I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r   E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   4 A u g u s t   201 7 ,   p p .   1 8 7 4 ~ 1 8 8 1   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 4 . p p 1 8 7 4 - 1881          1874       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   FP G A I m pl e m ent a tion o H ig he O rder F I R F ilter       G ur pa da m   Sin g h 1 ,   Nee la m   R.   P ra k a s h 2   1 De p a rte m e n o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   Be a n t   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y   (BCE T G u rd a sp u r,   In d ia   2 El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a P EC  U n iv e rsity   o T e c h n o lo g y ,   Ch a n d ig a rh ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 9 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   A p r   4 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A p r   2 1 ,   2 0 1 7       T h e   d ig it a F in it e - Im p u lse - Re sp o n se   (F IR)  f il ters   a re   m a in l y   e m p lo y e d   in   d ig it a sig n a p r o c e ss in g   a p p li c a t io n s.  T h e   m a in   c o m p o n e n ts  o f   d ig it a F IR  f il ters   d e sig n e d   o n   F P G A a re   th e   re g ister  b a n k   to   sa v e   th e   s a m p les   o sig n a ls,   a d d e to   im p le m e n su m   o p e ra ti o n a n d   m u lt ip li e f o m u l ti p li c a ti o n   o f   f il ter  c o e f f i c ien ts  to   sig n a sa m p les .   A lt h o u g h ,   d e sig n   a n d   im p lem e n tatio n   o f   d ig it a F IR  f il ters   se e m   si m p le  b u th e   d e sig n   b o tt len e c k   is  m u lt ip li e b lo c k   f o sp e e d ,   p o we c o n su m p ti o n   a n d   F P GA   c h ip   a re a   o c c u p a ti o n .   T h e   m u lt ip li e rs  a re   a n   in teg ra p a rt  in   F IR  stru c tu re a n d   th e se   u se   a   larg e   p a rt  o th e   c h ip   a re a .   T h is  li m it th e   n u m b e o f   p ro c e ss in g   e le m e n ts  (P E a v a il a b le   o n   t h e   c h i p   to   re a li z e   a   h ig h e o rd e o f   f il ter.  A   m o d e is  d e v e lo p e d   i n   th e   M a tl a b /S im u li n k   e n v iro n m e n to   in v e stig a te   th e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   d e sire d   h ig h e o r d e F IR  f il ter.  A n   e q u iv a len F IR  f il ter  re p re se n tatio n   is  d e sig n e d   b y   th e   X il in x   F IR  Co m p il e b y   u sin g   th e   e x p o rted   F IR  f il ter  c o e ff i c ien ts.   T h e   X il i n x   im p le m e n tatio n   f lo w   is  c o m p lete d   w it h   th e   h e lp   o f   X i li n x   I S 1 4 . 5 .   It   is  o b se rv e d   h o w   th e   u se   o f   h ig h e o rd e F IR  f il ter  i m p a c ts   th e   re so u rc e   u ti li z a ti o n   o f   th e   F P G A   a n d   it ’s t h e   m a x i m u m   o p e ra ti n g   f re q u e n c y .     K ey w o r d :   Fir  f ilter   FP GA   Hig h er   o r d er   f ir   f ilter   Xilin x     Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Gu r p ad a m   Si n g h ,     D ep ar te m en t o f     E lectr o n ics a n d   C o m m u n icatio n   E n g i n ee r i n g ,   B ea n t Co lleg o f   E n g i n ee r in g   an d   T ec h n o lo g y ,   Gu r d asp u r ,   P u n j ab ,   I n d ia,   P I N   1 4 3 5 2 1 .   E m ail:  g u r p ad a m @ y ah o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h er ar m an y   p r o b le m s   i n   t h e n g i n ee r in g   w h ic h   ar e   co m p u ta tio n al   in ten s i v e.   C o n s id er ab le   atten tio n   h as  b ee n   g iv e n   o n   t h i m p le m en tat io n   o f   FI R   f ilt er s   r an g in g   f r o m   f u ll   cu s to m   to   g en er al   p u r p o s p r o ce s s o r s .   T h d ig ital  Fin i te - I m p u ls e - R esp o n s ( FIR)  f ilte r s   ar m ai n l y   e m p lo y ed   in   d ig ital  s i g n al   p r o ce s s in g   ap p licatio n s .   T o   at tain   h ig h   p er f o r m a n ce ,   v ar io u s   d esig n   an d   i m p le m en ta tio n   s tr ateg ie s   o f   d ig ital   FIR  f ilter s   h av e   b ee n   r ep o r ted   in   th e   liter at u r e.   T o   u tili ze   th e   ad v a n ta g es  o f   s y s to lic  p r o ce s s in g ,   s ev er a alg o r ith m s   an d   ar ch itect u r es   h av e   b ee n   s u g g ested   f o r   s y s t o lizatio n   o f   FIR   f ilter s   b y   M o h an t y   &   Me h er   [ 1 ]   an d   P ar h i [ 2 ] .   R az ak   et  al.   [ 3 ]   d escr ib ed   t h d esi g n   o f   tr an s p o s ed   f o r m   FIR  f ilter   o n   FP GAs  u s i n g   VHD L .     Ab - R a h m an   et  al.   [ 4 ]   h ad   p r esen ted   ASI C   d esi g n   f lo w   f o r   th i m p le m en tatio n   o f   ad ap tiv FI R   f ilter   u s in g   MA T L A B   a n d   Me n to r   Gr ap h ics  I C   De s ig n   to o ls .   Da itx   e al.   [ 5 ]   p r o p o s ed   VHDL   ap p r o ac h   f o r   d esig n i n g   o f   o p ti m ized   FI R   f ilter s   w h er th g e n er al  co ef f icie n r ep r esen tatio n   f o r   th o p ti m al   s h ar i n g   o f   p ar tial   p r o d u cts  in   m u l tip le  co n s ta n t s   m u ltip licat io n s   is   u s ed .   Me h er   et  al.   [ 6 ]   r ep o r ted   th d esig n   o p ti m izatio n   o f   o n an d   t w o   d i m e n s io n al  f u ll y   p ip eli n ed   co m p u ti n g   s tr u ct u r es  f o r   ar ea   d elay - p o w er - e f f ic ien i m p le m e n tatio n   o f   FIR  f il ter   b y   u s i n g   th s y s t o lic  d ec o m p o s itio n   o f   d is tr ib u ted   ar ith m etic  b ased   in n er   p r o d u ct  co m p u tatio n .   T h m ain   co m p o n e n ts   o f   d ig i tal  FIR  f ilter s   d esi g n   o n   FP G As  ar th e   r eg i s ter   b an k   to   s a v t h s a m p les  o f   s ig n al s ,   ad d er   to   im p le m en s u m   o p er atio n s   an d   m u ltip lier   f o r   m u ltip licati o n   o f   f ilter   co ef f icien ts   to   s i g n al  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F P GA   I mp leme n ta tio n   o f H ig h er Ord er F I R   F ilter   ( Gu r p a d a S in g h )   1875   s a m p les.  J ad h av   &   Ma n h a v s u g g es ted   p ar allel  FIR  d ig ital  f ilter   s tr u c tu r w h ich   is   s u itab le  f o r   ef f icien t   i m p le m en ta tio n   o f   f ilter s   w h o s co ef f icien v alu e s   ar s u m s   o f   p o w er   o f   t w o   ter m s   a n d   b y   ex p lo iti n g   t h is   ar ch i tect u r it  is   s h o w n   t h at   m er g ed   m u ltip lier s   p r o v id e   th b est  tr ad e - o f f   b et w ee n   s p ee d   an d   r eso u r ce   r eq u ir e m en ts   [ 7 ] .       A lt h o u g h ,   d esi g n   a n d   i m p le m en tatio n   o f   d ig ital  FI R   f ilter s   s ee m   s i m p le  b u t h d esi g n   b o ttlen ec k   i s   m u ltip lier   b lo ck   f o r   s p ee d ,   p o w er   co n s u m p tio n   an d   FP GA   ch ip   ar ea   o cc u p atio n .   A   co m m o n   in ter esti n g   id ea   in   d i g ital  c ir cu it s   d esi g n   i s   r e p lacin g   m u lt ip lier   b lo ck   b y   s o m s h i f t   an d   ad d   o p er atio n s   a n d   s h ar in g   co m m o n   ter m s .   A p p licatio n   s p ec if ic  i n te g r ate d   cir cu its   ( A SIC s )   ar co n s id er ed     g o o d   ch o ice    w h er t h er is   n ee d   to   ac h iev h i g h er   s p ee d   o f   o p er atio n   h o w e v er   f ie ld   p r o g r a m m ab le  g a te  ar r a y s   ( FP G As)  also   p r o v id s u itab le  a lter n ati v to   ASI C   d u to   t h ad v e n o f   n e w   tec h n o lo g ies  t h at  h av e   r ed u ce d   d elay   ti m es   o f     FP G As   an d   th av a ilab ilit y   o f   p o w er f u l s y n th e s is   to o ls .   T h er ar tw o   m ai n   d esi g n i n g   en v ir o n m e n ts   f o r   i m p le m en ta tio n   o f   d ig ita FIR  f ilter s d ig i tal  s ig n al   p r o ce s s o r   ( DSP ) - b ased   an d   FP GA - b ased   s o l u tio n s .   T r ad i tio n al  s o l u tio n s   ar b ased   o n   m icr o p r o ce s s o r s ,   m icr o co n tr o ller s   an d   D SP   d e v ices,  w h er ea s       FP GAs  p r o v id d esig n   f le x ib ili t y   a n d   h ar d war p ar allelis m   b y   b r ea k in g   th p ar ad ig m   o f   s eq u en t ial  ex ec u tio n   f o r   h i g h   s p e ed   ap p licatio n s   [ 8 ] .   Fo r   ef f ec tiv i m p le m e n tatio n   o f   co m p u tatio n all y   in te n s iv e   ap p licatio n s   h a v in g   n o n   s t an d ar d   alg o r ith m s ,   th d esi g n er   m a y   f i n d   th a t   m ap p in g   th e n tire   ap p licatio n   o n   FP G A s   is   t h o n l y   o p tio n .   Mo r eo v er   FP GA s   o f f er   d es ig n   r e u s e,   an d   b etter   p er f o r m a n ce   t h an   s o f t w ar s o lu tio n   m ap p ed   o n   DSP   [ 9 ] .   I n   r ec o n f i g u r ed   s y s te m s ,   FP G As  p r o v id cu s to m   h ar d w ar s o l u ti o n s   i n   m a n y   h i g h   b a n d w id th   s i g n al  p r o ce s s i n g   ap p licatio n s .       T h m u ltip lier s   ar an   in teg r al   p ar in   FIR  s tr u ctu r e s   an d   th e s u s lar g p ar o f   th ch ip   ar ea .   T h is   li m it s   t h n u m b er   o f   p r o ce s s in g   ele m e n ts   ( P E )   av ailab le  o n   t h c h ip   to   r ea lize  a   h ig h est  o r d er   o f   f ilter .   Si m i lar l y ,   f o r   DA - b ased   ( m u l tip lier less )   i m p le m e n tatio n   o f   FIR  f i lter s ,   th m e m o r y   r eq u ir e m e n i n cr ea s e s   ex p o n en t iall y   w i th   th e   f ilter   o r d er .   Hen ce   t h co m p le x it y   o f   FIR   i m p le m e n tatio n   g r o w s   with   th e   f ilter   o r d er   an d   th e   p r ec is io n   o f   co m p u t a tio n t h er ef o r t h r ea l - ti m r ea lizatio n   o f   t h ese   f i lter s   w i t h   d esire d   le v el  o f   ac cu r ac y   is   c h alle n g in g   tas k   [ 6 ] .       2.   DIGIT AL   F I L T E R S   2 . 1 .   T y pes   o f   Dig it a l F ilte rs        R ab in er   [ 1 0 ]   h as  d is tin g u is h e d   th d ig ital  f ilter s   t y p es  b y   t h w a y   th e s ar r ea lized   f r o m   th eir   f i lter   ch ar ac ter is tic s .     Fin ite - d u r atio n   i m p u l s e - r e s p o n s ( FIR):    I n   ca s o f   FIR  f ilter s   th d u r at io n   o f   th f ilter   i m p u ls r esp o n s e             ,   is   f i n ite  i.e .                                                ( 1 )                                ,                 ( 2 )                                     ( 3 )     I n f i n ite - d u r atio n   i m p u l s e - r esp o n s ( I I R ) :   I n   ca s o f   I I R   f ilter s   t h d u r at io n   o f   th f ilter   i m p u ls r esp o n s e           ,   is   in f in i te;  i.e . ,   th er ex is t s   n o   f i n ite  v a lu e s   o f   eit h er        o r      .     2 . 1 . 1 .   Rec urs iv Rea liza t io   R ec u r s iv r ea lizatio n   d escr ib es  th w a y   h o w   an   I I R   o r   FIR  is   r ea lized .   T h f ilter   o u tp u t           ,   is   o b tain ed   in   ter m s   o f   p ast  f ilt er   o u tp u ts                   as  w ell  a s   in   ter m s   o f   p ast  an d   p r esen f ilter   in p u t s                             .   T h u s   t h o u tp u t o f   r ec u r s i v r ea lizatio n   ca n   b w r i tten   a s                                                                                         ( 4 )     2 . 1 . 2 .   No nrec urs iv Rea liza t io n   No n r ec u r s i v r ea lizatio n   m ea n s   t h at  o n l y   th e   p ast  a n d   p r esen i n p u t s   ar u s ed   to   g et  th e   cu r r en f ilter   o u tp u y ( n ) i.e . ,   p r ev io u s   o u t p u ts   ar n o u s ed   to   g e n er ate  t h c u r r en f ilter   o u tp u t           .   T h is   r ea lizatio n   ca n   b w r itte n   as                                                             ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   4 A u g u s t   2017     1 8 7 4     1 8 8 1   1876   T h r ea lizatio n   o f   b o th   FIR  f ilter s   an d   I I R   f i lter s   ca n   b p er f o r m ed   u s i n g   n o n r ec u r s i v an d   r ec u r s i v e   m et h o d s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   Ho w ev er   it  is   w o r th   to   m en t io n   h er t h a t,  u s u all y   n o n r ec u r s i v r ea liza tio n s   o f   FIR  f ilter s   an d   r ec u r s i v r ea lizatio n s   o f   I I R   f il ter s   a r m o s t e f f icie n t a n d   ar in   g en er all y   u s ed .       2 . 2 .   Nee d f o F P G I m p le m ent a t io   I n   t h p r ese n s ce n ar io   th e r is   n ee d   o f   h i g h   s p ee d ,   lo w   o v er h ea d   a n d   lo w   co s f o r   t h e   i m p le m en ta tio n   o f   a n y   d ig ita cir cu it.   Kee p in g   i n   v ie w   o f   D SP   ar ith m etic   r elate d   s u p p o r t,  m a n y   FP G f a m ilies   p r o v id f a s t - ca r r y   c h a in s   ( Xili n x   Vir te x ,   A lter F L E X)   th at   allo w   lar g b it  w id t h   f ast ad d er s ,   w it h o u t   th u s o f   ca r r y   lo o k - ah ea d   d e co d er s .   T h is   DSP   ar ith m etic   s u p p o r h elp s   to   i m p le m e n m u ltip l y - ac cu m u late s   ( MA C s )   r elate d   o p er atio n s   at  a   v er y   h ig h   s p ee d .     I n   th DSP   h ar d w ar d esig n ,   h ar d w ar d escr ip tio n   lan g u ag es  ( HD L )     ar m o r p r ef er ab ly   u s ed   th a n   g r ap h ical  d e s ig n   e n tr ie s   as   H DL   b a s ed   en tr ie s     h elp s     co d r eu s e     in   m u ch   b etter   w a y   t h a n     g r ap h ical   d esig n   en tr ies.  T h te x t u al  e n v ir o n m e n is   p r ef er r ed   d u to   b etter   alg o r ith m ic  co n tr o l   o f   d esi g n   an d   t h e   av ailab ilit y   o f   n u m b er   o f   d es ig n   s t y les.    Mo r eo v er ,   n o w   d a y s   d ev i ce s   ar b ased   o n   a   d if f er en s tr u c tu r ( d ep en d i n g   o n   t h s p ec if i c   ap p licatio n )   f o r   ea ch   g e n er ati o n   o f   d ev ices  f u r th er   s u b d iv id ed   in to   f a m ilie s   w it h   ea ch   f a m il y   h av i n g   d if f er en t   f ea t u r es.  I n   Xil in x   t h er ar h ig h er   p er f o r m a n ce   Vir te x   d ev ice  an d   lo w er - co s Sp ar tan   d ev ices.  Si m ilar l y   A lter a   h a s   h ig h   p er f o r m an ce   Stra tix   d ev ice  a n d   lo w er - co s t   C y clo n d e v ices.  Vir tex   an d   Stra ti x   b o th   h a v s p ec ialized   o f f er in g s   in   t h e m b ed d ed ,   d ig ita s i g n al  p r o ce s s i n g ,   an d   h i g h   b an d w id th   p r o ce s s in g   ar ea s .   So ,   m an y   FP G A   f a m ilies   p r o v id th b est DSP   co m p lex it y   a n d   m ax i m u m   s p ee d .     2 . 3 .   Sy s t o lic  F I Appl ica t io ns   Ku n g   a n d   L ei s er s o n   [ 1 3 ]   h av e   r ep o r ted   s y s to lic  s y s te m   co n s i s tin g   o f   a n   ar r a y   o f   p r o ce s s in g   ele m e n t s   ( t y p icall y   m u ltip lier - ac cu m u la to r   ch ip s )   in   p ip elin s tr u ct u r th at  is   u s ed   f o r   ap p licatio n s   s u c h   as  i m a g an d   s ig n al  p r o ce s s i n g .   T h s y s to li ar r ay   i n tr o d u ce d   b y   H.   T .   Ku n g   o f   C ar n e g ie - Me llo n   i n   1 9 7 8 ,   r ef er r ed   to   th r h y t h m ic  tr an s f er   o f   d ata  t h r o u g h   t h p ip elin e,   li k b lo o d   f lo w i n g   th r o u g h   th v asc u lar   s y s t e m .     A   s y s to lic  ar r a y   ca n   ac h ie v h ig h er   co m p u tatio n   t h r o u g h p u w it h o u th n ee d   o f   i n cr ea s o f   m e m o r y   b an d w id t h   as s h o w n   i n   F ig u r e   1 .           Fig u r e1 .   S y s to lic  ar r ay   t h r o u g h p u t       S y s to lic  ar r a y   ar ch itec tu r i m p r o v es  ti m i n g   b y   r ed u ci n g   cr it ical  p ath   w it h   t h u s o f   s a m a m o u n o f   h ar d w ar e.   B y   i n v o lv i n g   th c o n ce p o f   p ip elin i n g   an d   p ar allel  p r o ce s s in g   i n to   s y s to lic  ar ch itect u r h i g h l y   r ed u ce   ad ap tio n   d ela y ,   ch ip   a r ea   an d   p o w er   co n s u m p tio n   [ 1 4 ] .   W ith   in cr ea s e   o f   o r d er   o f   f il ter   t h h ar d w ar e   r eso u r ce   o p ti m izatio n   b ec o m e s   r ea l c h allen g e.       3.   L ITE R A T U R E  R E V IEW ON  F IR  F ILT E R S A N D  T H E IR IM P L E MEN T A T IO N   T h in ter est   i n   FI R   f ilter   d esig n   tech n iq u e s   i s   r e n e w ed   b ec au s o f   t h a v ailab ili t y   o f   p o w er f u l   o p tim izatio n   al g o r ith m s   f o r   t h d esig n   o f   p r o b le m s   i n   t h p ast  m a n y   y ea r s .   Var io u s   o p ti m izatio n   tech n iq u es   h av e   b ee n   p r o p o s ed   b y   Go ld   &   J o r d an   [ 1 5 ] ,   R ab in er   et  a l.  [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] ,   Her r m a n n   &   S ch u e s s ler   [ 1 8 ]   an d   H er r m an n   [ 1 9 ]   w h ich ,   alo n g   w it h   t h clas s ical  w i n d o w   d esig n   m et h o d s   r ep o r ted   b y   Kai s er   [ 2 0 ]   an d   Helm s   [ 2 1 ]   p r o v id th u s er   w it h   s e v er al  p o s s ib ilit ies  f o r   ap p r o x im ati n g   f ilter s   w ith   ar b itra r y   f r eq u en c y - r esp o n s e   ch ar ac ter is tic s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F P GA   I mp leme n ta tio n   o f H ig h er Ord er F I R   F ilter   ( Gu r p a d a S in g h )   1877   R ab in er   [ 1 0 ]   h as   d is c u s s ed   th g e n er al  t h eo r y   b eh in d   w in d o w i n g   an d   t w o   o p ti m izat io n   t ec h n iq u es - f r eq u en c y - s a m p li n g   a n d   eq u ir ip p le  d esig n s ,   an d   h a s   co m p ar ed   th ese  m et h o d s   w i th   r esp ec t   to   s ev er al  p r ac tical  an d   t h eo r etica cr iter ia.   Op ti m u m   w i n d o w   d esig n s   h av e   b ee n   p r o p o s ed   b y   Kaiser   a n d   Hel m s .   R ab i n er   et  a l.   an d   R ab i n er   &   Stei g litz  [ 1 6 ]   h av r ep o r ted   an   e x te n s i v ca talo g   o f   f r eq u e n c y - s a m p l in g   d esig n s   o n   s e v er al   s tan d ar d   f ilter s .   Her r m a n n   &   Sch u es s ler   [ 1 8 ]   an d   Her r m an n   [ 1 9 ]   r e p o r te d   a   th ir d   tech n iq u f o r   d esi g n i n g   FI R   f ilter s   w h ic h   s o l v es   s y s te m   o f   n o n l in ea r   eq u atio n s   to   g e n er ate  f i lter   w it h   a n   eq u ir i p p le  ap p r o x im at io n   er r o r .   R a m s tad   an d   Sar a m a k [ 2 2 ]   h av r ep o r ted   th at  n ar r o w   tr an s it io n - b an d   FIR  f ilter s   o f te n   r eq u ir e   f o r b id d in g   f ilter   len g t h s   f o r   p r ac tical  i m p le m e n tatio n s .   I I R   f ilter s   o f f er   s ig n i f ica n tl y   l o w er   o r d er   b u t h e y   s u f f er   f r o m   s h o r tco m i n g s   lik e   n o n li n ea r   p h ase,   in s tab il ities   an d   v er y   lar g w o r d - le n g t h   r eq u ir e m e n ts   f o r   th e   s a m e   f i lter   s p ec i f icatio n s ,   a n d   it  is   th er e f o r d esira b le  to   f i n d   alter n ati v FI R   s tr u ct u r es  th at   lo w er   t h p r o ce s s in g   lo ad .     J ian g   an d   B ao   [ 2 3 ]   h av d esig n ed   1 6 - o r d er   FIR  f ilter   r esp o n s co ef f icien ts   b y   Ma tl ab   to o l b o x   FD A   T o o l a n d   an aly ze d   t h f e asib ilit y   f o r   th f ilter   p er f o r m a n ce   o n   FP G A   ch ip   E P I K3 0 T C I 4 4 - 3.       4.   M O DE L   DE VE L O P M E NT   T h is   p ap er   is   ai m ed   to   co n s i d er   th d esi g n   a n d   i m p le m en tatio n   o f   a   h ig h er   o r d er   FIR   f ilter   o n   a   FP GA .   A   m o d el  i s   d ev elo p ed   in   th Ma tlab / Si m u l in k   en v ir o n m en to   in v esti g ate  t h p er f o r m a n ce   o f   t h e   h ig h er   o r d er   FIR  f ilter .   T h d esig n   f lo w   is   s i m u lated   an d   te s ted   w it h   S y s te m   Ge n er at o r ,   s y s te m   le v el   m o d eli n g   to o av ailab le  f r o m   Xilin x .   S y s te m   Gen er ato r   ca n   b u s ed   f o r   d esig n i n g   a n d   test i n g   o f   DSP   s y s te m s   o n   FP GAs  i n   Ma tlab Si m u lin k   en v ir o n m e n t T h FIR  f il ter   is   d esig n ed   i n   th FD A T o o b y   s etti n g   f il ter   pe r f o r m a n ce   s p ec i f icatio n s   as  p er   T ab le  1   an d   th f r eq u e n c y   r esp o n s o f   th s a m is   ch ec k ed   to   m ea s u r h o clo s el y   o u r   d esig n   m ee t s   th e   f ilter   s p ec if icat io n s .   O n ce   th d esire d   f ilter   r esp o n s h as  b ee n   ac h iev ed ,   t h e   f ilter   co ef f icie n ts   ar ex p o r ted   to   th Ma t lab   w o r k s p ac e.   An   eq u i v alen FIR  f i lter   r ep r esen tatio n   i s   d esig n ed   b y   th e   Xili n x   FIR   C o m p i ler   b y   u s i n g   th e   ex p o r ted   FIR  f ilte r   co ef f icie n t s .   T h Xili n x   i m p le m e n tatio n   f lo w   i s   co m p leted   w it h   t h h elp   o f   X il in x   I SE  1 4 . 5       T ab le  1 .   B an d p ass   FIR Fil ter   P ar am et er s   De sig n   M e th o d   Eq u ir ip le   Ord e   o f   F IR  f il ter   182   S a m p li n g   F re q u e n c y   F s   3 M Hz   S to p b a n d   F re q u e n c y   F sto p   5 6 0 KH z   P a ss b a n d   F re q u e n c y   F p a ss   6 0 0 KH z   P a ss b a n d   F re q u e n c y   F p a ss   9 0 0 KH z   S to p b a n d   F re q u e n c y   F sto p   9 4 0 KH z   P a ss b a n d   W e ig h W p a ss   0 . 1   S to p b a n d   W e ig h W sto p   0 . 0 0 1       5.   SI M UL AT I O A ND  I M P L E M E NT AT I O N   Si m u latio n   a n d   i m p le m en ta ti o n   o f   t h d ig ital  FIR   f i lter   o n   s in g le   FP G A   c h ip   ar d i s c u s s ed   w it h   d if f er e n h i g h er   o r d er   o f   f ilter s .   T h FI R   f ilter   is   i m p le m e n ted   o n   Vir te x 6 c h ip   n u m b er   x c6 v l x 2 4 0 t - f f 1 1 5 6 ,   f r o m   Xili n x   I n c.   T h d if f er en h i g h er   o r d er   FIR  f il te r s   ar i m p le m en ted   u s in g   Xili n x   S y s te m   Ge n er ato r   i n   Ma tlab /Si m u l in k   en v ir o n m e n t.  S y s te m   Ge n er ato r   u s es  t h Ma th W o r k s   m o d el - b ased   Si m u li n k   d esi g n   en v ir o n m e n t   f o r   FP G A   d es ig n .   FI R   f ilter   i s   d esi g n ed   in   t h Si m u l in k   m o d elin g   e n v ir o n m en u s i n g   X ilin x   s p ec if i b lo ck s ets  as  s h o w n   i n   F i g u r e s   2   an d   Fig u r 3 .   S y s te m   Ge n er ato r   u s es  FI R   C o m p iler   b lo ck   w h ic h   h elp s   to   tar g et  t h d ed icate d   DSP 4 8   h ar d w ar r eso u r ce s   a v ailab le  i n   t h Vir te x   d ev ice s   to   cr ea te  o p ti m ized   FP GA   i m p le m e n tatio n s   o f   t h d esig n ed   m o d el.   Ma t h W o r k s   FD A T o o h elp s   to   cr ea te  th co e f f icien t s   f o r   Xilin x   FIR  C o m p iler .   W h av d esig n ed   an d   s i m u lated   FI R   f ilter s   u s i n g   ( a)   FDA T o o an d   ( b )   Xilin x   FIR  C o m p iler .   T h f r eq u en c y   r esp o n s o f   t h d esig n ed   f ilter   h a v i n g   o r d er   1 8 2   is   in ter p r eted   in   f ig u r 4 .   T h s i m u lated   o u tp u t s   o f   FD A T o o l b lo ck   an d   Xil in x   FI R   co m p il er   b lo ck s   ar p r esen ted   i n   Fi g u r es 6   an d   Fig u r 7 .   FIR f i lter   d esig n s   ar s y n th e s i ze d   u s in g   Xil in x   I SE  1 4 . 5   ed it io n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   4 A u g u s t   2017     1 8 7 4     1 8 8 1   1878         Fig u r e   2 .   S y s te m   De v elo p m e n t Flo w           Fig u r e   3 .   S y s te m   m o d el  o f   FI R   f il ter   in   Ma tlab /S i m u li n k   en v ir o n m en t u s in g   Xili n x   S y s te m   Ge n er ato r           Fig u r e   4 .   Fre q u en c y   r e s p o n s o f   FIR  f ilter   ( N= 1 8 2 )   d esig n e d   b y   FD A T o o l in   Ma tlab /Si m u li n k   e n v ir o n m en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F P GA   I mp leme n ta tio n   o f H ig h er Ord er F I R   F ilter   ( Gu r p a d a S in g h )   1879   T h r esp o n s o f   th ab o v e   d es ig n ed   f il ter   is   o b s er v ed   b y   ap p l y i n g   n o r m all y   ( Ga u s s i an )   d is tr ib u ted   r an d o m   s i g n al  ( F i g u r 5 )   o n   b u f f er ed   FF T   s co p e.   Si m ila r l y   FIR  f i lter   d esig n ed   w it h   t h h e lp   o f   Xil in x   S y s te m   Gen er ato r   is   al s o   ap p lied   w it h   t h s a m i n p u s i g n a l .   T h r esp o n s o f   th f il ter s   to   th i n p u s ig n al  i s   r ep r esen ted   in   F i g u r e s   6   an d   Fig u r 7.             Fig u r e   5 .   No r m all y   ( Ga u s s ian )   d is tr ib u ted   r an d o m   in p u s ig n al     Fig u r e   6 .   Si m u li n k   FD A T o o Ou tp u t o n   b u f f er ed   s p ec tr u m   s co p f o r   FIR f i lter   o r d er   1 8 2           Fig u r e   7 .   Xilin x   C o m p i ler   Ou t p u t o n   b u f f er ed   s p ec tr u m   s co p f o r   FIR f il ter   o r d er   1 8 2       6.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Fre q u en c y   r esp o n s o f   t h o u tp u o f   b o th   d esi g n ed   f ilter s   is   o b s er v ed   o n   t h b u f f er ed   FF T ( s p ec tr u m )   s co p es a s   s h o w n   i n   f ig u r 6   &   7 .   Af ter   co m p ar i n g   th e   r esu lts   f r o m   th t w o   s p ec tr u m   s co p es   it is   o b s er v ed   th a th r esu lts   ar s i m ilar   an d   m e ets  th s p ec i f icatio n s   i n   th p ass b an d   an d   s to p b an d s   t h o u g h   f i x ed   p o in ef f ec t s   ar s ee n   in   t h FIR  C o m p iler   o u tp u t.    T o   in v esti g ate  f u r t h er ,   h i g h er   o r d er   FIR  f ilter s   ( w i th   N= 2 7 3 ,   3 6 5   an d   4 0 9 )   a r d esig n ed   a n d   th eir   r esp o n s to   in p u s ig n al  ar o b s er v ed .   T h d esig n ed   FIR  f ilter s   ar s y n t h e s ized   an d   ar i m p le m en ted .   T h r esu lt s   f o r   d ev ice  u tili za tio n   ar s u m m ar ized   in   tab le  2 .   T h m ax i m u m   o p er atin g   f r eq u e n c y   ac h iev ea b le  w it h   s y n t h esized   ar ch itec tu r es i s   g i v en   i n   tab le  3 .         T ab le  2 Dev ice  Utilizatio n   S u m m ar y   O r d e r   o f   F i l t e r   S l i c e   L o g i c   U t i l i z a t i o n   S l i c e   L o g i c   D i st r i b u t i o n   I O   U t i l i z a t i on   S p e c i f i c   F e a t u r e   U t i l i z a t i o n   N   S l i c e   R e g i s t e r s   S l i c e   L U T s   O c c u p i e d   S l i c e s   L U T   F l i p   F l o p   p a i r u se d   B o n d e d   I O B s   D S P 4 8 E 1 s   1 8 2   2 0 6 4   8 4 0   3 8 7   1 3 1 0   37   32   2 7 3   3 0 2 1   1 1 7 1   5 9 7   1 9 6 0   37   47   3 6 5   3 9 7 5   1 4 3 5   8 5 2   2 6 7 5   37   62   4 0 9   4 4 7 1   1 5 9 8   9 3 9   3 0 4 0   37   70     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   4 A u g u s t   2017     1 8 7 4     1 8 8 1   1880   T ab le  3 T im i n g   R ep o r t o f   Desig n ed   FIR Fi lter     P o st - P A R   S t a t i c   T i mi n g   O r d e r   o f   F i l t e r   (N)   M i n i m u m   p e r i o d *   ( n s)   M a x i m u m   o p e r a t i n g     f r e q u e n c y   ( M H z )   M a x i m u m   p a t h   d e l a y   f r o m/ t o   a n y   n o d e ( n s)   1 8 2   3 . 3 4 9   2 9 8 . 5 9 7   2 . 3 7 8   2 7 3   3 . 9 8 6   2 5 0 . 8 7 8   2 . 1 5 0   3 6 5   4 . 0 3 0   2 4 8 . 1 3 9   1 . 9 9 9   4 0 9   5 . 4 3 0   1 8 4 . 1 6 2   2 . 7 1 3   *   T h e   mi n i mu m   p e r i o d   st a t i st i c   a ss u m e a l l   si n g l e   c y c l e   d e l a y s.       7.   CO NCLU SI O N   Hig h er   o r d er   FIR  f ilter s   ar s u cc es s f u ll y   d es ig n ed   a n d   i m p le m e n ted   u p   to   a n   o r d er   o f   4 0 9 .   T h eir   o u tp u r esp o n s to   n o r m a ll y   ( Gau s s ian )   d is tr ib u ted   r an d o m   s ig n al  i s   o b s er v ed   o n   b u f f er e d   FF T   s co p es.  T h o u tp u r esp o n s e   o f   f ilter s   d esig n ed   in   FD A T o o b ased   d i g ital  f ilter   an d   Xilin x   b ased   FIR  co m p iler   ar e   co m p ar ed .   I i s   o b s er v ed   f r o m   t w o   s p ec tr u m   s co p es  t h at   r esp o n s o f     f il ter s   d esi g n ed   in   FD A T o o b ased   d ig ital  f ilter   an d   Xil in x   b ased   FIR  co m p iler   ar s i m ilar   an d   b o th   m ee ts   th s p ec if icat io n s   i n   th p as s b an d   an d   s to p b an d s .   Fro m   th Xil in x   d esig n   s u m m ar y   it  is   o b s er v ed   t h at  all  s i g n als  ar co m p letel y   r o u ted .   T h i m p ac t   o f   h i g h er   o r d er   FIR  f ilter   o n   t h r eso u r ce   u tili za tio n   o f   t h FP GA   a n d   it’s  t h m ax i m u m   o p er atin g   f r eq u e n c y   is   i n v e s ti g ated   f r o m   t h r es u lt s   p r esen ted   i n   T ab le  2   an d   T a b le   3 .   I t is o b s er v ed   t h at    d ev i ce   u tili za tio n   o f   s lice   r eg is ter s ,   s lice s   L UT ,   L UT     b ased   f lip - f lo p s   an d   DSP 4 8 E 1 s   p air     g o e s   o n   in cr ea s in g     w it h   th e   i n cr ea s o f   o r d er   w h er as  th b o n d ed   I OB   r em ai n s   t h s a m e.   Fro m   th P o s P A R   r ep o r ts   it  is   o b s er v ed   th at  w i th   t h e   in cr ea s o f   t h o r d er   o f   th f i lter   ( N)   th m a x i m u m   o p er atin g   f r eq u e n c y   d ec r ea s es  a s   th m i n i m u m   p er io d   in cr ea s es.  T h m a x i m u m   p at h   d ela y   f r o m /to   a n y   n o d i n   is   m in i m u m   f o r   N=   3 6 5   in   c o m p ar is o n   to   o t h er   o b s er v atio n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   Mo h an t y   B K,   Me h er   P K,   No v el  Fle x ib le  S y s to lic  Me s h   A r ch itect u r f o r   P ar allel  V L SI  I m p le m e n tat io n   o f   F i n ite  Di g ital Co n v o l u tio n ,   I E TE  J.   R es ,   1 9 8 8 ; 4 4 ( 6 ) :2 6 1 266.   [ 2 ]   P ar h K,   V L SI  Di g ital  Si g n al  P r o ce s s in g   S y s t e m s Desi g n   a n d   I m p le m en tat io n ”,   Ne Yo r k ,   W iley ,   1999.   [ 3 ]   R az a k   A H A ,   A b u   Z a h ar in   MI ,   Har o n   NZ ,   “Im p leme n tin g   Dig ita F in ite  I mp u ls R esp o n s F ilter   u s in g   F P GA ,   P r o c.   o f   Asi a - P ac if i C o n f er en ce   o n   A p p lied   E l ec tr o m a g n etic,   Me la k a,   Ma la y s ia,   2 0 0 7 ;1 2   1 - 5.   [ 4 ]   Ab - R a h m a n   AAH,   Ka m is ia n   I ,   Sh aa m er AZ ,   “AS I C   Mo d eli n g   a n d   S imu la tio n   o A d a p tive   F I R   F ilter , ”  in   P r o c.   I n ter n atio n al  C o n f er e n ce   o n   E lec tr o n ic  De s ig n ,   P en an g ,   Ma la y s ia,   2 0 0 8 ; 1 2 : 1 - 4.   [ 5 ]   Daitx   FF ,   R o s a   VS,  C o s ta   E ,   Flo r es  P ,   B a m p S,   “VH DL  Gen era tio n   o Op timi z ed   F I R   F ilter s ,   2 n d   I n ter n atio n al  C o n f er e n ce   o n   S ig n a ls ,   C ir c u it s   an d   S y s te m s   ( SC S 2 0 0 8 ) ,   2 0 0 8 :1 - 5.   [ 6 ]   Me h e r   P K,   C h an d r asek ar a n   S ,   Am ir A ,   “FP GA   R ea liz a tio n   o f   F I R   F ilter s   b E fficien t   a n d   F lexib le   S ysto liz a tio n   u s in g   Dis tr ib u ted   A r ith metic ”,   I E E E   T r an s .   S ig n al  P r o ce s s in g ,   2 0 0 8 ; 5 6 ( 7 ) :     3009    3 0 1 7 .   [ 7 ]   J ad h av   SB ,   Ma n NN,   A   No v el  Hig h   Sp ee d   FP GA   A r ch it ec tu r f o r   FIR  Fil ter   Desi g n ”,   I n tern a tio n a l   Jo u r n a l o f R ec o n fig u r a b le  a n d   E mb ed d e d   S ystems   ( I JR E S ) ,   2012; 1 ( 1 ) : 1 - 1 0 ,   I SS N:  2 0 8 9 - 4864.   [ 8 ]   Nek o ei  F,   Ka v ian   YS,   Stro b el  O,   “S o me  S ch eme s   o R e a liz a tio n   Dig ita F I R   F ilte r s   o n   F P GA   fo r   C o mmu n ica tio n   A p p lica tio n s 2 0 th   I n t.  C r i m ea n   C o n f er en ce   o n   Mic r o w av e   &   T elec o m m u n icatio n   T ec h n o lo g y ( C r iM iC o 2 0 1 0 ) ,   1 3 - 1 7 th   Sep te m b er ,   Sev a s to p o l,  C r i m ea ,   U k r ain e . 2 0 1 0 .   [ 9 ]   Kh a n   S A ,   D ig i tal  Des ig n   o f   Sig n al  P r o ce s s i n g   S y s te m s :   P r ac tical  A p p r o ac h ,   J o h n   W ile y   &   So n s ,   2011.   [ 1 0 ]   R ab in er   L R ,   T ec h n iq u e s   f o r   Desig n i n g   Fi n ite - D u r atio n   I m p u l s e - R esp o n s D i g ital   Fil ter s ”,   IEEE  Tr a n s .     C o mmu n ica tio n   Tech n o lo g y ,   1 9 7 1 ;C o m - 19.   [ 1 1 ]   Go ld   B ,   J o r d an   KL ,   “A  N o te  o n   Dig ita F ilter   S yn th esis ,   P r o c.   I E E E   ( L ett. ) ,   1 9 6 8 ;5 6 ( 1 0 ) :     1717 - 1 7 1 8 .   [ 1 2 ]   Vo elck er   HB ,   Har tq u is E E ,   Dig ital  F ilter in g   v ia  B lo ck   R e cu r s io n ”,   I E E E   T r an s .   A u d io   E lectr o ac o u s t,  1 9 7 0 ; A U - 1 8 : 1 6 9 - 176.   [ 1 3 ]   Ku n g   HT ,   L eiser s o n   C E ,   “S ys to lic  A r r a fo r   V LS I ,   Sp ar s Ma tr ix   P r o c. ,   1 9 7 9 256 - 2 8 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F P GA   I mp leme n ta tio n   o f H ig h er Ord er F I R   F ilter   ( Gu r p a d a S in g h )   1881   [ 1 4 ]   Ba il m ar R H,   Ho n ale  SJ ,   Kin g P V,   Des ig n   an d   I m p le m e n tatio n   o f   A d ap tiv FI R   f i l ter   u s i n g   S y s to lic   A r c h itect u r e” ,   I n tern a tio n a Jo u r n a o R ec o n fig u r a b le  a n d   E mb ed d ed   S ystems   ( I JR E S ) 2 0 1 4 ;3 ( 2 ) :     54 - 6 1 ,   I SS N:  2 0 8 9 - 4864.   [ 1 5 ]   Go ld   B ,   J o r d an   KL ,   “A   D ir ec Sear ch   P r o ce d u r f o r   De s ig n i n g   Fi n ite   Du r at io n   I m p u ls e   R e s p o n s e   Fil ter s ”,   I E E E   Tr a n s .   A u d io   E l ec tr o a co u s t 1 9 6 9 ; AU - 1 7 :3 3 - 36.   [ 1 6 ]   R ab in er   L R ,   S teig l itz  K,   T h Desi g n   o f   W id e - b an d   R ec u r s i v an d   No n r e cu r s i v D i g ita Dif f er en t iato r s ”,   I E E E   Tr a n s .   A u d io   E lectro a co u s t ,   1 9 7 0 ;   AU - 1 8 :2 0 4 - 209.   [ 1 7 ]   R ab in er   L R ,   Go ld   B ,   an d   Mc Go n eg al  C A .   An   ap p r o ac h   to   th ap p r o x i m atio n   p r o b lem   f o r   n o n r ec u r s i v d ig ital  f ilter s .   I E E E   T r a n s .     Au d io   E lectr o ac o u s t.  1 9 7 0 ; AU - 1 8 :8 3 - 1 0 6 .   [ 1 8 ]   Her r m an n   O,   Sch u es s ler   W ,   “On   th Desig n   o S elec tive  N o n r ec u r s ive  D ig ita F ilter s ,   I E E E   A r d en   Ho u s W o r k s h o p ,   Har r im a n ,   N.   Y. 1 9 7 0 .   [ 1 9 ]   Her r m an n   O,   On   t h Des ig n   o n   No n r ec u r s i v Di g ital  Fil ter s   w ith   L i n ea r   P h ase, ”  E lectr o n .   L ett.   1 9 7 0 .   [ 2 0 ]   Kaiser   J   F,  D ig i tal   F ilter s ,   in   S y s te m   An al y s is   b y   Di g ital  C o m p u ter ”,   F.  F.  K u o ,   J .   F.  Kaiser ,   E d s .   Ne w   Yo r k ,   W ile y .   1 9 6 6 .   [ 2 1 ]   Hel m s   HD,   No n r ec u r s i v Di g ital  Fil ter s Desi g n   Me th o d s   f o r   A c h iev in g   Sp ec if icatio n s   o n   Fre q u en c y   R esp o n s e, ”  I E E E   Tr a n s .   A u d io   E lectro a co u s t . ,   1 9 6 8 ; A U - 1 6 :3 3 6 - 3 4 2 .   [ 2 2 ]   R a m s tad   T A ,   Sar a m ak T ,   “M u ltis ta g e,   Mu ltir a te  F I R   F il ter  S tr u ct u r es  fo r   N a r r o w   Tr a n s itio n - b a n d   F ilter s ,   I E E E   I n ter n atio n al  S y m p o s i u m   o n   C ir cu it s   an d   S y s te m s . 1 9 9 0 .   [ 2 3 ]   J ian g   X,   B ao   Y,   “FI R   F ilt er  Desig n   b a s ed   o n   F P GA ,   I n ter n at io n al  C o n f er en ce   o n   C o m p u ter   A p p licatio n   a n d   S y s te m   Mo d elin g   ( I C C ASM  2 0 1 0 ) ,   2 0 1 0 ;1 3 :6 2 1 - 6 2 4 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       G u r p a d a m   S in g h   re c e i v e d   h is  BE  d e g re e   in   El e c tro n ics   a n d   E lec tri c a c o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   f ro m   P a n jab   Un iv e rsit y ,   C h a n d ig a rh ,   I n d ia)  i n   1 9 9 4   a n d   M .   T e c h .   d e g re e   in   El e c tro n ics   P u n jab   T e c h n ica U n iv e rsity ,   Ja lan d h a r,   (In d ia)  in   2 0 0 3 .   He   is  p u rsu in g   h is  P h . D   De g re e   f ro m   P EC  Un iv e rsity   o T e c h n o lo g y   Ch a n d ig a rh ,   In d ia.   He   h a w o rk   e x p e rien c e   o     A c a d e m ia  o f   o v e 1 8   y e a rs.   P re se n tl y   h e   is  w o rk in g   a a n   a ss o c ia te  p ro f e ss o in   th e   d e p a rtm e n o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   a Be a n Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y ,   G u rd a sp u r,   P u n jab ,   IND IA .   He   h a a   n u m b e o f   p u b l ica ti o n s,  He   h a g u id e d   m a n y   M . T e c h .   stu d e n ts   in   f ield   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g .       Dr .   Ne e la m   R u p   Pr a k a s h   re c e i v e d   h e BE  d e g re e   in   El e c tro n ics   a n d   El e c tri c a c o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   f ro m   P u n jab   En g in e e rin g   Co ll e g e   (P a n ja b   Un iv e rsity ,   Ch a n d ig a rh ,   In d ia)  in   1 9 8 7   a n d   h e   M E   d e g re e   in   El e c tr o n ics   f ro m   P u n jab   En g in e e rin g   Co ll e g e   ( P a n jab   U n iv e rsity ,   Ch a n d ig a rh ,   I n d ia)  in   1 9 9 6   a n d   w a a wa rd e d   th e   c e rti f ica te  o f   M e rit   f o 1 st  p o s it io n   in   Un iv e rsit y .   S h e   c o m p lete d   h e P h . De g re e   a lso   f ro m   P u n jab   U n iv e rsity   Ch a n d ig a rh ,   In d ia  i n   2 0 0 2 .   S h e   h a w o rk   e x p e rien c e   o f   b o th   In d u stry   a n d   A c a d e m ia   o f   o v e 2 7   y e a rs.  S h e   h a n u m b e r   o f   p u b li c a ti o n s,  S h e   h a g u id e d   m a n y   M a n d   P h . S tu d e n ts  in   f ield   o f   El e c tro n ic  S y ste m   De sig n Dr.  P ra k a sh   is  a   m e m b e o f   IEE E,   USA   a n d   IEE Circu it s   a n d   S y ste m s S o c iet y.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.