QUICK CALCULATION OF THE RECIPROCAL OF SQUARE ROOT IN FIXED POINT

The inverse square root function (ISR) is an operation widely used in algorithms of digital processing of signals, where the ISR architecture design with representation in fixed point (FxP) is required, these being used in mobile devices. Nowadays, the implementations of ISR are mainly focused in th...

Ausführliche Beschreibung

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Hauptverfasser: José Luis PIZANO ESCALANTE, Javier VÁZQUEZ CASTILLO, Omar Humberto LONGORÍA GÁNDARA, Ramón PARRA MICHEL
Format: Patent
Sprache:eng ; spa
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Beschreibung
Zusammenfassung:The inverse square root function (ISR) is an operation widely used in algorithms of digital processing of signals, where the ISR architecture design with representation in fixed point (FxP) is required, these being used in mobile devices. Nowadays, the implementations of ISR are mainly focused in the format of floating point (FP), which requires long periods of execution and a large amount of resources. The present invention presents an algorithm for designing ISR architectures in FxP, which achieves bit to bit accuracy in an execution time of 2 clock cycles. The proposed algorithm is based on the Newton-Raphson algorithm, where the seed is provided through a polynomial approximation by segments. A comparison between the proposed ISR and the direct approximation shows that the algorithm of the present invention reaches approximately a gain of 10 folds the time in the execution time, which promotes the acceleration of digital processing algorithms of signals. El inverso de la raíz cuadrada (IRC) es una operación ampliamente usada en algoritmos de procesamiento digital de señal, dónde es necesario el diseño de arquitecturas de IRC con representación en punto fijo (PxF) las cuales se usan en dispositivos móviles. Actualmente las implementaciones del IRC están principalmente enfocadas en el formato de punto flotante (PF), las cuales requieren largos tiempos de ejecución y una gran cantidad de recursos. En la presente invención un algoritmo para diseñar arquitecturas del IRC en PxF es presentado, el cual alcanza precisión bit a bit en un tiempo de ejecución de 2 ciclos de reloj. El algoritmo propuesto está basado en el algoritmo de Newton-Raphson, dónde la semilla se provee a través de una aproximación polinomial por segmentos. Una comparación entre el IRC propuesto y la aproximación directa muestra que el algoritmo de la presente invención alcanza aproximadamente una ganancia de 10 veces el tiempo en tiempo de ejecución, el cual permite la aceleración de algoritmos de procesamiento digital de señales.