CMOS transconductance-mode analog circuit for fast determining Euclidean distance

• Autorzy: Wojtyna R.

Warianty tytułu

PL

Analogowy transkonduktancyjny układ CMOS do szybkiego wyznaczania odległości euklidesowej

• Konferencja: Signal Processing ; 07.09.2007 ; Poznań, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents new idea of Euclidean distance determination in hardware. The concept is based on applying atypical analog circuits to perform the needed operations of squaring and square root extracting. The obtained in hardware Euclidean distance is in a current form while input vectors, whose similarity is assessed, are voltages. Hence, the whole circuit determining the Euclidean distance is a transconductance mode unit. Its ability for fast functioning results from the fact that the squaring operations are realized parallel to each other and all circuits operate without clock and synchronization. Squaring and square root extracting is carried out within a chip. CMOS circuits suitable for these tasks have been proposed and described in detail. SPICE simulation results are shown to be in a good agreement with the theory presented.

PL

Przedstawiono nowy pomysł na sprzętowe określanie odległości euklidesowej. Koncepcja oparta jest na wykorzystaniu nietypowych układów analogowych do wykonania potrzebnych operacji podnoszenia do kwadratu i pierwiastkowania. Uzyskana sprzętowo odległość euklidesowa jest w postaci prądu, podczas gdy wektory wejściowe, których podobieństwo jest szacowane, są napięciami. W efekcie cały układ wyznaczający odległość euklidesową jest urządzeniem transkonduktancyjnym. Jego zdolność do szybkiego funkcjonowania wynika z faktu, że operacje podnoszenia do kwadratu są wykonywane równolegle, a wszystkie układy pracują bez zegara i synchronizacji. Podnoszenie do kwadratu i pierwiastkowanie odbywa się wewnątrz układu scalonego. Zaproponowano odpowiednie do tych zadań układy CMOS i szczegółowo je opisano.

Słowa kluczowe

EN

hardware signal processing; analog ASIC's; low-power CMOS circuits

PL

sprzętowe przetwarzanie sygnałów; układy analogowe ASIC; energooszczędne układy CMOS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 4
• Strony: 65--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Wojtyna R.

• University of Technology and Life Science, Poland

Bibliografia

• [1] Cauwenberghs G., Bayoumi M.: Learning on silicon, adaptive VLSI neural systems. Kluwer Academic Publishers, 1999.
• [2] Deboeck G., Kohonen T.: Visual explorations in finance with self-oranizing maps. Springer-Verlag, 1998.
• [3] Kohonen T.: Self-organizing maps. 3-ed, Springer Verlag, Berlin Heidelberg 2001.
• [4] Lau F. C. M., Tse C. F.: Approximate-Optimal Detector for Chaos Communication Systems. International Journal of Bifurcation and Chaos, vol. 13, No 5, May 2003, pp. 1329-1395.
• [5] Majewski J., Wojtyna R.: Optimum artificial neural network for classification purposes. Journal on Image Processing and Communication, vol. 11, no 1, pp. 143-150, 2006.
• [6] Wojtyna R.: Simple CMOS transconductance-mode differential squarer. IEEE Workshop Signal Processing, 2005, pp. 171, Poznan 2005.
• [7] Wojtyna R.: Simple current-mode square rooter for hardware neuroprocessing. IEEE Workshop Signal Processing'2006, pp. 61-64, Poznan 2006.
• [8] Talaśka T., Wojtyna R., Długosz R., Iniewski K.: Implementation of concience mechanizm for Kohonen's neural network in CMOS 0.18µm technology. Int. Workshop MIXDES'2006, pp. 310-315, Gdynia 2006.
• [9] Długosz R., Talaśka T., Wojtyna R.: New binary-tree-based Winner-Takes-All Circuit for Learning on Silicon Kohonen's Networks. ICSES2006, Łódź 2006.
• [10] Talaśka T., Wojtyna R., Długosz R., Iniewski K., Pedrycz: Analog-conter-based consience mechanizm in Kohonen's neural networks implemented in CMOS 0.18µm technology. IEEE Workshop on Signal Processing Systems (SiPS'06), pp. 420-425, Banff, Kanada 2006
• [11] Wawryn K., Strzeszewski B.: Current mode AB class WTA circuit. The 8th IEEE International Conference on Electronics Circuits and Systems (ICECS), vol. 1, pp.293 - 296, 2001.