Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.43
no.6
s.348
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pp.9-17
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2006
We proposed a new High-speed CMOS Level Up/Down Shifter circuits that can be used with Dynamic Voltage and Frequency Scaling(DVFS) algorithm, for low power system in the SoC(System-on-Chip). This circuit used to interface between the other voltage levels in each CMOS circuit boundary, or between multiple core voltage levels in a system bus. Proposed circuit have advantage that decrease speed attenuation and duty ratio distortion problems for interface. The level up/down shifter of the proposed circuit designed that operated from multi core voltages$(0.6\sim1.6V)$ to used voltage level for each IP at the 500MHz input frequency The proposed circuit supports level up shifting from the input voltage levels, that are standard I/O voltages 1.8V, 2.5V, 3.3V, to multiple core voltage levels in between of $0.6V\sim1.6V$, that are used internally in the system. And level down shifter reverse operated at 1Ghz input frequency for same condition. Simulations results are shown to verify the proposed function by Hspice simulation, with $0.6V\sim1.6V$ CMOS Process, $0.13{\mu}m$ IBM CMOS Process and $0.65{\mu}m$ CMOS model parameters. Moreover, it is researched delay time, power dissipation and duty ration distortion of the output voltage witch is proportional to the operating frequency for the proposed circuit.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.37
no.12
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pp.60-69
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2000
This paper describes a single-chip full-custom implementation of pipelined adaptive decision-feedback equalizer(PADFE) using a 0.25-${\mu}m$ CMOS technology for wide-band wireless digital communication systems. To enhance the throughput rate of ADFE, two pipeline stages are inserted into the critical path of the ADFE by using delayed least-mean-square(DLMS) algorithm. Redundant binary (RB) arithmetic is applied to all the data processing of the PADFE including filter taps and coefficient update blocks. When compared with conventional methods based on two's complement arithmetic, the proposed approach reduces arithmetic complexity, as well as results in a very simple complex-valued filter structure, thus suitable for VLSI implementation. The design parameters including pipeline stage, filter tap, coefficient and internal bit-width, and equalization performance such as bit error rate (BER) and convergence speed are analyzed by algorithm-level simulation using COSSAP. The single-chip PADFE contains about 205,000 transistors on an area of about $1.96\times1.35-mm^2$. Simulation results show that it can safely operate with 200-MHz clock frequency at 2.5-V supply, and its estimated power dissipation is about 890-mW. Test results show that the fabricated chip works functionally well.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.8
no.2
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pp.430-439
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2004
This paper describes a design of 8192/2048-point FFT/IFFT processor (CFFT8k2k), which performs multi-carrier modulation/demodulation in OFDM-based DVB-T receiver. Since a large size FFT requires a large buffer memory, two design techniques are considered to achieve memory-efficient implementation of 8192-point FFT/IFFT. A hybrid structure, which is composed of radix-4 single-path delay feedback (R4SDF) and radix-4 single-path delay commutator (R4SDC), reduces its memory by 20% compared to R4SDC structure. In addition, a memory reduction of about 24% is achieved by a novel two-step convergent block floating-point scaling. As a result, it requires only 57% of memory used in conventional design, reducing chip area and power consumption. The CFFT8k2k core is designed in Verilog-HDL, and has about 102,000 Bates, RAM of 292k bits, and ROM of 39k bits. Using gate-level netlist with SDF which is synthesized using a $0.25-{\um}m$ CMOS library, timing simulation show that it can safely operate with 50-MHz clock at 2.5-V supply, resulting that a 8192-point FFT/IFFT can be computed every 164-${\mu}\textrm{s}$. The functionality of the core is fully verified by FPGA implementation, and the average SQNR of 60-㏈ is achieved.
Seo, Dong-kyu;Son, Cheol-su;Yang, Su-yeong;Cho, Byung-lok;Kim, Won-jung
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2009.10a
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pp.581-584
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2009
Recently, the cameras which used for observation are installed in children protection area and local crime prevention area in order to protect life and property and by its work being recognized and are installed more. Normal cameras have cost problem to observe multiple area and detail, because they can observe only one place. PTZ camera can observe multiple area by moving focus by schedule or remote control, but it can't automatically move the focus of it to the place where event occurred, because it can't recognize the place. In this study, we can monitor multiple area effectively, by installing a wireless sensor node equipped with temperature, lighting, gas and human detection sensor to each area, to monitor many place low-price and actively and to move the focus of PTZ camera to preset position, and send recorded video to the user, when the various sensor data received from wireless sensors in observation area are to be determined abnormal by analyzing. In addition, at night we can record a scene using infrared, but to reduce power consumption of lighting system which are installed to improve resolution, it supplies power to the lighting system when event occurred. So we were able to implement low power green monitoring system.
An electrocardiogram(ECG) is a recoding of electrical signals of the heart's cyclic activity and an important body information for diagnosing myocardial rhythm. Large amount of information are generated continuously and a significant period of cumulative signal is required for the purpose of diagnosing a specific disease. Therefore, research on compression including clinically acceptable lossy technique has been developed to reduce the amount of information significantly. Recently, wearable smart heart monitoring devices that can transmit electrocardiogram(ECG) are being developed. The use of electrocardiogram, an important personal information for healthcare service, is rapidly increasing. However, devices generally have limited capability and power consumption for user convenience, and it is often difficult to apply the existing compression method directly. It is essential to develop techniques that can process and transmit a large volume of signals in limited resources. A method for compressing and transmitting the ECG signals efficiently by using the cumulative average (template) of the unit waveform is proposed in the paper. The ECG is coded lovelessly using template matching. It is analyzed that the proposed method is superior to the existing compression methods at high compression ratio, and its complexity is not relatively high. And it is also possible to apply compression methods to template matching values.
The physiological roles of various wavelength of light emitting diode (LED) on ‘Hayward’ kiwifruit experiencing after-ripening were investigated. Various wavelengths from LED light source were irradiated on kiwifruits kept in plastic bags or under open air at $25^{\circ}C$. During two weeks of storage, firmness of Hayward kiwifruits was decreased by $25^{\circ}C$ treatment than by $4^{\circ}C$ treatment. In the $25^{\circ}C$ storage condition, the firmness of kiwifruits was decreased by the treatment of 380 nm UV and 470nm white LED light source. Sweetness of kiwifruits treated with 380 nm UV LED and dark condition at $25^{\circ}C$ increased higher than $15^{\circ}$Brix. The acidity of kiwifruits under open air was decreased 52% by incubating at $25^{\circ}C$ with 660 nm red LED treatment. The acidity of kiwifruits in plastic bags was decreased 52.6, 55.6, 52.8% by the treatment of 440 nm blue, 470 nm white and 660 nm red LED light source, respectively, compared to that of kiwifruits incubated in darkness at $25^{\circ}C$. Decreased acidity irradiated by 660 nm red LED light source can be applied for regulating periods of the kiwifruit after-ripening process. LED light sources emit very narrow wavelength with a power-saving mode, therefore, the usage of these LED light source for regulating the after-ripening process can be classified as a clean biotechnology producing safe and environment-friendly kiwifruits.
Natural Gas Combined Cycle(NGCC) recently receives lots of attention as an attractive form of power plants by virtue of its low carbon emission compared with coal-fired power plant. Nevertheless, it also needs carbon capture process since it is difficult to completely suppress carbon emission even for the NGCC. A simulation study has been performed to optimize operating condition of a carbon capture process using MEA considering low partial pressure of carbon dioxide in NGCC emission gas. For accurate optimization, overall process model including both NGCC and the carbon capture process has been built with a simulation software. Then, optimization in which various performance indices such as carbon dioxide absorption rate, solvent regeneration rate and power loss in the NGCC are simultaneously reflected has been done. Especially, it is noticeable that this study focuses on not only the amount of energy consumption but also the absorption and regeneration performance of carbon capture process. The best result considering all the performance indices has been achieved when the reboiler temperature is 120 ℃ and the reason has been analyzed.
A lot of existing wastewater treatment plants (WWTPs) are rebuilt or retrofitted for advanced wastewater treatment processes to cope with reinforced effluent criteria of nitrogen and phosphorous. Moreover, how to treat the wasted sludge from WWTPs has been also issued since the discharge of the wasted sludge into ocean is impossible from 2011 due to the London Convention 97 protocol. These trend changes of WWTPs get a motivation to assess environmental and economic impacts from the construction stage to the waste stage in WWTPs. Therefore, this study focuses on evaluation of environmental and economic impacts of the advanced wastewater treatment processes and waste sludge treatment process by using life cycle assessment. Four advanced wastewater treatment processes of Anaerobic/Anoxic/Oxic ($A_2O$), 5 stages-Bamard Denitrification Phosphate (Bardenpho), Virginia Initiative Plant (VIP), and Modified University of Cape Town (MUCT) are chosen to compare the conventional activated sludge (CAS) and three waste sludge treatment methods of land fill, incineration, and composting are used. To evaluate environmental and economic impacts of each advanced wastewater treatment processes, life cycle assessment (LCA) and life cycle cost (LCC) are conducted based on International organization for standardization (ISO) guidelines. The results clearly represent that the $A_2O$ process with composting shows 52% reduction in the environmental impact than the CAS process with landfill. On the other hand, the MUCT process with composting is able to save 62% of the life cycle cost comparing with the CAS process with landfill. This result suggested the qualitative and quantitative criteria for evaluating eco-environmental and economic technologies of advanced treatment processes and also sludge treatment method, where their main influence factors on environmental and economic impacts are analyzed, respectively. The proposed method could be useful for selecting the most efficient and eco-friendly wastewater treatment process and sludge treatment method when retrofitting the existing WWTPs to advanced treatments.
We designed a thermo-optic switch based on a directional coupler with not only a high extinction ratio but also significantly low power consumption. The switch operates by using the thermo-optic effect of the polymer which the refractive index changes by heating the electrode. If the electrode is not powered (OFF), the input light will be coupled completely to the other waveguide. When the electrode is powered at a certain level (ON), input light launched into the input waveguide will remain in that waveguide due to the lower index adjusted in the other waveguide. The switch based on the directional coupler was designed using the generalized extinction ratio curve and the lateral shift of the input waveguide. The coupling length is 1,610 ${\mu}m$ and the extinction ratios are -28 and -30 dB for ON and OFF states, respectively. The electrode structures were optimized by thermal analysis. The transported heat into the waveguide is increased, as the electrode width (w) is increased and the center distance between the electrode and the waveguide (d) is decreased. Also, because the heat generated in the electrode affects the other waveguide, the temperature difference between two waveguides is varied as the given w and d. There are specific conditions which have the maximum of the temperature difference. That of the temperature difference is increased as the width and the temperature of the electrode are increased. Especially, when the switch is designed using the condition with the maximum of the temperature difference for switching, the temperature of the electrode can be decreased. We expect this condition will be the novel method for the reduction of the power consumption in a thermo-optic switch.
A method of measuring the current and voltage is suggested in the circuit of cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) which are driven at a high frequency of $50{\sim}100\;kHz$ and a high voltage of several kV. It is difficult to measure the current and voltage in the lamp circuit, because the impedance of the probe at high voltage side causes the leakage current and the variation of luminance. According to the analysis of equivalence circuit with the probe impedance and leakage current, the proper measuring method is to adjust the input DC voltage and to keep the specific luminance when the probe is installed at a high voltage circuit. The lamp current is detected with a current probe or a high frequency current meter at the ground side and the voltage is measured with a high voltage probe at the high voltage side of lamp. The lamp voltage($V_C$) is measured between the ballast capacitor and the lamp electrode, and the output voltage($V_I$) of inverter is measured between inverter output and ballast capacitor. As the phases of lamp voltage($V_C$) and current ($I_G$) are nearly the same values, the real power of lamp is the product of the lamp voltage($V_C$) by the lamp current($I_G$). The measured value of the phase difference between inverter output voltage($V_I$) and lamp current($I_G$) is appreciably deviated from the calculated value at $cos{\theta}=V_C/V_I$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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