the imaginary part y 1 of y , and the first and second multipliers 201 and 202 are received. And a subtractor 205 for obtaining the difference between the outputs of the second multipliers 201 and 202. Here, the subtractor 205 outputs "A" which is the real part of the product z of the two complex numbers x and y.

또한, 본 발명의 복소수 곱셈기는, x의 실수부x 0 와 y의 허수부y 1 의 곱을 연산하는 제 3 곱셈기(203)와, x의 허수부x 1 과 y의 실수부y 0 의 곱을 연산하는 제 4 곱셈기(204)를 포함한다.Further, the complex multiplier of the present invention calculates the product of the third multiplier 203 for calculating the product of the real part x 0 of x and the imaginary part y 1 of y , and the product of the real part y 0 of the imaginary part x 1 of y and y. A fourth multiplier 204.

여기서, 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기(202,203,204)는 제 1, 제 2 및 제 3 스위치(211,212,213)의 동작에 따라 선택적으로 전원(VD)이 공급되어 동작된다. 이때, 제 2 곱셈기(202)의 제 1 스위치(211)는 제 2 제어 신호(s1)에 따라 온/오프가 결정되고, 제 3 및 제 4 곱셈기(203,204)의 제 2 및 제 3 스위치(212,213)는 제 1 제어 신호(s0)에 따라 온/오프가 결정된다. 본 실시예에서 제 1 및 제 2 제어 신호(s0, s1)가 "0"이면, 제 2 내지 제 4 곱셈기들이 동작되고, "1"이면 동작을 하지 않도록 설계되어 있다.Here, the second, third, and fourth multipliers 202, 203, and 204 are selectively operated by a power supply V D according to the operations of the first, second, and third switches 211, 212, 213. In this case, the first switch 211 of the second multiplier 202 is turned on / off according to the second control signal s 1 , and the second and third switches of the third and fourth multipliers 203 and 204 ( 212 and 213 are turned on / off according to the first control signal s 0 . In the present embodiment, if the first and second control signals s 0 and s 1 are "0", the second to fourth multipliers are operated, and if it is "1", they are designed not to operate.

선택부(300)는 제 1 및 제 3 곱셈기(201,203)의 출력이 입력이 되고 제 1 제어 신호(s0)에 의해 제어되는 제 1 다중화기(207)와, 제 2 및 제 4 곱셈기(202,204)의 출력이 입력이되고 제 1 제어 신호(s0)에 의해 제어되는 제 2 다중화기(208), 및 제 1 다중화기(207)의 출력과 제 2 다중화기(208)의 출력이 입력이 되고 제 2 제어 신호(s1)에 의해 제어되는 제 3 다중화기(209)를 포함한다.The selector 300 includes a first multiplexer 207 to which the outputs of the first and third multipliers 201 and 203 are input and controlled by the first control signal s 0 , and the second and fourth multipliers 202 and 204. Is the input of the second multiplexer 208, controlled by the first control signal s 0 , and the output of the first multiplexer 207 and the output of the second multiplexer 208. And a third multiplexer 209 controlled by the second control signal s 1 .

제 1, 제 2 다중화기(207,208)는 제 1 제어 신호(s0)에 따라, 선택적으로 제1 입력(D1:제 3 혹은 제 4 곱셈기의 출력) 혹은 제 2 입력(D2 : 제 1 혹은 제 2 곱셈기의 출력)을 출력한다. 이때, 제 1 및 제 2 다중화기(207,208)는 제 1 제어 신호(s0)가 "0" 인 경우, 제 1 입력(D1 : 제 3 혹은 제 4 곱셈기의 출력)을 출력하고, 제 1 제어 신호(s0)가 "1" 인 경우, 제 2 입력(D2 : 제 1 혹은 제 2 곱셈기의 출력)을 출력한다. 또한 제 3 다중화기(209)는 비교기(214)의 출력 신호 s1에 따라, 선택적으로 제 1 입력(D1 : 제 1 다중화기의 출력) 혹은 제 2 입력(D2 : 제 2 다중화기의 출력)을 출력한다. 이때, 제 3 다중화기(209)는 s1이 "0" 인 경우, 제 1 입력(D1 : 제 1 다중화기의 출력)을 출력하고, s0가 "1" 인 경우, 제 2 입력(D2 : 제 2 다중화기의 출력)을 출력한다.The first and second multiplexers 207 and 208 may optionally include a first input (D1: output of the third or fourth multiplier) or a second input (D2: first or second) according to the first control signal s 0 . 2 multiplier output). In this case, when the first control signal s 0 is "0", the first and second multiplexers 207 and 208 output a first input (D1: output of the third or fourth multiplier) and control the first control. When the signal s 0 is "1", the second input D2 (output of the first or second multiplier) is output. In addition, the third multiplexer 209 may optionally include a first input (D1: output of the first multiplexer) or a second input (D2: output of the second multiplexer) according to the output signal s 1 of the comparator 214. Outputs At this time, the third multiplexer 209 outputs a first input (D1: output of the first multiplexer) when s 1 is "0", and a second input D2 when s 0 is "1". : Output of the second multiplexer).

여기서, 하기의 표 1은 제 1 및 제 2 제어 신호(s0,s1)에 따른 제 1, 제 2 및 제 3 다중화기(207,208,209)의 출력(Q)을 도식화한 것이다.Table 1 below illustrates the outputs Q of the first, second and third multiplexers 207, 208 and 209 according to the first and second control signals s 0 and s 1 .

출력입력Output input QQ s0혹은 s1=0s 0 or s 1 = 0 D1D1 s0혹은 s1=1s 0 or s 1 = 1 D2D2

이때, 제 1, 제 2 및 제 3 스위치(211,212,213)와 제 1, 제 2 및 제 3 다중화기(207,208,209)에 인가되는 신호 즉, 제어 신호(s0, s1)은 다음과 같은 방식으로 결정된다.In this case, the signals applied to the first, second and third switches 211, 212, 213 and the first, second, and third multiplexers 207, 208, 209, that is, the control signals s 0 , s 1 , are determined in the following manner. do.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 복소수 x,y의 실수부(x0또는 y0)와 허수부(x1또는 y1)를 비교기(214)에서 비교한다. 이때, 복소수 x의 실수부(x0)와 허수부(x1) 및 복소수 y의 실수부(y0)와 허수부(y1)를 비교한 결과가 제 1 제어 신호(s0) 및 제 2 제어신호(s1)에 해당한다. 첨부된 표 2 및 표 3은 복소수 x,y의 실수부(x0또는 y0)와 허수부(x1또는 y1) 비교에 따른 제 1 및 제 2 제어 신호(s0,s1)를 나타낸 표이다.That is, as shown in FIG. 3, the comparator 214 compares the real part (x 0 or y 0 ) of the complex number x, y and the imaginary part (x 1 or y 1 ). At this time, the result of comparing the real part (x 0 ) of the complex number x and the imaginary part (x 1 ) and the real part (y 0 ) and the imaginary part (y 1 ) of the complex number y is the first control signal (s 0 ) and the first. 2 corresponds to the control signal s 1 . The attached Table 2 and Table 3 are the first and second control signals (s 0, s 1) according to the comparative complex number x, y of the real part (x 0 or y 0) and the imaginary part (x 1 or y 1) Table shown.

출력 / 입력Output / input s0 s 0 x0=x1또는 y0=y1 x 0 = x 1 or y 0 = y 1 1One 그 밖의 경우Otherwise 00

출력 / 입력Output / input s1 s 1 x0=x1및y0=y1 x 0 = x 1 and y 0 = y 1 1One 그 밖의 경우Otherwise 00

제 1 및 제 3 다중화기(207,209)의 출력(Q)은 각각 가산기(206)에 입력되어, 두 복소수 x와 y의 곱셈값 z의 허수부인 B를 출력한다.The outputs Q of the first and third multiplexers 207 and 209 are input to the adder 206, respectively, and output B, an imaginary part of the multiplication value z of two complexes x and y.

이와같은 구성을 갖는 본 발명의 복소수 곱셈기의 동작에 대하여 설명하도록 한다.The operation of the complex multiplier of the present invention having such a configuration will be described.

먼저, 복소수 x,y의 실수부 및 허수부가 동일하지 않을 경우(x 0 ≠x 1 , y 0 ≠y 1 )에 대하여 설명하도록 한다.First, the real part and the imaginary part of complex numbers x and y are not the same ( x 0 ? X 1 , y 0 ? Y 1 ).

이러한 경우, 제 1 곱셈기(201) 및 제 2 곱셈기(202)는 종래와 마찬가지로 정상적으로 동작되어, 감산기(205)는 출력값 "A"를 얻게 된다.In this case, the first multiplier 201 and the second multiplier 202 operate normally as in the prior art, and the subtractor 205 obtains the output value "A".

한편, 복소수 x,y의 실수부 및 허수부가 동일하지 않으므로, 비교기(214)의 출력 신호인 제어 신호 s0과 s1는 "0"이 된다. 제 1, 제 2 및 제 3 스위치(211,212,213)는 온(on) 상태가 되고, 이에따라, 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기(202,203,204)가 동작되어, 곱셈 연산을 수행하게 되고, 제 1 및 제 2 다중화기는 각각 제 3 및 제 4 곱셈기(203,204)의 출력을 그대로 출력하게 되며, 제 3 다중화기(208)는 제 4 곱셈기의 결과를 출력하게 된다. 이에따라, 가산기(206)는 출력값 "B"를 얻게된다.On the other hand, since the real part and the imaginary part of complex numbers x and y are not the same, the control signals s 0 and s 1 which are output signals of the comparator 214 become "0". The first, second, and third switches 211, 212, 213 are turned on, and accordingly, the second, third, and fourth multipliers 202, 203, 204 are operated to perform a multiplication operation. The two multiplexers output the outputs of the third and fourth multipliers 203 and 204, respectively, and the third multiplexer 208 outputs the results of the fourth multiplier. Accordingly, the adder 206 obtains the output value "B".

한편, 복소수 x,y의 실수부 및 허수부가 중 어느 하나가 동일한 경우(x 0 =x 1 또는y 0 =y 1 )는 다음과 같이 동작한다.On the other hand, if any one of the real part and the imaginary part of the complex number x, y is the same ( x 0 = x 1 or y 0 = y 1 ), it operates as follows.

이러한 경우, 제 1 곱셈기(201) 및 제 2 곱셈기(202)는 종래와 마찬가지로 정상적으로 동작되어, 감산기(205)는 출력값 "A"를 얻게 된다.In this case, the first multiplier 201 and the second multiplier 202 operate normally as in the prior art, and the subtractor 205 obtains the output value "A".

한편, 복소수 x,y의 실수부 및 허수부 중 어느 하나가 동일하므로, 비교기(214)의 출력 신호 즉, 제 1 및 제 2 제어 신호(s0,s1)는 각각 "1"과 "0" 이 된다. 그러면, 제 3 및 제 4 곱셈기(203,204)는 전원이 차단되어 동작되지 않는다. 또한, 제 1 다중화기(207)의 출력은 제 1 곱셈기(201)의 출력(x0y0)이 되고, 제 2 다중화기(208)의 출력은 제 2 곱셈기(202)의 출력(x1y1)이 되며, 또한 제 3 다중화기(209)의 출력은 제 2 다중화기(208)의 출력(x1y1), 즉, 제 2 곱셈기의 출력이 된다. 따라서, 가산기(206)에는 제 1 및 제 2 곱셈기(201,202)의 출력이 인가된다. 이에 따라, 복소수 x,y의 실수부와 허수부가 동일한 경우에는 비교기(214)의 출력인 제 1 및 제 2 제어 신호(s0, s1)에 의해 제 3 및 제 4 곱셈기(203,204)의 전력을 차단시키고, 제 1 및 제2 곱셈기(201,202)의 출력만으로 복소수 x,y의 곱(z)의 허수부 "B"가 산출된다.On the other hand, since any one of the real part and the imaginary part of the complex number x, y is the same, the output signals of the comparator 214, that is, the first and second control signals s 0 and s 1 are respectively " 1 ""Becomes. Then, the third and fourth multipliers 203 and 204 are powered off and do not operate. Further, the output of the first multiplexer 207 is the output (x 0 y 0 ) of the first multiplier 201, and the output of the second multiplexer 208 is the output (x 1 ) of the second multiplier 202. y 1 ), and the output of the third multiplexer 209 becomes the output (x 1 y 1 ) of the second multiplexer 208, that is, the output of the second multiplier. Accordingly, the outputs of the first and second multipliers 201 and 202 are applied to the adder 206. Accordingly, when the real part and the imaginary part of the complex numbers x and y are the same, the power of the third and fourth multipliers 203 and 204 by the first and second control signals s 0 and s 1 which are outputs of the comparator 214. The imaginary part "B" of the product z of complex numbers x and y is calculated only by the output of the 1st and 2nd multipliers 201 and 202.

또한, 복소수 x,y의 실수부와 허수부가 모두 동일한 경우(x 0 =x 1 =y 0 =y 1 )는 다음과 같이 동작한다.In addition, when the real part and the imaginary part of complex numbers x and y are the same ( x 0 = x 1 = y 0 = y 1 ), the following operation is performed.

이러한 경우, 제 1 곱셈기(201) 및 제 2 곱셈기(202)는 종래와 마찬가지로 정상적으로 동작되어, 감산기(205)는 출력값 "A"를 얻게 된다.In this case, the first multiplier 201 and the second multiplier 202 operate normally as in the prior art, and the subtractor 205 obtains the output value "A".

한편, 복소수 x,y의 실수부와 허수부가 모두 동일하므로, 비교기(214)의 출력 신호 즉, 제 1 및 제 2 제어 신호(s0, s1)는 모두 "1"이 된다. 그러면, 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기(202,203,204)는 전원이 차단되어 동작되지 않는다. 또한, 제 1 다중화기(207)의 출력은 제 1 곱셈기(201)의 출력(x0y0)이 되고, 제 2 다중화기(208)의 출력은 제 2 곱셈기(202)의 출력(x1y1)이 되지만, 제 3 다중화기(209)의 출력은 제 1 다중화기(208)의 출력(x0y0), 즉, 제 1 곱셈기(201)의 출력(x0y0)이 된다. 따라서 가산기(206)의 두 입력에는 제 1 곱셈기(201)의 출력이 동시에 인가된다. 이에 따라, 복소수 x,y의 실수부와 허수부가 모두 동일한 경우에는 비교기(214)의 출력인 제 1 및 제 2 제어 신호(s0, s1)에 의해 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기(202,203,204)의 전력을 차단시키고, 제 1 곱셈기의 출력만으로 복소수 x,y의 곱(z)의 허수부 "B"가 산출된다.On the other hand, since both the real part and the imaginary part of the complex numbers x and y are the same, the output signals of the comparator 214, that is, the first and second control signals s 0 and s 1 are both "1". Then, the second, third and fourth multipliers 202, 203 and 204 are powered off and do not operate. Further, the output of the first multiplexer 207 is the output (x 0 y 0 ) of the first multiplier 201, and the output of the second multiplexer 208 is the output (x 1 ) of the second multiplier 202. y 1) it is, but the third output of the multiplexer 209 is the output (x 0 y 0) of the output (x 0 y 0), that is, a first multiplier 201, a first multiplexer (208) . Therefore, the output of the first multiplier 201 is simultaneously applied to both inputs of the adder 206. Accordingly, when both the real part and the imaginary part of the complex number x, y are the same, the second, third and fourth multipliers (i.e., by the first and second control signals s 0 and s 1 , which are outputs of the comparator 214). The power of 202, 203 and 204 is cut off, and the imaginary part "B" of the product z of complex x and y is calculated only by the output of the first multiplier.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 두 복소수 입력 중 하나 이상의 복소수의 실수부와 허수부가 같은 경우, 일부 곱셈기들의 전원을 차단시키고, 나머지 곱셈기 출력을 공유함으로써 종래의 복소수 곱셈기와 동일한 기능 및 동작 속도를 가지지만 전력 소모는 줄일 수 있는 장점을 지닌다.As described in detail above, according to the present invention, when the real part and the imaginary part of one or more complex inputs of the two complex inputs are the same, the same functions as those of the conventional complex multiplier are turned off by cutting off the power of some multipliers and sharing the remaining multiplier outputs. It has the speed of operation but has the advantage of reducing power consumption.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .

Claims (4)

두 복소수 x =x 0 + jx 1 와 y =y 0 + jy 1 의 곱을 연산하는 복소수 곱셈기에 있어서,For a complex multiplier that computes the product of two complex numbers x = x 0 + j x 1 and y = y 0 + j y 1 , 상기 x의 실수부(x0)와 y의 실수부(y0)를 곱셈 연산하는 제 1 곱셈기;A first multiplier for multiplying the real part (x 0 ) of x and the real part (y 0 ) of y; 상기 x의 허수부(x1)와 y의 허수부(y1)를 곱셈 연산하는 제 2 곱셈기;A second multiplier for multiplying the imaginary part (x 1 ) of x and the imaginary part (y 1 ) of y; 상기 x의 실수부(x0)와 y의 허수부(y1)를 곱셈 연산하는 제 3 곱셈기;A third multiplier for multiplying the real part (x 0 ) of x and the imaginary part (y 1 ) of y; 상기 x의 허수부(x1)와 y의 실수부(y0)를 곱셈 연산하는 제 4 곱셈기;A fourth multiplier for multiplying the imaginary part (x 1 ) of x and the real part (y 0 ) of y; 상기 제 1 및 제 2 곱셈기의 출력값의 차를 연산하여, 복소수 곱의 실수부를 산출하는 감산기;A subtractor for calculating a real part of a complex product by calculating a difference between output values of the first and second multipliers; 상기 제 3 및 제 4 곱셈기의 출력값의 합을 연산하여, 복소수 곱의 허수부를 산출하는 가산기;An adder for calculating a imaginary part of a complex product by calculating a sum of output values of the third and fourth multipliers; 상기 x의 실수부(x0)와 허수부(x1) 및/또는 y의 실수부(y0) 및 y의 허수부(y1)가 각각 동일한지를 비교하는 비교기; 및A comparator for comparing the real part x of the (x 0) and the imaginary part (x 1) and / or the real part of y (y 0) and the imaginary part (y 1) of the same if y respectively; And 상기 비교기의 결과에 따라, 상기 두 복소수 입력의 실수부와 허수부가 적어도 하나가 동일할 경우, 제 1 및 제 2 곱셈기의 출력값이 가산기에 입력되도록 하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 곱셈기.And a selector for inputting the output values of the first and second multipliers to the adder when at least one of the real part and the imaginary part of the two complex inputs is the same according to the result of the comparator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선택부는,The selection unit, 상기 복소수의 실수부와 허수부가 동일할 경우, 제 1 곱셈기의 출력값을 가산기로 인가시키는 제 1 다중화기와,A first multiplexer for applying an output value of a first multiplier to an adder when the complex real part and the imaginary part are the same; 상기 복소수의 실수부와 허수부가 동일할 경우, 제 2 곱셈기의 출력값을 제 3 다중화기로 인가시키는 제 2 다중화기와,A second multiplexer for applying an output value of a second multiplier to a third multiplexer when the complex real part and the imaginary part are the same; 상기 두 복소수의 실수부와 허수부가 모두 동일할 경우, 상기 제 1 다중화기에서 출력된 제 1 곱셈기의 출력을 가산기로 보내는 제 3 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 곱셈기.And a third multiplexer for sending the output of the first multiplier output from the first multiplexer to an adder when both the real and imaginary parts of the two complex numbers are the same. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기는 상기 두 복소수 x =x 0 + jx 1 와 y =y 0 +jy 1 의 실수부와 허수부가 동일할 경우, 곱셈기의 전원을 차단하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복소수 곱셈기.The second, third and fourth multipliers further include a switch for shutting off a multiplier when the real part and the imaginary part of the two complex numbers x = x 0 + j x 1 and y = y 0 + j y 1 are the same. Complex multiplier, characterized in that it comprises. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 비교기는 제 1, 제 2 및 제 3 다중화기와, 제 2, 제 3 및 제 4 곱셈기의 전원 차단 스위치를 제어하는 제어신호(s0, s1)을 출력하는 것을 특징으로 하는 복소수 곱셈기.And the comparator outputs a first, second and third multiplexer and a control signal (s 0 , s 1 ) for controlling a power cutoff switch of the second, third and fourth multipliers.
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