• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.504-514
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• 2014

본 논문에서는 X-대역 능동 위상 배열 레이더 시스템에 사용되는 MMIC 다기능 칩을 0.5 ${\mu}m$ p-HEMT 상용 공정을 이용하여 저전력 특성을 가지도록 개발하였다. 다기능 칩은 6-비트 디지털 위상 천이 기능, 6-비트 디지털 감쇠 기능, 송/수신 모드 선택 기능, 신호 증폭 기능 등의 다양한 기능을 제공한다. $16mm^2(4mm{\times}4mm)$ 칩 크기의 소형으로 제작된 MMIC 다기능 칩은 7~11 GHz에서 10 dB의 송/수신 이득 특성과 14 dBm의 P1dB 특성을 가지며, DC 소모 전력이 0.6 W로 매우 낮은 저전력 특성을 보였다. 그리고 6-비트, 64 상태에 대해 위상 천이 특성과 감쇠 특성의 측정 결과, 동작 주파수에서 $3^{\circ}$의 RMS(Root Mean Square) 위상 오차와 0.6 dB의 RMS 감쇠 오차를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.119-126
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• 2012

H.264/AVC는 부호화되는 잉여 데이터의 유형에 따라 3개의 변환을 사용할 수 있다. $4{\times}4$ DCT 변환은 항상 수행되며, $16{\times}16$ 인트라 모드인 경우에는 추가적으로 휘도 DC 계수에는 $4{\times}4$ 하다마드 변환을 수행하고, 색체 DC 계수에는 $2{\times}2$ 하다마드 변환을 수행한다. 변환 코딩을 완료한 이후에 한층 더한 데이터 압축을 위해 양자화가 수행된다. 본 논문에서는 H.264/AVC에 중요한 역할을 하는 DCT 변환, 하다마드 변환 및 양자화에 대한 하드웨어적인 구현에 대해 연구하였다. 특히 파이프라인 기법을 적용하여 33클럭의 대기지연시간 이후에는 매 클럭 당 1개의 양자화된 결과를 출력할 수 있는 아키텍쳐를 제안하였다. 제안한 아키텍쳐는 Verilog HDL로 코딩되고, Xilinx 7.1i ISE툴을 사용하여 합성하고 검증하였다. 합성 결과 SPARTAN3S-1000 디바이스에서 동작 주파수는 106MHz이다. $1920{\times}1080$ HD 영상 프레임의 경우 최대 33프레임을 처리할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.93-101
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• 2007

작은 면적과 저전력으로의 구현은 다양한 멀티미디어 하드웨어, 특히 모바일 환경에서 매우 중요한 요구사항이다. 본 논문은 작은 면적과 그에 따른 저전력을 목표로 H.264/AVC 인트라 예측기기 하드웨어 구조를 제안한다. 이미지 프레임을 예측하기 위해 하나의 연산기로 모든 모드 결정과 계산들이 순차적으로 수행기고 그들 중 최적의 값을 선택하는 방식이며, 그 결과로 다른 기존의 논문들 보다 더 작은 면적의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 구조는 Altera Excalibur device를 이용하여 검증되었고, 구현된 하드웨어 구조는 Synopsys Design Compiler와 Samsung STD130 0.18um CMOS Standard Cell Library를 이용하여 합성하였다. 합성결과 크기는 11.9k의 하드웨어 로직 게이트와 1078 byte의 내부 SRAM을 사용하고 최대 동작 주파수는 약 107MHz가 되었다. 제안한 구조는 하나의 QCIF($176\times144$ 화소) 영상 프레임을 처리하는데 879,617클록이 소요되며, 이는 QCIF 영상을 초당 121.5프레임으로 처리가 가능하며, 이는 하드웨어 기반의 실시간 H.264/AVC 부호화 시스템에 적합한 구조임을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.147-155
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• 2006

본 논문에서는 Mushroom 형태 PBG 구조의 소형화 특성 개선을 위한 새로운 주기 구조를 제안하였다. 이러한 기술적 방법은 기존 유전체 기판의 두께와 전체적인 상부 패치의 크기 증가 없이 단위 주기 구조의 등가 커패시턴스 증가를 위한 구조 변형에 기반을 두고 있다. 또한 소형화된 PBG 구조의 부설에 의해 안테나의 표면파 억제를 위한 새로운 구조를 제안하였다. 기존 패치 안테나와 소형 Mushroom PBG 구조가 부설된 패치 안테나의 방사 패턴과 이득 비교를 통해서 표면파 억제가 효과적으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 5.37GHz의 기본 동작 모드에서 Mushroom PBG 구조가 없는 패치 안테나의 이득은 $6.43dB{\imath}$, 기본 Mushroom PBG 구조와 바람개비 Mushroom 구조가 부설된 패치 안테나의 경우 각각 7.24dB{\imath}$와 $7.53dB{\imath}$의 이득을 나타내었다. 소형 Mushroom PBG 부설에 의해 안테나의 후방 방사 특성이 개선으로 전체적인 안테나의 효율도 증가하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권12호
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• pp.44-55
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• 2001

MAC(Multiply and ACcumulate) 연산은 DSP와 멀티미디어 데이터 처리의 핵심이 되는 연산이다. 기존의 DSP 혹은 내장형 프로세서의 MAC 연산기들은 주로 3사이클의 latency를 가지며, 한번에 하나씩의 데이터를 처리하므로 성능에 한계를 보인다. 따라서 고성능의 범용 프로세서들은 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 연산을 지원하는 MAC 연산기를 실행 유닛으로 내장하는 추세이다. 하지만 이러한 고성능의 연산기는 고성능 범용 프로세서의 특성상 다양한 동작 모드를 지원해야 하고 clock 주파수가 높아야 하므로 파이프라인 기법을 사용하고 이에 따른 컨트롤이 복잡하여 하드웨어 설계가 까다롭고 면적이 큰 문제가 있다. 본 논문에서는 내장형 프로세서에 적합한 64비트 폭을 갖는 SIMD MAC 연산기를 설계하였다. 한 사이클에 누적연산까지 모두 완료하도록 하여 파이프라인 제어의 필요성을 없앴고, 기존의 Booth 곱셈기 구조에 기반하여 약간의 회로 추가로 SIMD 연산이 가능하도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4891-4896
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• 2015

본 논문에서는 MVLS(Multipurpose Visual Language System, 다목적 시각 언어 시스템)를 일반적인 핸드폰 문자 메시지(SMS) 전송에 적용하고, 국가기관 및 민간단체의 각종 보고서와 시장동향을 토대로 조사한 내용을 기초로 하여, 다른 사람에게 공개하기를 꺼려하는 내용을 숨길 수 있는 시크릿 SMS 시스템을 설계하였다. 제안한 시스템은 국가나 회사의 기밀 등 아주 중요한 자료에 대한 암호화를 추구하지는 않는다. 단지, 일반인들이 실생활에서 주고받는 평범한 문자 메시지 중에서, 조금은 공개하기 어렵거나 숨기고 싶은 내용에 대하여 제안한 시스템을 이용하지 않고서는 곧바로 해독할 수 없도록 하는데 그 초점을 두고 있다. 즉, 연인과의 대화나 남에게 보이기에는 조심스러운 내용에 대하여 옆 사람 등이 자신의 핸드폰 문자 메시지를 보더라도 무슨 내용인지 쉽게 해독할 수 없도록 하여, 이용자 자신만의 사생활을 지킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 해당 어플리케이션에서 On-Off 기능을 이용하여 필요할 때만 시크릿 모드를 동작시킬 수 있도록 하여서, 보통의 문자 메시지 서비스를 평범하여 이용할 수 있는 편리성도 제공하고 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권4호
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• pp.77-82
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• 2020

무선 센서 네트워크(WSN)는 제한된 배터리 자원으로 인해 수명이 짧다는 근본적인 문제뿐 아니라, 고정된 위치의 싱크로 인한 싱크 주변 노드의 에너지 소비가 비정상적으로 증가하는 에너지 불균형 문제도 가지고 있다. 이를 해결하고자, 최근에는 태양 에너지 수집형 노드를 사용하여 에너지를 지속적으로 수집함으로써 배터리 자원 제약 문제를 해결하고, 또한 모바일 싱크를 활용하여 고정된 싱크 노드 근처의 에너지 불균형 문제를 해결하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존의 고정된 싱크 및 배터리 기반의 WSN을 위하여 제안된 유명한 데이터 수집 기법인 CTP(Collection Tree Protocol)도 이와 같은 에너지 제약 및 에너지 사용 불균형 문제는 고려하지 않고 설계되었는데, 따라서 정전 노드 발생 및 트리 구조의 루프화와 같은 네트워크의 안정성(Reliablilty)이 심각하게 저하되는 문제를 내포하고 있었다. 이를 해결하고자, 본 논문에서는 모바일 싱크와 태양에너지 수집형 노드로 구성된 WSN을 위한 향상된 CTP 기법(Solar-CTP)을 제안한다. 제안된 Solar-CTP기법에서는 수집 에너지 및 사용 에너지양 예측을 통해 노드 동작 모드를 결정한다. 아울러 싱크의 주기적인 이동으로 싱크 주변 노드의 에너지 불균형 문제를 해결한다. 성능검증을 통해 기존 CTP에 비해 Solar-CTP의 정전 노드의 수가 줄어들고, 싱크의 데이터 수집량이 향상된 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.165-170
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• 2015

본 논문에서는 GaAs 기반 저잡음 증폭기가 사용되고 있는 레이더 수신기의 잡음지수를 낮추고, 저잡음 증폭기의 강인성(robustness)을 위하여 GaN HEMT 기반의 저잡음 증폭기를 설계하고 측정하였다. GaAs 기반의 저잡음 증폭기를 사용하는 레이더 수신기의 경우, 맨 앞단에 저잡음 증폭기를 보호하기 위한 리미터(limiter)가 필요하고, 이는 레이더 수신기 전체 잡음지수를 나빠지게 한다. 본 연구에서 측정한 GaN 기반 저잡음 증폭기의 잡음지수는 2 dB 이하로 측정되었다. 상용화된 GaAs 기반 저잡음 증폭기의 경우, 최대 입력 전력은 약 30 dBm인 반면 본 연구에서는 입력 전력이 43 dBm일 때 소자가 번아웃(burn-out)되었고, 전류 제한 모드로 동작시킬 경우 45.4 dBm에서도 강인성이 보장되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.436-441
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• 2008

본 논문은 최근 발표된 이중 모드 링-공진기를 이용한 Balun-BPF를 3-단자 회로망 분석 방법을 이용하여 전체 어드미턴스 파라미터를 유도하고 이를 이용하여 Balun의 특성을 만족함을 수식적으로 증명하였다. BPF의 표준 설계법을 적용하여 손쉽게 임의의 특성을 갖는 Balun-BPF 설계가 가능하도록 Balun 동작 상태에서의 이미턴스 슬로프 파라미터를 도출하고, Balun-BPF 양단의 감쇄극 주파수를 예측하는 방법을 제시하였다. 회로 시뮬레이션과 실제 제작 측정을 통해 제안된 해석식들을 검증하였다. 제작된 Balun-BPF는 중심 주파수 2.46 GHz에서 71 MHz 대역폭과 삽입 손실 0.92 dB를 가지며, $174{\sim}181^{\circ}$의 위상 특성과 0.5 dB 이내의 크기 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-11
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• 2009

본 논문에서는 플라즈마 응용을 위 한 고효율 및 고안정성을 가지는 RF 발생기용 1 kW급 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력증폭기는 푸쉬풀 MOSFET 1개와 고전류 구동 IC로 구성하였으며, E급 증폭기의 구조를 사용함으로써 효율을 개선하였다. 플라즈마 응용에 적합하도록 전력증폭기에 선택적 감쇠기를 사용하여 3가지 모드로 동작하게 함으로써 효율과 안정성을 선택적으로 고려할 수 있도록 하였다. 초기 방전 구간의 불안정성을 개선하기 위하여 RF 발생기의 출력 안정영역을 선택적 감쇠기를 사용하여 전압정재파비(VSWR)를 3.8:1 미만보다 개선된 4.5:1 미만으로 확장하였다. 또한 기존에 적용되는 증폭기에 비하여 크기를 30 % 줄였으며, 주파수 13.56 MHz, 출력 1 kW에서 효율 80 %를 얻으므로 기존에 비하여 효율을 약 13 % 개선하였다.