• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.778-780
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• 1999

Arithmetic unit speed depends strongly on the algorithms employed to realize the basic arithmetic operations.(add, subtract multiply, and divide) and on the logic design. Recent advances in VLSI have increased the feasibility of hardware implementation of floating point arithmetic units and microprocessors require a powerful floating-point processing unit as a standard option. This paper describes the design of floating-point multiplier for IEEE 754-1985 Single-Precision operation. Booth encoding algorithm method to reduce partial products and a Wallace tree of 4-2 CSA is adopted in fraction multiplication part to generate the $32{\times}32$ single-precision product. New scheme of rounding and sticky-bit generation is adopted to reduce area and timing. Also there is a true sign generator in this design. This multiplier have been implemented in a ALTERA FLEX EPF10K70RC240-4.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.372-375
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• 2001

본 논문에서는 고속데이터 전송을 위한 CDMA 모뎀를 구현하였다. 데이터율 1Mbps의 트래픽 5채널에 직교부호를 곱하여 채널을 구분한 후 하나의 채널로 처리하였다. I,Q로 입력된 신호는 복소 곱셈기에서 칩 레이트 8Mcps로 OCQPSK(또는 HPSK) 변조하였다. 복조기는 I,Q의 신호를 역확산한 후 직교부호를 다시 곱하여 각 채널의 데이터를 분리한다. 변복조기의 구현은 클럭 속도 167MHz의 부동 소수점형 프로세서인 TI사의 TMS320C6701 DSP(Digital Signal Processor)를 사용하었고, long code 및 I,Q 채널 PN 코드는 IMT-2000 동기방식과 비동기방식의 규격에 정의된 2가지의 PN코드 발생기를 모두 구현하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제34C권11호
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• pp.47-55
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• 1997

In general, processing flow of the conventional floating-point multiplication consists of either multiplication, addition, normalization, and rounding stage of the conventional floating-point multiplier requries a high speed adder for increment, increasing the overall execution time and occuping a large amount of chip area. A floating-point multiplier performing addition and IEEE rounding in parallel is designed by using the carry select addder used in the addition stage and optimizing the operational flow based on the charcteristics of floating point multiplication operation. A hardware model for the floating point multiplier is proposed and its operational model is algebraically analyzed in this paper. The proposed floating point multiplier does not require and additional execution time nor any high spped adder for rounding operation. Thus, performance improvement and cost-effective design can be achieved by this suggested approach.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.3-5
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• 1999

나눗셈 알고리즘은 다른 덧셈이나 곱셈 알고리즘에 비해 복잡하고, 수행 빈도수가 적다는 이유로 그동안 고속 나눗셈의 하드웨어 연구는 활발하지 않았다. 그러나 멀티미디어의 발전 및 고성능의 그래픽 랜더링을 위한 보다 빠른 부동소수점연산기(FPU)가 필요하게 되었으며, 이에 따라서 고속의 나눗셈 연산기의 필요성이 증가하게 되었다. 특히, 전체의 수행 시간 향상을 위해서라도 고속 나눗셈 연산기의 중용성은 더욱 부각되고 있다. 그러나 고속 나눗셈 연산기는 연산 속도와 크기라는 서로 상반되는 요소를 가지고 있다. 즉, 연산 속도가 빠르면 크기는 늘어나고, 크기를 줄이면 연산 속도는 늦어지게 된다. 본 논문은 높은 자릿수(Very-High Radix) 나눗셈 알고리즘에서 영역변환상수를 구하는 방법으로 연산이 아닌 검색테이블(Look-up Table)을 이용한다. 그리고 검색테이블의 크기를 줄이는 방법으로 영역변환상수의 범위 분석 및 캐리 저장형을 이용한 검색테이블 분할 방법을 이용하였다. 전체적으로는 영역변환상수를 구하는 연산주기가 필요없게 되므로 나눗셈 연산기의 영역 크기의 변화가 적으면서 연산 속도는 빨라졌음을 알 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.123-129
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• 2013

암호학의 암호 생성과 해독, 소수판별법의 성능은 대부분 $a^b$ (mod m)의 모듈러 지수연산의 효율적 구현여부로 결정된다. 모듈러 지수연산법에는 제곱-곱셈 방식의 표준 이진법이 최선의 선택으로 알려져 있다. 그러나 큰 자리수의 b에 대해서는 사전처리를 하는 n-ary, ($n{\geq}2$)이 보다 효율적으로 적용된다. 본 논문에서는 모듈러 지수 나눗셈 방법을 적용한 제곱-나눗셈법과 사전처리 없는 n-ary 제곱-나눗셈법을 제안하였다. 제곱-나눗셈법은 b가 $2^k+2^{k-1}$에 근접한 값 또는 $2^{k+1}$에 근접한 경우 수행횟수 측면에서 가장 효율적임을 알 수 있었다. 나머지 값들에 대해서는 사전처리 없는 n-ary 제곱-나눗셈법을 적용하는 것이 사전처리를 하는 일반적인 n-ary법에 비해 수행횟수 측면에서 효율적임을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.123-130
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• 2016

본 논문에서는 멀티미디어용 알고리즘을 고속으로 처리하기 위한 고성능 연산 회로를 설계하였다. 3단 파이프라인 구조로 동작하는 연산회로는 4개의 16-비트${\times}$16-비트 곱셈기의 효율적인 구성, 캐리 보존 형식 데이터에 대한 새로운 부호 확장 기법과 다수 개의 부분 곱셈 결과의 통합과정에 부호 확장을 제거하는 교정 상수 기법을 사용하여 복소수 데이터와 가변 길이 고정 소수점 데이터에 대한 38개의 연산을 처리할 수 있다. 설계한 프로세서는 45nm CMOS 공정에서 최대 동작 속도는 300 MHz이며 약 37,000 게이트로 구성되며 300 MCOPS의 연산 성능을 갖는다. 연산 프로세서는 높은 연산 속도와 응용 분야에 특화된 다양한 연산 지원으로 멀티미디어 프로세서에 효율적으로 응용 가능하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.522-531
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• 2018

FIPS 186-2에 정의된 224-비트 소수체 타원곡선 암호와 2048-비트 키길이의 RSA 암호를 단일 하드웨어로 통합 구현한 공개키 암호 프로세서 EC-RSA를 설계하였다. ECC의 스칼라 곱셈과 RSA의 멱승 연산에 공통으로 사용되는 유한체 연산장치를 32 비트 데이터 패스로 구현하였으며, 이들 연산장치와 내부 메모리를 ECC와 RSA 연산에서 효율적으로 공유함으로써 경량화된 하드웨어로 구현하였다. EC-RSA 프로세서를 FPGA에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 11,779 GEs와 14 kbit의 RAM으로 구현되었고, 최대 동작 주파수는 133 MHz로 평가되었다. ECC의 스칼라 곱셈 연산에 867,746 클록 사이클을 소요되어 34.3 kbps의 처리율을 가지며, RSA의 복호화 연산에 26,149,013 클록 사이클이 소요되어 10.4 kbps의 처리율을 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.91-98
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• 2008

국내 지상파 DMB방송 표준에서는 2003년 말 국제 표준으로 제정한 MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding) 오디오 복호화 방식를 표준으로 채택하였다. 본 논문에서는 MPEG-4 BSAC 오디오 복호화기의 주요 도구 및 모듈에 대해 32비트 고정소수점 연산으로 구현하고 ARM926EJ-S 프로세서에 인라인 어셈블리(Inline Assembly)를 적용하여 최적화 한다. 최적화에 대해 본 논문에서는 RISC프로세서인 ARM926EJ-S의 Core Cycle을 가장 높게 발생시키는 곱셈 및 MAC(Multiply And Accumulation)연산에 집중한다. 그리고 각 모듈 및 도구에서 빈번히 발생하는 곱셈 연산과 MAC연산의 처리를 효율적으로 하기 위하여 대상 프로세서인 ARM926EJ-S에서 사용 가능한 ARMv5용 어셈블리 명령어를 분석하여 사용한다. 최적화된 결과는 MIPS(Million Instruction Per Second)를 기준으로 평가한다. 구현 결과는 96kbps BSAC bitstream을 65MHz CPU clock에서 실시간으로 디코딩할 수 있음을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권4호
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• pp.173-179
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• 2002

본 논문은 DFE (Decision Feedback Equalizer)구조와 CMA (Constant Modulus Algorithm), 그리고 LMS (Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 등화기에 대하여 기술한다. DFE 구조는 기존의 transversal 구조의 등화기에 비하여 빠른 채널 적응 속도와 낮은 BER (Bit Error Rate) 값을 가지며 ISI(Intersymbol Interference)가 심한 환경에서도 좋은 성능을 나타낸다. 본 등화기는 16/64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변복조 방식에 적용할 수 있으며, 고속으로 동작할 수 있도록 고속의 곱셈기와 많은 수의 CSA (Carry Save Adder)를 사용하였다. COSSAP/sup TM/ 캐드 툴을 사용하여 부동 소수점 모델과 고정 소수점 모델을 개발하였으며, VHDL 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 feedback 부분과 feedforward 부분에 각각 12개와 8개의 탭을 사용하였으며, 다중 경로 페이딩 채널에서 BER이 10-6일 때를 기준으로 보면 등화기를 사용하지 않은 채널의 BER 보다 SNR(Signal to Noise Ratio)이 4dB 정도 향상되었다. SYNOPSYS/sup TM/ 캐드 툴과 삼성의 0.5 ㎛ standard cell library (STD80) 를 이용하여 로직 합성을 수행하였으며, 전체 게이트 카운트는 약 13만개를 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권4호
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• pp.65-71
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• 2000

본 논문에서는 SDFT(sliding discrete-Fourier transform)을 순환식(recursive)으로 구현할 때 유한 비트 고정소수점 계산하여 발생하는 오차의 영향을 해석적으로 구하는 방법을 제시하고 이의 유도 과정을 기술하였다. 유한 비트 오차는 계수의 양자화 때문에 발생하는 계수오차와, 곱셈연산 후 반올림되는 유효자리 때문에 발생하는 반올림오차로 구성된다. 각각의 오차는 주파수 스펙트럼 추정오차를 야기 시키며, 이 스펙트럼 오차의 전력과 실제 스펙트럼의 전력 비(noise-to-signal power ratio NSR)를 진동계수를 표현하는 비트 수, DFT 값을 표현하는 비트 수, 그리고 DFT 구간길이에 대한 식으로 유도하였다. 유도과정은 SDFT 순환식(recursive equation)을 통해 유도한 오차방정식(error-dynamic equation)과 계수오차 및 반올림오차의 확률분포특성에 근거하였다. 해석적으로 유도한 NSR 결과를 시뮬레이션 실험을 통해 얻은 결과와 비교하여 타당성을 확인하였다.