• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.19 no.9
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• pp.21-31
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• 2014

Singular value decomposition (SVD) has been widely used to identify unique features from a data set in various fields. However, a complex matrix calculation of SVD requires tremendous computation time. This paper improves the performance of a representative one-sided block Jacoby algorithm using a two-dimensional (2D) multi-core system. In addition, this paper explores an optimal multi-core system by varying the number of processing elements in the 2D multi-core system with the same 400MHz clock frequency and TSMC 28nm technology for each matrix-based one-sided block Jacoby algorithm ($128{\times}128$, $64{\times}64$, $32{\times}32$, $16{\times}16$). Moreover, this paper demonstrates the potential of the 2D multi-core system for the one-sided block Jacoby algorithm by comparing the performance of the multi-core system with a commercial high-performance graphics processing unit (GPU).

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.167-167
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• 2017

스마트팜 내부의 3차원 공간의 온도, 습도, 기압, 공기질 분석을 통한 돈사 미세 조절 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 해당 특성 중에서 기압을 제외한 환경인자들은 돈사 내의 구조 특성상 위치별로, 시간별로 매우 상이한 변이의 형태를 보인다. 일정 시점을 기준으로 계측 지점 이외의 지점에 대한 환경인자들을 공간적으로 추정하는 기술은 대표적으로 컴퓨터 분석 기술에 의존하고 있다. 시간 복잡도가 매우 높은 CFD(Computer Fluid Dynamics) 방식은 정밀도 측면에서 유리하나, 상응하는 제어 기술/하드웨어 등의 부재로 모델링 결과의 활용도가 낮다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 CFD를 수행하는 과정에 있어 실질적으로 유효한 단위로 공간 분해능을 낮추고, 동등한 크기의 세부 공간에 대한 모델링을 병렬적으로 수행하기 위한 방안을 연구하였다. 실험적으로 돈사 환경을 3차원으로 구성하기 위하여, 공기 흡입구, 배출구, 기둥, 덕트 요소를 포함시켰다. 실내 공간을 1차적으로 가로, 세로, 높이방향으로 $3{\times}3{\times}3$ 균등 분배한 후 3차원 행렬로 분할하였다. 각 분할된 행렬에 대한 연산 수행을 위하여 현재까지 대중에 공개된 SBC(Single Board Computer) 중 가장 높은 연산 수행 능력이 있는 Odroid-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) 16식을 병렬 클러스터링 기술로 연동하였다. 하나의 AP당 8개의 코어가 내장되어 있으므로, 총 128개의 코어를 이용하여 동시에 128개의 3D 정방행렬 연산이 가능하도록 구성하였다. 모델링을 위한 수학적 모델로는 실험적으로 Steady turbulent model (Newtonian coefficient)을 이용하였다. 클러스터링을 이용한 병렬 처리의 특성상 균등한 정보량을 동시에 배분해야 하므로 108 ($27{\times}4$)개의 코어를 이용하여 1차적으로 나뉜 공간을 다시 4등분하여 동시에 $12{\times}12{\times}12$에 해당하는 공간 분해능에 대한 처리를 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 2단계에 걸쳐 분할한 공간 세그먼트에 대한 클러스터링 연산 수행 결과 초당 15회 정도의 연산을 수행할 수 있었으며, 시간 분해능을 100으로 설정한 경우 약 5초가 수행되었다. 선행적으로 수행하였던 CFD 모델링 (OpenFOAM)과 비교하였을 때 상대적으로 정밀도가 낮은 3차원 모델링 결과를 얻을 수 있었다. 모델링에 소요되는 시간을 비약적으로 경감 시킨 장점을 살려 적정한 공간 분할 기법과 추가로 발생하는 다수의 바운더리 조건을 근사적으로 추정할 수 있는 데이터 마이닝 기술이 보완되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.221-224
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• 1998

간섭신호가 원하는 신호에 coherent한 경우에는 원하는 신호와 간섭신호간의 cross correlation에 의해 공분산 행렬의 rank가 줄어들게 되어 coherent한 간섭신호의 도래각을 추정할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 발표된 기존의 방법중 대칭 어레이(Symmetric array)방법은 계산량이 많아지고 공간 스무딩(Spatial Smoothing)방법은 array aperture size에서 손해를 보게 되어 분해능이 떨어지는 단점이 있다[1,2,3].

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1997.07a
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• pp.174-176
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• 1997

편미분 방정식의 형태로 나타나는 많은 전자기장 문제들을 유한요소법이나 유한차분법 등의 수치해석적 방법으로 해결하려는 경우 시스템 행렬을 구성하게 된다. 이때 해석영역의 요소수가 많을수록 행렬의 조건수(condition number)는 다항식(polynomial) 증가를 갖게 되며, 이는 풀어야 할 선형시스템에서 반복 연산 과정의 속도를 떨어뜨리는 결과를 야기한다. 이러한 결과를 wavelet을 기저 함수로 쓰게 되면, 더 높은 분해능(resolution)의 해를 유한 요소법이나 유한 차분법에서와 같은 요소 분할 과정이 없이 Mallat 변환이라는 간단한 과정을 통해 구할 수 있으며, 본 논문에서는 Daubechies의 wavelet 함수를 기저 함수로 사용하여 전자기장 문제에 적용함으로서 수치해석에 있어서 wavelet 함수의 적용이 많은 장점을 갖고 있음을 보인다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.24 no.1
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• pp.1-10
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• 2005

This paper presents a wideband LPA (local polynomial approximation) beamforming algorithm that is appropriate for wideband moving sources. The Proposed wideband LPA algorithm adopts STMV (steered minimum variance) method that utilizes a steered covariance matrix obtained from multiple frequency components in one data snapshot, instead of multiple data snapshots in one frequency bin. The wideband LPA cost function is formed using STMV weight vector. The Proposed algorithm searches for the instantaneous DOA and angular velocity that maximize the wideband LPA cost function. resulting in a higher resolution performance than that of a DS LPA beamforming algorithm. Several simulations using artificial data and sea trial data are used to demonstrate the performance of the Proposed algorithm.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.7 no.2
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• pp.111-116
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• 2014

In this paper, we estimates the direction of arrival of desired a target using linear array antenna in wireless communication. Direction of arrival estimation is to estimate for desired target position among incident signals on receiver array antennas. This paper improved estimation of direction of arrival for target using optimum weight, high resolution adaptive beamforming algorithm, and sparse matrix for driection of arrival estimation. Through simulation, we showed that we are performance the analysis to compare general algorithm with proposed algorithm. We show that propose algorithm more improve for direction of estimation than general beamforming algorithm.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.10 no.6
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• pp.959-967
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• 1999

In this paper, we propose a Linear Prediction Method(LPM) in conjunction with signal enhancement for solving the direction-of-arrival estimation problem of multiple incoherent plane waves incident on a uniform linear array. The basic idea of signal enhancement is that of finding the covariance matrix of given rank that lies closest to a given estimated matrix in Frobenius norm sense. It is well known that LPM has a high-resolution performance in general applications, while it provides a lower statistical performance in lower SNR environment. To solve this problem, the LPM combined with signal enhancement approach is herein proposed. Simulation results are illustrated to demonstrate the better performance of the proposed method than conventional LPM.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2000.09a
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• pp.95-97
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• 2000

배열 안테나에서 안테나 소자의 개수의 증가는 안테나의 이득을 증가시킬 수 있으므로 열악한 채널 환경에서도 채널이 필요로 하는 링크 마진을 얻을 수 있다. 그러나, 기존 빔 형성기에서 사용되는 배열 안테나 기법은 많은 계산량과 소모 메모리량 때문에 배열 소자의 개수에 제한이 따르게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 배열 안테나의 구조에 따른 위상차이를 보상하여 적은 계산량과 메모리를 갖는 배열 위상 차이 보상을 이용한 평행 구조 빔 형성기를 제안한다 배열 위상 차이를 보상하는 기법으로 적은 계산량과 메모리로 개수가 많은 긴 배열 안테나에서 얻을 수 있는 분해능과 안테나 이득을 얻을 수 있다. 제안된 기법의 성능을 비교하기 위해 기존의 빔 형성기법으로delay-sum 빔 형성기와 공분산 행렬의 고유치 해석을 통한 고유벡터 기법의 빔 스펙트럼과 연산량을 비교하였다. 제안된 기법으로 빔 형성을 하면, 배열 안테나의 소자의 개수가 늘어나도 기존의 방법보다 최소 30%의 연산량으로 스펙트럼 상 비슷한 성능을 얻을 수 있다.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.8 no.3
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• pp.224-228
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• 2015

In this paper, we study the method for desired signals estimation that array antennas are received signals. We apply sub spatial method of direction of arrival algorithm and adaptive array antennas in order to remove interference and noise signal of received antenna signals. Array response vector of adaptive array antenna is probability, it is correctly estimation of direction of arrival of targets to update weight signal. Desired signals are estimated updating covariance matrix after moving interference and noise signals among received signals. We estimate signals using eigen decomposition and eigen value, high resolution direction of arrival estimation algorithm is devided signal sub spatial and noise sub spatial. Though simulation, we analyze to compare proposed method with general method.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.19 no.12
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• pp.2303-2312
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• 1994

A high resolution algorithm is presented for resolving multiple narrowband plane waves that are incident on an equispaced linear array. To overcome the deleterious effects due to coherent sources, a number of noise-eigenvector-based approaches have been proposed for narrowband signal processing. For differing reasons, each f these methods provide a less than satisfactory resolution of the coherency problem. The proposed algorithm makes use of fundamental property possessed by those eigenvectors of the spatial covariance matrix that are associated with eigenvalues that are larger than the sensor noise level. This property is then used to solve the incoherent and coherent sources incident on an equispaced linear array. Simulation results are shown to illustrate the high resolution performance achieved with this new approach relative to that obtained with MUSIC and spatial smoothed MUSIC.