I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.  1 0 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 0 ,   p p .   4 6 7 9 ~ 4 6 8 6   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 5 . pp 4 6 7 9 - 4 6 8 6     4679       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Desig n and  ana ly sis  of opti m i z e d C O RDI C bas ed    G M SK  sy ste m  on  F P G A  platfor m       Renu k a   K a j ur 1 , K .   V .   P ra s a d 2   1 De p a rtme n o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   P E S I T ,   In d ia   2 De p a rtme n t   o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   BIT ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  2 4 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Ma r   2 5 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   A p r   1 ,   2 0 2 0       T h e   g a u ss ian   m in i m u m   sh if t   k e y i n g   ( G M S K)  is  o n e   o th e   b e st  su it e d   d ig it a m o d u latio n   sc h e m e in   th e   g lo b a sy ste m   f o m o b il e   c o m m u n ica ti o n   (G S M b e c a u se   o f   it c o n sta n t   e n v e lo p   a n d   s p e c tral  e ff icie n c y   c h a ra c teris ti c s.  M o st   o f   th e   c o n v e n ti o n a G M S a p p r o a c h e f a il e d   to   b a lan c e   th e   d ig it a m o d u latio n   w it h   e ff icie n u sa g e   o f   sp e c tru m .   In   th is  a rti c le,  th e   h a rd w a r e   a rc h it e c tu re   o f   th e   o p ti m ize d   CORD IC - b a se d   G M S s y ste m   is   d e sig n e d ,   w h ich   in c lu d e G M S M o d u latio n   w it h   t h e   c h a n n e a n d   G M S De m o d u latio n .   T h e   m o d u latio n   c o n sists   o f   n o n - re tu r n   z e ro   (NRZ e n c o d e r,   a n   in teg ra to f o ll o w e d   b y   G a u ss ia n   f il terin g   a n d   f re q u e n c y   m o d u latio n   (F M ) .   T h e   G M S d e m o d u latio n   c o n sists   o f   F M   d e m o d u lato r ,   f o ll o w e d   b y   d if fe re n ti a ti o n   a n d   NRZ  d e c o d e r .   T h e   F M   M o d u latio n   a n d   d e m o d u latio n   u se   th e   o p ti m ize d   CORD IC  m o d e fo r   a n   In - p h a se   (I)  a n d   q u a d ra tu re   (Q)  p h a se   g e n e ra ti o n .   T h e   o p ti m ize d   COR DIC  is  d e sig n e d   b y   u sin g   q u a d ra n m a p p in g   a n d   p i p e li n e d   str u c tu re   to   im p ro v e   th e   h a rd w a re   a n d   c o m p u tati o n a l   c o m p lex it y   in   G M S s y ste m s.  Th e   G M S s y ste m   is  d e si g n e d   o n   th e   X il i n x   p latf o r m   a n d   im p le m e n ted   o n   A rti x - 7   a n d   S p a rtan - 3 EF P G A .   T h e   h a rd w a r e   c o n stra in ts  li k e   a re a ,   p o w e r,   a n d   ti m in g   u ti li z a ti o n   a re   su m m a rize d .     T h e   c o m p a riso n   o f   th e   o p t im ize d   CORD IC  m o d e w it h   sim il a r   CORD IC   a p p ro a c h e s is  tab u late d   w it h   im p ro v e m e n ts.   K ey w o r d s :   Dif f e r en t iato r   Dig ital  f r eq u e n c y   s y n t h esizer   FP GA   Fre q u en c y   d e m o d u lat io n   Fre q u en c y   m o d u latio n   GM SK   I n teg r ato r   P ip elin ed   C OR DI C   Co p y rig h ©   2 0 2 0 I n stit u te o f   Ad 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 :   R en u k Kaj u r ,   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g ,   P E SI T ,   B en g alu r u ,   I n d ia .   E m ail:  r en u k ak aj u r @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   t h cu r r e n er o f   h ig h - s p ee d   co m m u n icatio n ,   th e   p r i m o b j ec tiv o f   t h s y s te m   is   to   ac h ie v m o d u latio n   th at  h a s   p o w er   s p ec tr u m   w it h   co n s tan a m p li tu d an d   ad eq u ate  b an d w id th .   Ou o f   all,   s o m o f   th ef f icie n tec h n iq u es  ar m in i m u m   s h i f k e y i n g   ( MS K)   an d   GM SK.  T h e y   ar d er iv ed   f r o m   th co n s ta n t - p h ase  f r eq u en c y   s h i f k e y in g   ( C P FS K)   f a m il y   o f   m o d u latio n   o p er at in g   at  co n s ta n e n v elo p [ 1 ,   2 ] .     As  m o d u lated   s ig n al  h as   t h e   ch ar ac ter is tic   o f   co n s ta n a m p litu d e,   th e   p o w er   u tili za t io n   w il b lo w   b y   u s i ng  class   C R a m p li f ier .   E m p l o y i n g   an   a m p li f ier   is   n ec ess a r y   f o r   b atter y   o p er ated   u n its .   T h GM SK  is   w ell   s u ited   d ig ita m o d u latio n   t y p e   an d   u s ed   in   th GSM  s ta n d ar d .   T h s p ec tr al  ef f icien c y   a n d   co n s tan en v elo p ar t w o   u n iq u ch ar ac ter i s ti cs   in   GM SK  ar e   cr ed ited   in   en h a n ci n g   r esu lt  d esp ite  t h ad j ac en ch an n el   in ter f er e n ce   ( AC I )   an d   n o n - l i n ea r   a m p l if ier s   p r ese n ce .   T h GM SK  s i g n al   is   an   e x ten d ed   f o r m   o f   MSK   s i g n al  b y   p er f o r m i n g   p r e - f ilter i n g   o v er   it  a n d   al s o   co n v er ts   a   p ar ticu lar   ca s e   i n   t h C P FS o r   f i lter ed   o f f s et - q u ad r atu r p h ase  s h if k e y in g   (O - QP SK) .   T h GM SK  s ig n al  is   g en er a ted   f r o m   t h v ar io u s   m eth o d s   [ 3 - 1 0 ]   an d   is   clas s i f ied   as   h ig h - r eso l u tio n   s y n th e s izer   i n d ir ec m o d u latio n ,   a n d   v o lta g co n tr o ll ed   o s cillato r   ( VC O)   d ir ec m o d u latio n   a n d   q u ad r atu r a m p lit u d m o d u latio n   ( Q A M) .   T h GM SK  m o d u latio n   tech n iq u is   w ell   k n o w n   p ar tial  r esp o n s co n ti n u o u s   p h ase  m o d u latio n   ( C P M )   an d   s u itab le  f o r   th n o n - li n e ar   p o w er   a m p li f ier .   T h GM SK  s y s te m   i s   u s ed   i n   m a n y   ap p licatio n s   as   m o d u latio n   tech n iq u e,   w h ich   i n c l u d es  t h e   au to m atic  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  1 0 ,   No .   5 ,   Octo b e r   2 0 2 0     4 6 7 9   -   4686   4680   id en ti f icatio n   s y s te m   ( A I S)  r ec eiv er   f o r   s h ip - b ased   r ad io - d ata  tr an s m i s s io n   s y s te m s ,   s p ec tr u m   s e n s i n g   f o r   co g n iti v r ad io   ( C R )   an d   v e s s el  m o n ito r i n g   u s i n g   s ta t u s   d ata   tr an s m itti n g   m o d el  [ 1 1 ] .   Sectio n   2   d escr ib es   t h p r o p o s ed   o p tim ized   CO R DI C   b ased   GM SK   s y s te m   w it h   d etailed   ar ch itect u r an d   al s o   ex p lai n s   th o p ti m ized   C OR DI C   m o d el  ad o p ted   in   GM S s y s te m s .   Sectio n   3   ex p lai n s   th s i m u latio n   r es u lts   o f   t h GM SK  s y s te m   an d   a n al y ze s   th h ar d w ar co n s tr ai n ts   o f   o p ti m ized   C O R DI C   b ased   GM SK  s y s te m s   a n d   co m p ar i s o n   o f   th o p ti m ized   C OR DI C   m o d el  w it h   ex is ti n g   t ec h n iq u es.   Sec tio n   4   co n clu d es t h o v er all  w o r k   w i th   i m p r o v e m e n ts .   T h is   s ec tio n   d is c u s s e s   t h e x i s tin g   w o r k   o f   GM SK  s y s te m s   an d   its   ap p licatio n s   an d   al s o   d is cu s s io n   o f   ex is t in g   C O R DI C   tec h n iq u es .   T h B a b u   et  al.   [ 1 2 ]   d escr i b es  th GM SK  m o d u lato r   f o r   GSM  ap p licatio n s ,   w h ic h   in cl u d es  d if f er en t ial  en co d er   f o llo w ed   b y   p r e - ca lc u lated   g a u s s ian   v a lu e s   f o r   p u ls s h ap in g ,   an   I Q   g en er atio n   u s i n g   lo o k u p   tab le   ( L UT )   b ased   s in e - co s i n g en er ato r .   W alter   et  al.   [ 1 3 ]   ex p lain   ab o u GM SK   Mo d u lato r ,   w h ic h   p er f o r m s   t h m o d u latio n   u s i n g   d elta - s ig m f r eq u e n c y   d is cr i m i n ato r   b ased   s y n t h esizer     to   p r o d u ce   th R m o d u lat ed   s ig n al  a n d   also   p r o to ty p ed   th GM SK  Mo d u lato r   f o r   GSM  tr an s m itt er   s tan d ar d s .   T h Gao   et  al.   [ 1 4 ]   p r esen ts   t h GM S De m o d u l atio n   u s in g   t h g e n er al  p r o ce s s in g   u n it  ( GP U)   o n   th o m p u te  Un i f ied   De v ice  A r c h itect u r ( C UD A )   p r o g r am m in g   p lat f o r m   an d   m ai n l y   in cl u d es  R ea d - o n l y   m e m o r y   ( R OM )   m o d u le s   f o r   W av ef o r m   g e n er atio n ,   lo w   p ass   FIR  f i lter   f o llo w ed   b y   m u ltip licatio n   an d   ad d itio n .   Gh n i m et  a l.  [ 1 5 ]   p r esen G MSK  m o d u lat io n   u n d er   r ad io   m o b ile  p r o p ag atio n   en v ir o n m en t s   w i t h   d if f er e n c h an n el s   o n   s o f t war e - b ased   en v ir o n m e n t.  S u p r iy et  al.   [ 1 6 ]   p r esen r ec o n f i g u r ab le  co o r d in ate   r o tatio n   d ig ital  co m p u ter   ( C O R DI C )   b ased   o n   r o tatin g ,   v ec t o r in g   m o d f o r   cir cu lar   an d   h y p er b o lic  tr aj ec to r y .   T h d esig n s   u s e   m o r co o r d in ate  ca lcu la tio n   u n it  f o r   r ec u r s i v a n d   p ip elin ed   ar ch itect u r in   b o th   th e   m o d es   o f   th C O R DI C ,   w h ich   co n s u m e s   m o r ch ip   ar ea . C h e n   et  al.   [ 1 7 ]   p r esen m u lt ip le  r o t atio n   C O R DI C   f o r   co n f i g u r ab le  f ast  f o u r ier   tr a n s f o r m   ( F FT )   ac ce ler ato r ,   th FF T   t w id d le  f ac to r s   ca l cu latio n   b a s ed   o n     th C OR DI C   r o tatio n ,   w h ich   s av es  th h ar d w ar co s a n d   C OR DI C   m o d el  d esi g n ed   u s i n g   co m p r ess io n   iter atio n   w it h   f o u r   r o tatio n s ,   t w id d les  d ir ec tio n   p r ed ictio n   an d   s eg m e n ted   p ar allel  iter ati o n .   Ho w e v er ,   th is   p r o ce s s   u tili ze s   m u ch   ti m i n   th F FT   p r o ce s s .   C h u n g   et   al.   [ 1 8 ]   p r esen th FP G A   b ased   b ip ed   r o b o an g le s   an d   d is tan ce   ca lcu la tio n   u s i n g   p ip elin ed   C OR DI C   b ased   in v er s k i n e m at ic.   T o   r ed u ce   th h ar d w ar co s t,   h ar d w ar s h ar in g   m ac h i n te ch n iq u es   ar ad o p ted   an d   r ep lace d   th e   m u lt ip lier s   a n d   d i v i d er s   b y   ad d er s   a n d   s h i f ter s .   T h b ip ed   r o b o an g le  d esi g n   u s e s   1 8 - s tag e s   p ip elin ed   ar ch itect u r to   in cr e ases   t h o p er atin g   f r eq u en c y   o f   t h m o d e l.  C h i n n ath a m b e al.   [ 19 ]   p r esen t   t h ar ea   e f f icie n C OR DI C   al g o r ith m ,   w h ic h   u s es   s ix   s ta g es   w it h   f o u r   d if f er e n m et h o d s   i n cl u d es  w i th o u a n d   w it h   a   p ip elin ed   m et h o d ,   u n r o lled   C OR DI C ,   a n d   m u x   b ased   C OR DI C .   T h T i w ar et  al.   [ 2 0 ]   p r esen ts   t h h y b r id   C OR DI C   al g o r ith m   w h ich   i n clu d e s   m ix ed   t w o   C O R DI C   p r o ce s s o r   o f   s a m a n g le  i n p u t   an d   a n o th er   p ar titi o n ed   h y b r id   C O R DI C   alg o r it h m ,   w h ic h   in cl u d es  t w o   C OR DI C   p r o ce s s o r s   o f   d i v id ed   an g le  i n p u t s .   Ho w e v er ,   th e s ar ch i tectu r es   u tili ze   m o r ti m e   p r o ce s s   an d   co n s u m m o r e   p o w er .   T o r r es  et  al.   [ 2 1 ]   p r ese n FP G A   b ased   o p ti m ized   C OR DI C   b ased   ata n 2   co m p u tatio n ,   w h ich   i n clu d e s   z - p ath   i m p le m e n tatio n   u s i n g   L UT   an d   ca s ca d ed   ca r r y   ch ai n .   W an g   et   al.   [ 2 2 p r esen 1 6 - b it  C O R DI C   al g o r ith m   i m p le m e n tatio n ,   w h ic h   c alcu latio n   th f u ll  r an g ca lcu latio n   o f   an g le s   f o r   s in e,   co s i n e,   an d   tan g en t.  T h e   C OR DI C   alg o r ith m s   u s ed   i n   m an y   ap p licatio n s   f o r   an g le  ca lcu latio n   in cl u d es   q u ick   r esp o n s e   ( QR )   Dec o m p o s itio n   m u ltip le  in p u m u ltip l o u tp u t   ( MI MO )   ch a n n el  d et ec tio n   [ 23 ] ,   o n lin e   s p ik ti m e - d ep en d e n t p last ic it y   ( ST DP )   lear n in g   w it h   n e u r o n s   [ 2 4 ] .     Fro m   th r e v ie w   o f   r ec en l ite r atu r e,   it  h a s   b ee n   n o ticed   th a th a m o u n o f   w o r k   ca r r ied   o n   GM SK   s y s te m s   i s   m aj o r ly   b ased   o n   s o f t w ar ap p r o ac h es  a n d   f e o n   h ar d w ar e - b ased   ap p r o ac h es.  I n   t h a v ailab l e   ex is t in g   h ar d w ar e - b ased   ap p r o ac h es  ca r r ied   n eith er   o n   GM SK  Mo d u lato r   n o r   o n   GM SK   De m o d u lato r ,   an d   n o th co m p lete  f r a m e w o r k .   T h av ailab le  ex is t in g   w o r k s   ar f ac in g   h ar d w ar co m p l ex it y ,   p er f o r m a n ce   d eg r ad atio n ,   an d   m o r ch ip   ar ea   co n s u m p tio n   w it h   h u g p o w er   co n s u m p tio n .   T h R OM   b ased   L UT   tab le  is   u s ed   f o r   I g e n er atio n ,   an d   L o ca o s cillato r s   o r   VC ar u s ed   I Mo d u latio n   in   all  t h ap p r o ac h es,  w h ic h   co n s u m e s   m o r ch ip   ar ea   an d   af f ec th s y s te m   p er f o r m an ce .   T o   co m p u te  t h I g e n er atio n   ef f icie n tl y   b y   in co r p o r at in g   t h C O R DI C   m et h o d   in   GM SK  s y s te m s .   T h ex is tin g   C O R DI C   m et h o d s   ar h i g h l y   co n v e n tio n al,   u s es  m o r iter atio n s ,   R OM   b ased   tab le  u s ed   tan g e n g e n er atio n .   T h u s   th er is   a   n ee d   f o r   " Op timiz ed   C OR DI C   meth o d   fo r   co s t - effec tive  GMS K   s y s te ms ."       2.   O P T I M I Z E CO RD I B A SE G M SK   SYST E M   I n   t h is   s ec tio n ,   t h p r o p o s ed   GM SK  s y s te m   u s i n g   t h o p ti m ized   C OR DI C   m o d el  is   ex p lain ed   w it h   its   h ar d w ar ar ch itectu r e s .   T h d esig n   f lo w   o f   th p r o p o s ed   GM SK  s y s te m   i s   r ep r esen ted   in   Fi g u r 1 .     I m ai n l y   co n s i s ts   o f   a   GM S m o d u lato r   an d   d e m o d u lato r   alo n g   w it h   t h e   ch a n n el.   T h GM SK   m o d u lato r   m ai n l y   co n s i s ts   o f   h ar d w ar e   b lo ck s   o f   N R Z   ( n o n - r etu r n - ze r o en co d er ,   in teg r ato r ,   G au s s ian   f il ter ,   an d   f r eq u en c y   m o d u lat io n   ( FM)   u s i n g   o p ti m ized   C O R DI C   a n d   d ig ital  f r eq u en c y   s y n t h esiz er   ( DFS).   Si m ilar l y ,   th GM SK  d e m o d u lato r   m ain l y   co n s is ts   o f   h ar d w ar b lo ck s   o f   FM  d e m o d u latio n   u s i n g   o p tim ized   C O R DI C   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f o p timi z ed   C OR DI C   b a s ed   GMS K   s y s tem  o n   F P GA   p la tfo r m   ( R en u ka   K a ju r )   4681   an d   DFS,  d if f er en tiato r ,   an d   NR Z   d ec o d er .   I n   th is   d esig n ,   1 - b it  GM SK  in p u i s   co n s id er ed   an d   g en er ate    th 1 - b it  GM SK o u tp u t.       N R Z   E n c o d e r I n t e g r a t o r G a u s s i a n   F i l t e r F M   M o d u l a t i o n   u s i n g   O p t i m i z e d   C o r d i c   a n d   D F S C h a n n e l F M   D e m o d u l a t i o n   u s i n g   O p t i m i z e d   C o r d i c   a n d   D F S D i f f e r e n t i a t o r   N R Z   D e c o d e r G M S K   M o d u l a t o r G M S K   D e m o d u l a t o r G M S K   I n p u t G M S K   O u t p u t     Fig u r 1 .   Desig n   f lo w   o f   p r o p o s ed   GM SK  s y s te m       2 . 1 .   G M SK   m o du la t o r   T h GM SK  m o d u lato r   p r o ce s s   th 1 - b it  i n p u in f o r m atio n   in   N R Z   en co d er .   T h XO R   m o d u l e   r ec eiv es  t h GM S 1 - b it  i n p u alo n g   w i th   th d ata  f lip - f lo p   (D - FF )   o u tp u as  a n   i n p u in   f ee d b ac k   f o r m   an d   g r an t s   th 1 - b it  o u tp u t,  w h ic h   is   in p u to   in te g r ato r   b lo ck ,   T h in teg r ato r   b lo ck   m ai n l y   h as  f o u r   te m p o r ar y   r eg is ter s   w h ich   s to r t h i n te g r ato r   d ata  s er iall y   a n d   ad d   th la s te m p o r ar y   d ata  w it h   f i r s in p u t o   g e n er ate   th i n teg r ato r   1 - b it  o u tp u t.  T h Gau s s ia n   f ilter   i s   d esi g n ed   u s in g   f i n ite  i m p u l s r es p o n s ( FIR)  f ilter .     T h Gau s s ia n   f ilter   is   d esi g n e d   f o r   8 - tap   an d   tar g ets  to   g en er ate  1 6 - b it  o u tp u t.  I m ai n l y   u s es  8 - m u ltip lier s   to   m u ltip l y   8   FIR   co ef f icie n ts   w it h   in te g r ato r   o u tp u t,  1 5 - d el a y   f lip - f lo p s ,   a n d   7 - ad d er s .   T h 7 th   ad d er   o u tp u t   g en er ate s   th Ga u s s ian   f ilter   o u tp u t,  w h ic h   is   i n p u to   F Mo d u latio n .   T h FM  Mo d u latio n   h ar d w ar e   ar ch itect u r is   r ep r esen ted   in   F ig u r 2 .     T h FM  m o d u la tio n   m ai n l y   c o n tain s   a n   o p ti m ized   C O R DI C   m o d el  f o r   I g en er atio n   an d   t w o   D FS   f o r   I Mo d u latio n   alo n g   w it h   C o n tr o u n it  an d   A d d er   m o d u le.   T h o p tim ized   C O R D I C   m o d el  g en er ate s     in - p h ase  ( I )   f o r   co s in ( co s 1 )   w a v e f o r m   a n d   q u ad r atu r ( Q )   f o r   s in e   ( s i n e1 )   w a v e f o r m   b ased   o n   t h p h ase   in p u t   ( p h ase_ i n ) .   T h d etailed   o p tim ized   C O R DI C   m o d el  is   e x p lain ed   i n   s ec tio n   2 . 4 .   T h C OR DI C   m o d el   o u tp u ts   ar i n p u t s   to   t w o   D FS   m o d u le.   T h t w o   DF i s   u s ed   to   g e n er ate  t h ar b itra r y   w av e f o r m s   f o r     th co r r esp o n d in g   C OR DI C   o u tp u ts .   T h co s in e   ( co s 2 )   a n d   s in ( s i n e2 )   w a v ef o r m s   ar g en er ated   f o r   I Q   m o d u latio n .   T h co n tr o u n it   is   u s ed   to   co n tr o th co s 2   an d   s in e2   w a v ef o r m s   u s i n g   in teg r ato r   o u tp u t.   I f   th i n te g r ato r   o u tp u is   1 ,   th en   co s 2   as  a n   o u tp u ( I )   an d   in teg r ato r   o u tp u is   0 ,   th e n   s in e2   as  a n   o u tp u t   ( Q) .   T h ad d er   a d d s   I   an d   s ig n al s   an d   f r a m t h 1 2 - b it G MSK  m o d u la tio n   o u tp u t ( G m s k _ m o d   I +Q ) .       O p t i m i z e d   C o r d i c   M o d e l   f o r   I Q   G e n e r a t i o n D F S - 1   f o r   I Q   M o d u l a t i o n D F S - 2   f o r   I Q   M o d u l a t i o n C o n t r o l   U n i t   A d d e r c o s 1 s i n e 1 c o s 2 s i n e 2 i n t e g r a t o r _ o u t G m s k _ m o d I Q p h a s e _ i n F M   M o d u l a t i o n     Fig u r 2 .   Har d w ar ar ch itect u r o f   FM  m o d u latio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  1 0 ,   No .   5 ,   Octo b e r   2 0 2 0     4 6 7 9   -   4686   468 2   2 . 2 .   Cha nn el   T h ch an n el  is   u s ed   to   g en er ate  th r an d o m   s eq u en ce   g en er atio n   th at  is   ca lled   n o is e.   T h GM SK   m o d u lated   o u tp u is   m i x ed   w it h   th e   ch a n n el  o u tp u to   g en er ate   th e   r an d o m ized   o u t p u t,  w h ich   is   in p u t     to   th GM S d e m o d u lato r .   T h ch an n el  m o d u le  i s   d esig n ed   u s i n g   p s e u d o r an d o m   ( P R )   o r   m a x i m u m     len g th   ( m )   s eq u e n ce s   b ased   o n   th Galo is   f ield   ( GF)   th eo r y .   T h m - s eq u e n ce s   ar g e n er a ted   f r o m   th e   li n ea r   f ee d b ac k   s h i f t   r eg i s ter   ( L FS R )   a n d   w h ic h   is   co m m o n l y   k n o w n   a s   Galo i s - L FS R .   Fo r   h i g h - s p ee d   h ar d w ar i m p le m e n tatio n ,   Galo is - L F S R   i s   b etter   o p tio n   th an   Fib o n ac ci - L F SR   b ec a u s it  co n s u m es  f e w er   clo c k   c y cles  to   clo ck   d ela y   p ath   t h a n   Fib o n ac ci - L F SR .   I n   d esig n ,   T h Galo is - L FS R   f o r   5 th   o r d er   g en er atin g   p o l y n o m ial  i s   co n s id er ed   in   G F   ( 2 ) .   T h 5 th   o r d e r   g en er ato r   p o l y n o m ial  o f   t h d esig n ed   L FS R   is         ( 1 )     T h Galo is - L F S R   d esi g n   u s es   6 - m u ltip lier s ,   6 - d ela y   ele m e n ts ,   an d   5 - ad d er s .   T h s ix   co e f f icie n ar e   u s ed   i n   th g en er ato r   p o l y n o m ial  is   G=   [ 1 ,   0 ,   0 ,   1 ,   0 ,   1 ] .   T h t w o   L F SR   o f   th s a m p o l y n o m ial  i s   co n s id er ed ;   ad d   th t w o   L FS R   o u tp u t s   to   g en er ate  th r a n d o m   s eq u e n ce .   T h r an d o m   s eq u e n ce   i s   s i m ilar   to   th ad d iti v w h ite  g au s s ia n   n o is e   [ A W GN ]   g en er atio n   i n   r ea l - ti m co n s i d er atio n s .       2 . 3 .   G M SK   de m o d ula t o r   T h GM SK  d e m o d u lato r   is   m ai n l y   in co r p o r atin g   FM  De m o d u lato r   alo n g   w it h   Di f f er en tiato r   an d   NR Z   d ec o d er .   T h 1 2 - b it  ch a n n el   o u tp u is   i n p u to   GM SK   De m o d u lato r .   T h Har d w ar ar ch itect u r o f   FM   De m o d u latio n   is   r ep r esen ted   in   F ig u r 3 .   T h C OR DI C   m o d el  g en er ates  t h co s in an d   s in o u tp u b ased   o n   th p h ase  i n p u ts .   I n   t h at,   co n s id er   th co s in ( co s 1 )   f o r   th DFS  m o d u le,   w h ic h   g en er ate s   th u p d ated   o u tp u t   ( co s 2 ) .   T h co n tr o u n i r ec ei v es  th e   d ela y ed   D FS   o u tp u t   an d   ch a n n el  o u tp u t,  p er f o r m   th co m p ar i s o n   to   g en er ate  t h FM  d e m o d u lated   o u tp u t.   T h d if f er e n tiato r   r ec eiv e s   t h 1 - b it  F d e m o d u la ted   o u tp u a s   a n   i n p u t,  a n d   it   m a in l y   co n s is ts   o f   f o u r   te m p o r ar y   r eg is ter s   a n d   s u b tr ac o r   u n i ts .   I p er f o r m s   th d if f er en tiato r   o p er atio n   to   g en er ate  t h 1 - b it   o u tp u t.  T h NR Z   d ec o d er   d e co d es  th d if f er en tia to r   o u tp u an d   g en er ate s   th 1 - b it  G MSK  d e m o d u lated   o u tp u t.  T h GM SK  o u tp u m u s m atch   w i th   GM SK  in p u in   o r d er   to   en s u r th at  t h GM SK  s y s te m   is   w o r k i n g   co r r ec tl y .       O p t i m i z e d   C o r d i c   M o d e l   f o r   I Q   G e n e r a t i o n D F S - 1   f o r   I Q   M o d u l a t i o n C o n t r o l   U n i t   c o s 1 c o s 2 C h a n n e l _ o u t o u t p u t p h a s e _ i n F M   D e m o d u l a t i o n D e l a y   R e g i s t e r     Fig u r 3 .   Har d w ar ar ch itect u r o f   FM  d e m o d u latio n       2 . 4 .   O pti m ized  CO RD I m o del   T h o p tim ized   C O R DI C   m o d el  o v er co m es  th co n v e n tio n a l   C O R DI C   p r o b le m s   li k r o tati o n al  an g le   co v er ag e,   m o r i ter ativ s ta g e s ,   an d   le s s   co n v er g en ce   s p ee d .   T h p r o p o s ed   C OR DI C   m o d el  w ill  b u s ed   f o r   o p tim izin g   t h a n g le  r a n g e,   co m p u tatio n al  an d   h ar d w ar c o m p le x it y ,   u s a g o f   r ea d - o n l y   m e m o r y   ( R OM )   r eso u r ce s   f o r   L UT   u p d atio n .   T h o p tim ized   C O R DI C   m o d el  is   p r ep r o ce s s in g   u n i t,  p ip elin ed   C OR DI C ,   d ela y   u n it,  a n d   a   p o s t - p r o ce s s i n g   u n it   i s   r ep r esen ted   in   Fi g u r e   4 .   T h p r ep r o ce s s in g   u n i h a s   a n   8 - b it  p h as e   in p u a n d   allo ca tes  th f ir s 2 - b it  o f   MSB ,   i.e . ,   p h ase  i n p u [ 7 :6 ]   h as  1 st   q u ad r an a n d   th s a m 2 - b it  i n p u t s   to   d ela y   u n i t.  I n   d e s ig n ,   t h d ela y   u n it  i s   u s ed   f o r   th e   s y n c h r o n izatio n   p r o ce s s .   T h p r ep r o ce s s in g   u n it  f i n d s     th q u ad r an lo ca tio n   b ased   o n   t h M SB   2 - b it s .   T h p r ep r o ce s s ed   8 - b it  o u tp u is   in p u to   th e   p ip elin ed   C OR DI C   m o d u le.   T h d ela y   u n it  o u tp u a n d   p ip elin ed   C OR DI C   m o d u le  o u tp u g en er ates  p ar allell y   to   m ai n tai n   th s y n c h r o n izatio n .     T h h ar d w ar ar ch i tectu r o f   th p ip elin ed   C O R DI C   m o d u l is   r ep r esen ted   in   Fig u r 5 .   Fo r   h ig h - s p ee d   C OR DI C   m o d u le  w i th   co s in an d   s i n e,   ca lc u latio n   is   d o n b y   s in g le  s tep   p ip elin ed   tech n iq u e.     T h p r e p r o ce s s ed   o u tp u ( p h ase  v alu e)   is   i n p u to   Z 0   an d   s e th in itial  v alu e s   to   X 0   an d   Y 0.   I n   th d esig n ,   s i x   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f o p timi z ed   C OR DI C   b a s ed   GMS K   s y s tem  o n   F P GA   p la tfo r m   ( R en u ka   K a ju r )   4683   iter atio n   s ta g es   ar u s ed   w i th   p ip elin s tr u ctu r e.   Fo r   ea c h   i t er atio n   s ta g e,   th e   an g le  ( a)   v al u u p d ated   d ir ec tl y   to   eli m i n ate  th R OM   L UT   tab le .   E ac h   s tag e,   s et  o f   o u tp u ts   lik X 1 ,   Y 1 ,   a n d   Z 1   ar o b tain ed   in   ea c h   clo ck   c y cle,   an d   p r o ce s s in g   s p ee d   o f   it  w ill  n o af f ec t h C O R D I C   ca lcu latio n   in   s ta g es  b ec au s o f   t h p ip elin e   s tr u ct u r e.   T h p ip elin s tr u ct u r is   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   th ac c u r ac y   ca lc u latio n .   T h s ig n   ( S)  v al u w il b u p d ated   b ased   o n   th MSB   ( 7 th )   b it  o f   Z   in p u v a lu o r   n ex s tag v al u es  li k Z 1 . . .   Z 6 .   T h ad d itio n   o r   s u b tr ac tio n   w ill  b p er f o r m ed   b y   u s in g   Sig n   ( S)  v al u e.   T h 6 th   s tag o u tp u t s   ar f in al  co s in a n d   s i n v al u e s   o f   p ip elin C O R DI C .   T h p o s p r ep r o ce s s in g   u n it  is   u s ed   to   co n v er th p ip elin ed   C OR DI C   o u tp u r es u lt s   b ased   q u ad r an ts   o f   th i n p u v alu e s .   I n   o p ti m ized   C O R DI C   m o d el,   th i n p u q u ad r an w il b s et  0 0 ”  f o r   in p u t a n g le  [ 0 o ,   9 0 o ] ,   0 1 ”  f o r   an g le  [ 9 0 o ,   180 o ] ,   1 0 ”  f o r   an g le  [ 1 8 0 o ,   2 7 0 o ]   an d   1 1 ”  f o r   an g le  [ 2 7 0 o ,   3 6 0 o ].       P r e p r o c e s s i n g   U n i t P i p e l i n e d   C o r d i c   M o d u l e P o s t p r o c e s s i n g   U n i t D e l a y   m o d u l e c o s i n e s i n e P h a s e   I n p u t 8 M S B   2 - b i t s   [ 7 : 6 ] 2 2 8 8 8 8 8 2     Fig u r 4 .   Op ti m ized   C O R DI C   m o d el       > > 0 > > 0 ± ± ± X 0 Y 0 Z 0 S 0 a 0 > > 1 > > 1 ± ± ± X 1 Y 1 Z 1 S 1 a 1 > > n - 1 > > n - 1 ± ± ± X n - 1 Y n - 1 Z n - 1 S n - 1 a n - 1 C o s i n e   V a l u e S i n e   V a l u e     Fig u r 5 .   Har d w ar ar ch itect u r o f   p ip elin ed   C OR DI C   m o d u le       3.   RE SU L T S   AND  AN AL Y SI S   T h o p ti m ized   C OR DI C   b a s ed   GM SK   S y s te m   r e s u lts   ar an al y ze d   i n   th e   b elo w   s ec tio n .     T h p r o p o s ed   w o r k   is   d esi g n ed   u s in g   Xi lin x   I SE  1 4 . 7   to o u s in g   Ver ilo g - HD L   la n g u ag e,   a n d   m o d elsi m     6 . 5 f   is   u s ed   f o r   s i m u lat io n .   T h p r o p o s ed   d esig n   is   p r o to t y p ed   an d   im p le m en ted   o n   th b o th   Sp ar tan 3 E   an d   A r ti x - 7   FP GA   p lat f o r m   b y   co n s id er in g   d ev ice s - XC 3 S2 5 0 E - 4 FT 2 5 6   an d   XC 7 A 1 0 0 T - 3 C S G3 2 4   r esp ec tiv el y .   T h o p ti m ized   C OR DI C   b as ed   GM SK  s y s te m   s i m u latio n   r es u l t s   ar r ep r ese n ted   i n   Fi g u r e   6 .     T h g lo b al  clo ck   ( clk )   s ig n al  is   ac tiv a ted   w i th   p o s iti v ed g alo n g   w it h   ac ti v e - lo w   r ese ( r s t) .   T h co n tr o l   s ig n al s   li k en ab le  ( e n )   an d   s tar s i g n a ls   ar ac ti v ated   h i g h   a n d   u s ed   in   th GM SK  m o d u latio n   p r o ce s s .   Ass i g n   t h 1 - b it  GM SK  i n p u t   ( g m s k _ in )   ac co r d in g   to   th e   u s er ' s   i n ter est.  T h GM SK  s y s te m   p r o ce s s   s tar ts   ac co r d in g   to   th e   d esi g n   p r o ce s s .   T h GM SK   in p u as s i g n ed   r a n d o m l y   w it h   lo n g   d ela y s   to   v i s u al ize     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  1 0 ,   No .   5 ,   Octo b e r   2 0 2 0     4 6 7 9   -   4686   4684   th GM SK  m o d u latio n   o u tp u t .   B ased   o n   th GM SK  in p u ts   in   m o d u lat io n ,   1 2 - b it  GM SK   m o d u lated   o u tp u t   ( g m s k _ m o d _ o u t)   is   g e n er ated .   W h en   th g m s k _ in   i s   h i g h ,   th GM SK  Mo d u lated   o u tp u wo r k s   at  1 . 7 2   MH z,   an d   w h en   g m s k _ i n   i s   lo w ,   th e   g m s k _ m o d _ o u t o u tp u w o r k s   at  4 8 5 . 4 3   k Hz  f r eq u e n c y   f o r   o n s in u s o id al   w av e   s ig n al.   T h d e m o d u lat ed   o u tp u ( g m s k _ o u t)   is   g e n er ated   af t er   th GM SK  d e m o d u latio n   p r o ce s s .   T h GM SK  o u tp u i s   th s a m a s   t h GM SK  in p u w it h   t h d ela y   o f   1   clo ck   c y cle.   T h is   s i m u lat io n   r esu lt  i n d icate s   th at   th GM SK  s y s te m s   w o r k   e f f e ctiv el y   w it h   lo w   laten c y .           Fig u r 6 .   S i m u latio n   r esu l ts   o f   o p tim ized   C OR DI C   b ased   GM SK s y s te m       T h o p ti m ized   C OR DI C   b ase d   GM SK  S y s te m   is   s y n th e s iz ed ,   an d   af ter   p lace   an d   r o u te  o p er atio n ,   th h ar d w ar r eso u r ce   u tili za t io n   in   ter m s   o f   ar ea ,   ti m e,   an d   p o w er   ar s u m m ar ized   in   T ab le  1 .   T h GM SK   s y s te m   u tili ze s   le s s   ch ip   ar ea   in   ter m s   o f   2 7 1   s lices,   3 3 1   Sli ce   Fli p - f lo p s ,   a n d   4 9 9 f o u r - I n p u L UT s o n   FP G A .   T h GM SK  s y s te m   o p er ated   m a x i m u m   f r eq u e n c y   o f   8 9 . 0 6 8   MH w it h   m in i m u m   p e r io d   o f   1 1 . 2 2 7 n s   o n   Sp ar tan - 3 E FP G A .   T h p o w er   co n s u m p tio n   r ep o r is   g en er ated   u s i n g   t h X - P o w er   a n al y ze r   to o w it h   a n   FP GA   s y s te m   f r eq u e n c y   o f   1 0 0   MH z.   T h GM SK s y s te m   co n s u m es t h 0 . 0 5 2 W   t o tal  p o w er .   T h o p tim ized   C O R DI C   m o d el  is   s y n t h esized   s ep ar atel y ,   an d   a f ter   p lace   an d   r o u te   o p er atio n ,     th h ar d w ar e   r eso u r ce   u t il iza tio n   i n   ter m s   o f   ar ea   an d   ti m ar s u m m ar ized   i n   T ab le  2 .   T h o p ti m ized   C OR DI C   m o d el  u tili ze s   8 8   s lices,  1 1 9   Sli ce   f lip - f lo p s ,   a n d   1 5 7 f o u r - I n p u t   L UT s   o n   FP GA .   T h o p ti m ized   C OR DI C   o p er ated   at  1 5 6 . 9 3 7   MH m a x i m u m   f r eq u en cies  w it h   m i n i m u m   p er i o d   o f   6 . 3 7 2 n s   o n     Sp ar tan - 3 E FP G A .       T ab le  1 .   Har d w ar u til izatio n   s u m m ar y   o f   o p ti m ized   C O R D I C   b ased   GM SK  s y s te m   o n   Sp ar tan - 3E FP G A     H a r d w a r e   R e so u r c e s   O p t i mi z e d   C O R D I C   b a se d   G M S K   s y st e m   A r e a   N u mb e r   o f   S l i c e s   2 7 1   S l i c e   F l i p - F l o p s   3 3 1   4 - i n p u t   L U T s   4 9 9   T i me   M i n i m u m   P e r i o d   ( n s)   1 1 . 2 2 7   M a x . F r e q u e n c y   ( M H Z )   8 9 . 0 6 8   P o w e r   T o t a l   p o w e r   ( W )   0 . 0 5 2       T ab le  2 Har d w ar r eso u r ce   u t ilizatio n   o f   o p ti m ized   C O R DI C   m o d u le  o n   Sp ar tan - 3E FP GA   R e so u r c e   U t i l i z a t i o n   O p t i mi z e d   C O R D I C D e si g n   N u mb e r   o f   S l i c e s   88   S l i c e   F l i p - F l o p s   1 1 9   4 - i n p u t   L U T s   1 5 7   M a x . F r e q u e n c y   ( M H Z )   1 5 6 . 9 3 7       T h p r o p o s ed   o p tim ized   C O R DI C   m o d el  is   co m p ar ed   co n ce r n i n g   p r ev io u s   C O R DI C   m et h o d s     lik g en er al  u n r o lled   C O R DI C ,   P ip elin ed   u n r o lled ,   an d   m u x   b ased   C O R DI C   [ 2 5 ]   in   ter m s   o f     p er f o r m a n ce   p ar a m eter s   li k ar ea   ( Sli ce   f lip - f lo p s ,   n u m b er   o f   s lices)  an d   L a ten c y   ( Nu m b er   o f   clo ck   cy cle s )   ar tab u lated   i n   T ab le  3 .   T h e   p er f o r m an ce   p ar a m eter   r es u l ts   ar a n al y ze d   o n   t h Sp ar ta n - 3 E   FP GA  f o r   al l     th C O R DI C   m et h o d s .   T h p r o p o s ed   m eth o d   i m p r o v es  t h ar ea   o v er h ea d   ar o u n d   3 6 . 3 6 in   Sli ce - FF 's  4 6 . 9 8 in   s l ices     an d   3 6 . 3 6 in   laten c y   co n ce r n in g   p ip elin ed   u n r o lled   C O R DI C   m et h o d .   Si m ilar l y ,   co m p ar ed   w it h   p ip eli n ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f o p timi z ed   C OR DI C   b a s ed   GMS K   s y s tem  o n   F P GA   p la tfo r m   ( R en u ka   K a ju r )   4685   m u x   b ased   C O R DI C   m et h o d ,   ar o u n d   4 . 8   in   s lice - F F’s,  3 3 . 8 3 in   s lices ,   an d   1 2 . 5 in   laten c y   i m p r o v e m en t s .   T h ab o v r esu lts ,   t h p r o p o s ed   C OR DI C   is   r ed u ce d   th h ar d w ar co m p l ex it y   an d   i m p r o v e s   th p er f o r m an ce   w it h   ar ea   o p ti m izat io n   i n   GM SK  s y s te m s .   T o   im p r o v t h d es ig n   co n s t r ain ts   u s in g   FP G tech n o lo g y ,   h er e,   Atr ix - 7   FP G is   co n s id er ed ,   w h ich   is   2 8 n m   T ec h n o lo g y   co m p ar ed   w it h   Sp ar tan - 3 E   FP G A ,   w h ic h   w o r k s   at   9 0 n m   T ec h n o lo g y .   T h h ar d w ar e   u t ilizatio n   o f   Op ti m ized   C O R DI C   b a s ed   GM SK  s y s te m   o n   A r ti x - 7   FP GA   i s   tab u lated   i n   T a b le  4 ,   an d   th h ar d w ar r eso u r ce   u til izatio n   o f   o n l y   o p ti m ized   C O R DI C   Mo d u le  o n   A r t ix - 7   FP G A   is   ta b u lated   in   T ab le  5 .       T ab le  3 .   P er f o r m a n ce   co m p ar i s o n   o f   o p ti m ized   C OR DI C   m o d u le  w ith   p r ev io u s   [ 2 5 ]   C O R D I C   M e t h o d   S l i c e   F l i p - f l o p s   N o .   o f   S l i c e s   L a t e n c y ( C l o c k   c y c l e s )   G e n e r a l   U n r o l l e d   C O R D I C   [ 2 0 ]   1 3 4   1 6 0   7   P i p e l i n e d   U n r o l l e d   C O R D I C   [ 2 0 ]   1 8 7   1 6 6   11   P i p e l i n e d   M u x   b a se d   C O R D I C   [ 2 0 ]   1 2 5   1 3 3   8   P r o p o se d   O p t i mi z e d   C O R D I C   1 1 9   88   7       T ab le  4 .   Har d w ar u til izatio n   s u m m ar y   o f   o p ti m ized   C O R D I C   b ased   GM SK  s y s te m   o n   A r tix - 7 FP GA     H a r d w a r e   R e so u r c e s   O p t i mi z e d   C O R D I C   b a se d   G M S K   s y st e m   A r e a   S l i c e   R e g i st e r s   1 4 5   S l i c e   L U T s   3 2 1   L U T - F F   p a i r s   1 3 3   T i me   M i n i m u m   P e r i o d   ( n s)   3 . 8 5 4   M a x . F r e q u e n c y   ( M H Z )   2 5 9 . 4 7 7   P o w e r   D y n a mi c   p o w e r   ( W )   0 . 0 0 8   T o t a l   p o w e r   ( W )   0 . 0 9       T ab le  5 .   Har d w ar r eso u r ce   u t ilizatio n   o f   o p ti m ized   C O R DI C   m o d u le  o n   A r tix - 7   FP G A   R e so u r c e   U t i l i z a t i o n   O p t i mi z e d   C O R D I C D e si g n     S l i c e   R e g i st e r s   98     S l i c e   L U T s   1 1 4   L U T - F F   p a i r s   81   M a x . F r e q u e n c y   ( M H Z )   5 0 9 . 7 1       4.   CO NCLU SI O   T h e   o p t im i z e d   C OR D I C   b a s ed   G M S K   s y s t em s   a r e   d e s ig n e d   a n d   im p l em en t e d   o n   S p a r ta n - 3 E   an d   A r t x - 7 F PGA .   T h e   GM SK   s y s t em s   m a in ly   c o n t ai n   NR Z - E n c o d e r   an d   d e c o d e r ,   in t eg r a t o r - d if f e r en ti a t o r G a u s s i an   f il t e r ,   a n d   F M - m o d u l a t i o n - d em o d u l a t i o n   al o n g   w ith   ch an n e l .   I n   FM   m o d u l a t i o n   a n d   d em o d u l a ti o n ,   t h e   o p t im iz e d   C O R D I C   m o d e l   i s   in c o r p o r a t e d   f o r   I Q   g en e r a ti o n ,   an d   D FS   h a s   u s e d   I Q   m o d u la t i o n   T h e   o p t im i z e d   C OR D I C   r e d u ce s   th e   c o m p u t at i o n a l   an d   h a r d w a r e   c o m p l ex i ty   b y   u s in g   p i p el i n e   s t r u c tu r e   a l o n g   w ith   q u a d r an t   m a p p in g   in   G M S K   s y s t em s .   T h e   G M SK   s y s t em   i s   s im u l at e d   a n d   s y n th e s i z e d   o n   t h e   X i l in x   p l a tf o r m .   T h e   G MS K   s y s tem   r e s o u r c e   c o n s t r a in ts   l ik e   a r e a ,   t im e ,   an d   p o w e r   u t il i za t i o n   a r e   ta b u l a t e d .     T h e   G M SK   s y s t em s   o p e r a t e   at   8 9 . 0 6 8   M H z   a n d   c o n s u m e   l e s s   p o w e r   o f   0 . 0 5 2 W   o n   s p a r atn - 3 E   F PGA .   Si m i lar l y ,   o n   A r tix - 7   FP G A ,   t h GM S s y s te m s   o p er ate  at  2 5 9 . 4 7 7   MH an d   co n s u m le s s   p o w er   o f   0 . 0 9 W .   T h o p tim ized   C O R DI C   m o d el  is   co m p ar ed   w it h   o t h er   C OR DI C   m et h o d s   w i t h   i m p r o v e m en ts   in   ar ea   an d   late n c y .   T h o p ti m i ze d   C OR DI C   m o d el  u tili za ti o n   s h o w s   i m p r o v e m e n ts   ar o u n d   3 3 . 8 3 in   s lices   an d   1 2 . 5 % in   laten c y   th a n   p ip elin ed - M u x   b ased   C O R DI C   te ch n iq u e.       RE F E R E NC E S     [1 ]   M .   E .   M a g a n a ,   M a ri o   a n d   A .   K a n d u k u r i,   N o n - d a ta - a i d e d   p a ra m e tri c - a n d   n o n p a ra m e tr ic - b a se d   c a rr ier   f re q u e n c y   e st im a to rs  f o b u rs G M S c o m m u n i c a t i o n   sy ste m s,”   IE EE   T r a n s a c ti o n s   o n   I n s tr u me n t a t i o n   a n d   M e a s u r e me n t   v o l .   5 9 ,   n o .   7 ,   p p .   1 7 8 3 - 1 7 9 2 ,   2 0 1 0 .   [2 ]   D.  Ra p h a e li ,   " A   re d u c e d   c o m p lex it y   e q u a l ize f o OQ P S K ,   I E EE   T r a n s a c ti o n o n   C o mm u n ic a t i o n s ,   v o l.   5 8 ,   n o .   1 ,   2 0 1 0 .   [3 ]   T .   A .   N.  D i n h ,   e a l. ,   A   S ta t u D a ta  T ra n sm it t in g   S y ste m   f o V e ss e M o n it o ri n g ,   I n ter n a ti o n a J o u rn a o El e c tr ic a a n d   C o m p u te E n g i n e e ri n g   ( IJ E C E) ,   v o l.   8 ,   n o .   2 ,   p p .   9 1 7 - 9 2 5 ,   2 0 1 8 .   [4 ]   E.   Ka d h u m ,   a n d   R .   Ha it h a m ,   P e rf o rm a n c e   A n a ly sis  o f   I EE 8 0 2 . 1 5 .   4   T ra n s c e iv e S y ste m   u n d e r   A d a p ti v e     W h i te  G a u ss ia n   C h a n n e l , I n ter n a t i o n a J o u r n a o El e c tr ic a a n d   C o m p u t e E n g i n e e ri n g   ( IJ E CE ) ,   v o l .   8 ,   n o .   6 ,     p p .   4 1 8 4 - 4 1 9 6 ,   2 0 1 8 .   [5 ]   H.  N .   A b d u ll a h ,   T .   R .   S a e e d ,   A .   H.  S a h a r,   " Ef f ic ie n e rr o c o rre c ti n g   sc h e m e   f o c h a o s h if k e y in g   sig n a l s,   In ter n a ti o n a J o u r n a l   o f   E lec tri c a a n d   C o m p u ter   E n g i n e e r i n g   ( IJ E CE) ,   v o l .   9 ,   n o .   5 ,   p p .   3 5 5 0 - 3 5 5 7 ,   2 0 1 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
        I SS N :   2088 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  1 0 ,   No .   5 ,   Octo b e r   2 0 2 0     4 6 7 9   -   4686   4686   [6 ]   C.   W u ,   e t   a l .,   S i n g le - c h a n n e b l in d   s o u rc e   se p a r a t i o n   o f   c o - f re q u e n c y   o v e rla p p e d   G M S K   sig n a ls  u n d e r   c o n sta n t - m o d u l u s c o n s tr a i n ts,   IE E Co m mu n ic a t i o n s   L e t ter s ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   4 8 6 - 4 8 9 ,   2 0 1 6 .   [7 ]   S .   R .   A b d o l la h i ,   e a l .,   A n   a l l - d ig i tal  p r o g r a m m a b le  d ig i tal ly - c o n tr o l le d - o sc i l lat o (DCO f o d ig i tal  w ire les s   a p p li c a t io n s,”   i n   IE EE   In ter n a ti o n a l   S y m p o si u m   o n   Ci rc u i ts   a n d   S y s tem s ,   2 0 0   -   I S CA S   2 0 0 2 ,   v o l .   4 ,   2 0 0 2 .   [8 ]   L .   P .   G a o   a n d   J .   L i u ,   De s ig n   o f   D u a l - Ch a n n e l   A IS   Dig it a l   Re c e iv e r ,   i n   S e c o n d   I n ter n a ti o n a l   C o n fe re n c e   o n   In str u me n t a ti o n ,   M e a s u re me n t,   C o m p u ter ,   C o mm u n i c a t i o n   a n d   C o n t r o l   ( IM CC C) ,   2 0 1 2 .   [9 ]   X.  Da i ,   Y .   Zh a n ,   a n d   R .   Z h a n g ,   Op ti m iza t io n   d e sig n   o f   C 2 P M   w it h   s h o r f ra m e   a n d   it im p lem e n t a t i o n ,   i n   2013  IE EE   W i re le ss   C o mm u n ic a t i o n s   a n d   Ne tw o rk i n g   C o n fer e n c e   ( W C N C),   2 0 1 3 .   [1 0 ]   A .   S a t h e e s h ,   e a l . , S p e c tr u m   se n s i n g   tec h n i q u e A   c o m p a r is o n   b e tw e e n   e n e rg y   d e te c t o a n d   c y c lo   sta ti o n a ry   d e tec t o r,   i n   2 0 1 3   I n ter n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n C o n t ro l   C o m mu n ic a t io n   a n d   C o m p u t i n g   ( ICC C) ,   2 0 1 3 .   [1 1 ]   W h i te d ,   J o se p h   C. ,   a n d   S tev e n   L .   W h i te,   " A c q u is it i o n   o f   a   c o n t i n u o u s - p h a se   m o d u la t i o n   w a v e f o rm , "   U.S .   P a te n t   6 , 9 3 4 , 3 2 7 ,   iss u e d   A u g u s 2 3 ,   2 0 0 5 .   [1 2 ]   K.  M .   N .   Ba b u ,   a n d   K.  K .   Vi n a y m u rt h i ,   G M S m o d u la t o f o G S M   sy ste m ,   a n   e c o n o m ica im p l e m e n ta t i o n   o n   F P G A ,   i n   2 0 1 1   I n ter n a ti o n a l   C o n f e re n c e   o n C o mm u n ic a t i o n s   a n d   S i g n a Pr o c e ss in g   ( IC C S P ) ,   2 0 1 1 .   [1 3 ]   W .   T .   Ba x   a n d   M .   A .   C o p e la n d ,   A   G M S K   m o d u la t o u si n g   a /s p l   De lt a / /s p l   S ig m a /f re q u e n c y   d is c rim i n a t o r - b a s e d   sy n t h e si z e r ,   I EE E   J o u r n a l   o f   S o l i d - S t a te   Circ u i ts ,   v o l .   3 6 ,   n o .   8 ,   p p .   1 2 1 8 - 1 2 2 7 ,   2 0 0 1 .   [1 4 ]   G .   Xia o p e n g   a n d   D .   De p in g ,   A c c e le ra te  G M S d e m o d u lat i o n   u si n g   G P U ,   i n   2 0 1 1   I n ter n a ti o n a C o n f e re n c e   o n   S y s tem   S c ie n c e ,   E n g i n e e ri n g   De s i g n   a n d   M a n u f a c t u ri n g   I n f o rm a ti z a t i o n   ( IC S EM ) ,   v o l .   2 ,   2 0 1 1 .   [1 5 ]   S .   G h n im i,   A .   Ra j h i ,   a n d   A .   G h a rsa l la h ,   B ER  p e rf o rm a n c e   o f   G M S m o d u la ti o n   u n d e ra d i o   m o b i le  p r o p a g a t io n   e n v ir o n m e n t s,   i n   1 1 t h .   I E EE   M e d i ter r a n e a n   M icr o w a v e   S y m p o s i u m ( M M S ) ,   2 0 1 1 .   [1 6 ]   S h i rly   E d w a r d   a n d   M a larv iz h i   S . ,   A   COR DIC   b a se d   Q d e c o m p o s it i o n   tec h n i q u e   f o r   M IM O   d e te c t i o n ,   In ter n a ti o n a J o u r n a l   o f   E lec tri c a a n d   C o m p u ter   E n g i n e e r i n g   ( IJ E CE) ,   v o l .   8 ,   n o .   5 ,   p p .   2 7 3 1 - 2 7 3 7 ,   2 0 1 8 .   [1 7 ]   J.  C h e n ,   e a l .,   C o n f ig u ra b l e   f lo a ti n g - p o i n F F T   a c c e le ra t o o n   F P G A   b a se d   m u l t i p le - r o tat i o n   CO RDIC ,   C h i n e se   J o u r n a o E lec t r o n ics ,   v o l .   2 5 ,   n o .   6 ,   p p .   1 0 6 3 - 1 0 7 0 ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   R.   L .   C h u n g ,   Y .   Q .   Z h a n g ,   a n d   S .   L .   C h e n ,   F u l ly   p i p e li n e d   CO RDIC - b a se d   i n v e rs e   k i n e m a ti c   F P G A   d e s ig n   f o r   b i p e d   ro b o ts ,   E lec tr o n ic L e tt e rs ,   v o l .   5 1 ,   n o .   1 6 ,   p p .   1 2 4 1 - 1 2 4 3 ,   2 0 1 5 .   [1 9 ]   M .   C h i n n a t h a m b i,   N.  B h a ra n i d h a ra n ,   a n d   S .   Ra ja ra m ,   F P G A   i m p lem e n t a t i o n   o f   f a st  a n d   a re a - e f f icie n C ORD IC   a lg o r it h m ,   i n   2 0 1 4   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   C o mm u n ic a t i o n   a n d   Ne tw o rk   T e c h n o l o g ies ,   2 0 1 4 .   [2 0 ]   B.   T iw a r a n d   N .   G o e l ,   Im p le m e n tat i o n   o f   a   F a st  Hy b r id   CO RDIC   A rc h it e c t u re ,   i n   2 0 1 6   S e c o n d   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   C o m p u ta t i o n a l   I n t e ll i g e n c e   &   Co mm u n ic a t i o n   T e c h n o l o g y   ( CI CT ) ,   2 0 1 6 .   [2 1 ]   V.  T o rr e s,  J.  Va l ls ,   a n d   M .   J.  C a n e t,   O p t im ize d   CO RD IC - b a se d   a ta n 2   c o m p u ta t i o n   f o F P G A   i m p lem e n t a t i o n s,   El e c tr o n ics   L e t t e rs ,   v o l .   5 3 ,   n o .   1 9 ,   p p .   1 2 9 6 - 1 2 9 8 ,   2 0 1 7 .   [2 2 ]   X.  W a n g ,   De sig n   a n d   Im p l e m e n tat i o n   o f   CO RDI A lg o r it h m   Ba se d   o n   F P G A ,   i n   2 0 1 8   I n ter n a ti o n a l   C o n f e re n c e   o n   R o b o t s &   In te ll i g e n t   S y s tem   ( I CRI S ) ,   p p .   7 0 - 71 ,   2 0 1 8 .   [2 3 ]   L a sh ,   Da v i d   M C ,   a n d   A n t h o n y   B.   L a s h ,   " M a r i n e   v e ss el   m o n i t o r in g   sy ste m   a n d   m e t h o d , "   U . S .   P a te n 6 , 4 6 9 , 6 4 1 ,   iss u e d   Oc t o b e r   2 2 ,   2 0 0 2 .     [2 4 ]   S .   A g g a rw a l,   P .   K.  M e h e r ,   a n d   Ka v it a K h a re ,   C o n c e p t ,   De s ig n ,   a n d   Im p lem e n tat i o n   o f   Re c o n f ig u ra b le  C ORD IC ,   IE EE   T r a n s a c ti o n s   o n   Ver y   L a r g e   S c a le   I n te g r a ti o n   ( VL S I)   S y s tem s v o l .   2 4 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 8 8 - 1 5 9 2 ,   2 0 1 6 .   [2 5 ]   M .   He i d a r p u r,   e a l .,   CO RDI C - S NN On - F P G A   S T D P   L e a rn i n g   w it h   Iz h ik e v ic h   Ne u r o n s ,   I EE E   T ra n sa c t i o n o n   Circ u it a n d   S y s tem s   I Re g u l a P a p e rs ,   v o l .   6 6 ,   n o .   7 ,   p p .   2 6 5 1 - 2 6 6 1 ,   2 0 1 9 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       Re n u k a   R .   K a ju r   is  p u rsu in g   h e P h . D.  f ro m   V isv e sv a ra y a   T e c h n o lo g ica Un iv e rsit y ,   Be la g a v i,   Ka rn a tak a ,   In d ia.  S h e   h a c o m p lete d   B. f ro m   Ba s a v e sh wa ra   En g in e e rin g   Co ll e g e ,   Ba g a l k o t,   In d ia,  a n d   c o m p lete d   M . f ro m   UV CE,   Ka rn a tak a ,   In d ia.  S h e   h a a ro u n d   1 5   y e a rs  o f   e x p e rien c e   in   tea c h in g .   He a re a   o f   in tere st  is  th e   S ig n a P r o c e ss in g   a n d   Co m m u n ica ti o n   S y st e m .   S h e   h a s   p u b li sh e d   2   i n tern a ti o n a l   c o n f e re n c e   p a p e rs.         K . V .   Pra s a d   h a p u rsu e d   h is  Un i v e rsit y   o f   Hu ll ,   Hu ll ,   En g lan d ,   a n d   Un it e d   Kin g d o m . He   d id   h is   B. T e c h   in   1 9 8 3   a n d   M . T e c h   in   1 9 8 5   f ro m   S ri  V e n k a tes wa ra   Un iv e rsit y ,   T iru p a ti ,   a n d   A n d h ra   P ra d e sh ,   In d ia.  Dr.  K. V . P ra sa d   is  w it h   th e   d e p a rt m e n sin c e   2 0 1 0   a f ter   b rief  in d u stri a l   e x p e rien c e s.  A lso ,   He   w a s w o rk i n g   f o IS RO.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.