• Title/Summary/Keyword: 저전력 신호 처리

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Design of Advanced Successive Approximation A/D Converter for High-Speed, Low-Resolution, Low-Cost, Low-Power Application (고속, 저해상도, 저비용, 저전력용 Successive Approximation A/D 변환기의 설계)

  • Kim, Sung-Mook;Chung, Kang-Min
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.1765-1768
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    • 2005
  • Binary-search 알고리즘을 이용한 새로운 6-bit 300MS/s ADC 를 제안 하였다. 본 연구에서 제안된 ADC 는 저전력, 고속동작, 저해상도의 응용분야에 적합하도록 설계 되었다. 11 개의 rail-to-rail 비교기와 기준전압 발생기, 그리고 기준전압 제어회로로 구성 되었으며, 이는 기존의 구조와는 다른 전혀 새로운 형태로 제안된 것이다. 전력소모를 줄이기 위해 비교기 공유기술을 사용하였다. 또한 ADC 의 sub-block 인 rail-to-rail 비교기는 인버터 logic threshold 전압 값을 이용한 새로운 형태의 비교기를 제안하였다. 비교기는 인버터와 n-type preamp, p-type preamp 그리고 각각에 연결되는 latch 로 구성되었다. 기존의 rail-to-rail comparator 에 비해 입력 범위 전체 영역에서 일정한 gm 값을 얻을 수 있다. 실험결과 2.5V 공급전압에서, 17mW 의 전력 소모를 보이며, 최대 304MS/s 의 데이터 변환율을 가진다. INL 과 DNL 은 입력신호가 2.38Mhz 의 주파수를 가지는 삼각파일 때, 각각 ${\pm}0.54LSB$, ${\pm}1LSB$ 보다 작다. TSMC 0.25u 공정을 이용하였다.

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Implementation of the ECG Monitoring System for Home Health Care Using Wiener Filtering Method (Wiener Filtering 기법을 적용한 홈헬스케어용 심전도 신호 모니터링 시스템 구현)

  • Jeong, Do-Un;Kim, Se-Jin
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.9 no.2
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    • pp.104-111
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    • 2008
  • The ECG is biomedical electrical signal occurring on the surface of the body due to the contraction and relaxation of the heart. This signal represents an extremely important measure for health monitoring, as it provides vital information about a patient's cardiac condition and general health. ECG signals are contaminated with high frequency noise such as power line interference, muscle artifact and low frequency nose such as motion artifact. But it is difficult to filter nose from ECG signal, and errors resulting from filtering can distort a ECG signal. The present study implemented a small-size and low-power ECG measurement system that can remove motion artifact for convenient health monitoring during daily life. The implemented ECG monitoring system consists of ECG amplifier, a low power microprocessor, bluetooth module and monitoring program. Amplifier was designed and implemented using low power instrumentation amplifier, and microprocessor was interfaced to the ECG amplifier to collect the data, process, store and feed to a transmitter. And bluetooth module used to wirelessly transmit and receive the vital sign data from the microprocessor to an PC at the receiving site. In order to evaluate the performance of the implemented system, we assessed motion artifact rejection performance in each situation with artificially set condition using adaptive filter.

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Vital Signal Monitoring System using Wirless Sensor Network (무선센서네트워크를 이용한 생체신호 모니터링 시스템)

  • Lee, Young-Dong;Kim, Jeong-Kuk;Chung, Wan-Young
    • Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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    • 2006.06a
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    • pp.109-112
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    • 2006
  • 노약자나 만성질환자를 위하여 가정에서 분산된 무선센서네트워크 노드를 사용하는 무선센서네트워크 기반의 생체신호 모니터링 시스템을 구현하였다. 본 논문에서의 생체신호 모니터링 시스템은 가장 중요한 생체 신호인 ECG와 체온을 계측하도록 구성하였으며, 무선센서 노드를 사용하여 원격지의 병원서버 또는 의사의 PC, PDA에 연결된 베이스스테이션으로 Ad-hoc 네트워크를 통해 환자 또는 노인의 건강정보를 전송하는 시스템 구현에 목적을 두고 있다. 본 시스템을 통해 환자의 의료장비 비용을 절약 할 수 있을 뿐만 아니라 센서 노드는 무선센서네트워크의 강점인 Ad-hoc 통신이 가능하면서 저전력으로 동작하여 배터리의 수명을 연장할 수 있는 특징을 가진다. 또한, 병원의 한층 전체의 환자나 여러 환자가 거주하는 가정 또는 시설에서 하나의 PC(또는 서버컴퓨터)로 시스템 구성이 가능하도록 시스템을 구현함으로서 베이스스테이션에서 멀리 떨어져 있는 환자의 생체 신호도 Ad-hoc 네트워크를 통해 베이스스테이션까지 전송이 가능하였으며, 이동성 제공 및 홈 환경에서 사용자에게 편리함을 가져올 수 있으리라 예상된다.

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Removing the Motion Artifacts in the Pulse Signal Detected from the PFS Using the Quasi-periodicity (유사 주기성을 이용한 PFS 펄스 신호의 동잡음 제거)

  • Lee, Han-Wook;Chun, Joong-Chang;Jeong, Won-Geun
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.9 no.6
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    • pp.591-598
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    • 2016
  • For the mobile healthcare environment, it is important to measure the exact biomedical signals in real time, and another key point is to design mobile healthcare devices with low power consumption. In this paper, we propose a method in which the piezo film sensor(PFS), having a low power characteristic, is used to measure the pulse signal synchronized with the heart rate from the radial artery. The critical issue in the bio-signal processing is the existence of the motion artifacts. To dissolve this problem, we have applied the periodic moving average filter using the quasi-periodicity of the pulse signal in addition to the conventional method of the adaptive filtering using the reference signal. Results of simulation and experiments are presented to confirm that the quasi-periodicity of the PFS signal can be used to eliminate completely the motion artifacts which still appears after the adaptive filtering.

A Study on 433Mhz Hardware Design of CC1020 (CC1020을 이용한 433Mhz H/W 설계에 관한 연구)

  • Yang, Si-Pyoung;Jo, Heung-Kuk
    • Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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    • 2005.11a
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    • pp.343-346
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    • 2005
  • 유비쿼터스 시대의 도래로 인해 많은 IT업체는 유비쿼터스 핵심기술을 기반으로 발전하고 있다. 이러한 유비쿼터스 핵심기술의 상당부분은 무선통신기술 RF를 이용한 것이며 이를 활용하여 RFID 시스템 및 Ubiquitous Sensor Network 등을 구축할 수 있다. 본 논문에서는 이에 적합한 400/800MHz ISM/SRD 밴드대역을 사용하는 무선 트렌시버 단일 칩인 CC1020을 이용하여 하드웨어를 구성 하였다. CC1020칩을 사용하면 저전력, 고감도, 적은 주변회로 구성 등 많은 이점이 있으며 주파수원 고정과 필터링 및 전원공급상태 그리고 PC와의 interface등의 하드웨어를 쉽게 구현할 수 있다. 따라서 이러한 각 주변회로 구성에 대해 설명하고 실제 구현을 통해 DATA의 송수신실험을 통해 하드웨어의 특성을 확인 하였다.

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A Study on Clock Feedthrough Compensation of Current Memory Device using CMOS switch for wireless PAN MODEM Improvement (CMOS Switch를 이용한 무선PAN 모뎀 구현용 전류메모리소자의 Clock Feedthrough 대책에 관한 연구)

  • Jo, Ha-Na;Lee, Chung-Hoon;Kim, Keun-O;Lee, Kwang-Hee;Cho, Seung-Il;Park, Gye-Kack;Kim, Seong-Gweon;Cho, Ju-Phil;Cha, Jae-Sang
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.247-250
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    • 2008
  • 최근 무선통신용 LSI는 배터리 수명과 관련하여, 저전력 동작이 중요시되고 있다. 따라서 Digital CMOS 신호처리와 더불어 동작 가능한 SI (Switched-Current) circuit를 이용하는 Current-mode 신호처리가 주목받고 있다. 그러나 SI circuit의 기본인 Current Memory는 Charge Injection에 의한 Clock Feedthrough라는 문제점을 갖고 있기 때문에, 전류 전달에 있어서 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 Current Memory의 문제점인 Clock Feedthrough의 해결방안으로 CMOS Switch의 연결을 검토하였고, 0.25${\mu}m$ CMOS process에서 Memory MOS와 CMOS Switch의 Width의 관계는 simulation 결과를 통하여 확인하였으며, MOS transistor의 관계를 분명히 하여, 설게의 지침을 제공한다.

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A Study on Multi target tracking using Zigbee Sensor and Particle Filter (Zigbee 센서와 Particle Filter를 이용한 멀티타겟 위치추정 연구)

  • Park, Byungsung;Jung, Chanwoong;Yoo, Jaeyeong;Kim, Hagbae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.1098-1101
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    • 2009
  • 최근 센서 기술이 발전함에 따라 센서들의 유비쿼터스 환경에서의 활용방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 현재 존재하는 센서들 중 Zigbee 센서는 저전력, 초소형 등의 특징을 가지고 센서들이 통신을 하는 센서로써 유지비용과 이동성에 있어서 다른 센서들보다 성능이 우위에 있다. Zigbee 센서는 신호를 Broadcasting하여 다른 Zigbee 센서와 통신을 하게 된다. 이때 이 신호의 세기를 나타내는 RSS와 Triangulation을 통하여 위치를 파악할 수 있다. 그리고 이 결과를 Particle Filter 알고리즘을 통하여 위치추정의 정확도를 높일 수 있다. 또한 유비쿼터스 환경에서의 활용 가능성 파악을 위하여 실제 집 환경의 Testbed를 구축하여 시뮬레이션을 진행하였다. 멀티 타겟의 위치 추정을 위하여 Zigbee 센서의 Time Cycle 조정을 통하여 Particle Filter 알고리즘을 사용하여 위치 추정 오차를 시뮬레이션으로 성능평가를 하였고 결과를 통하여 멀티 타겟의 경로를 분석하였다.

Development of Small Displacement Sensing System for Linear Motion Guide in Smart Factory (스마트팩토리의 리니어 모션 가이드를 위한 소형 변위 센싱 시스템 개발)

  • Lee, Suk-Yun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2022.01a
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    • pp.403-405
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    • 2022
  • 본 논문에서는 4차 산업에서 필요로 하는 스마트 기기의 소형 및 저전력 부품에 사용되는 센싱 플랫폼을 제안하였다. 특히 스마트팩토리의 공장 자동화와 정밀 측정의 핵심 부품인 리니어 모션 가이드(LM Guide)를 고정밀, 고정도로 제어할 수 있는 센싱 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 기존의 변위 센서 기법의 한계를 극복할 수 있도록 와전류(Eddy Current) 기법을 이용함으로써 LC 공진기와 전도체를 LM 가이드에 장착할 수 있도록 구현하였다. 또한 미세 인덕턴스 값을 측정할 수 있도록 디지털 신호처리 기술과 컴퓨터/산술 기술을 FPGA를 이용한 HW 시스템을 제작하여 구현함으로써 실험을 진행했다. 본 논문에서 구현한 HW 센싱 시스템을 이용하여 LM 가이드를 동작시킴으로 실시간으로 변위 값을 디스플레이 부로 출력되어 측정이 가능하고, 변위 값의 분해능과 응답속도 면에서 우수함을 확인할 수 있다.

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Performance Measurement of LoRaWAN Communications using P2P Mode with Indoor Gateway Placement (실내 게이트웨이 설치 환경에서 P2P 기반의 LoRa 통신 성능 측정 실험에 관한 연구)

  • Kang, Kyungwoo;Lee, Eun-Kyu
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.1254-1257
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    • 2017
  • LoRa는 저전력 및 장거리 작동을 위해 설계된 새로운 ISM 대역 무선 기술이며, LoRaWAN은 LoRa에서 정의된 광역 네트워크 프로토콜이다. 본 논문에서는 실제 환경에서 LoRaWAN 기술의 통신 성능을 검증하는 것을 목표로 한다. 이를 위해, 캠퍼스 내에 LoRaWAN 실험을 위한 실제 테스트 베드를 구축했다. 사용자들이 사용하는 실제 환경을 만들기 위해 통신 게이트웨이를 실내에 설치하였고, 캠퍼스의 실내외 다수 위치에서 데이터를 P2P 방식으로 게이트웨이에게 전송한다. 실험에서는 대역폭, 코딩 속도, 확산 계수 및 전송 전력을 변화시켰으며, 성능 검증을 위해 신호대잡음비와 패킷 전송률을 측정하여 결과를 분석한다.

Fabrication of a Low Power Parallel Analog Processing Viterbi Decoder for PRML Signal (PRML 신호용 저 전력 아날로그 병렬처리 비터비 디코더 개발)

  • Kim Hyun-Jung;Son Hong-Rak;Kim Hyong-Suk
    • 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.38-46
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    • 2006
  • A parallel analog Viterbi decoder which decodes PRML signal of DVD has been fabricated into a VLSI chip. The parallel analog Viterbi decoder implements the functions of the conventional digital Viterbi decoder utilizing the analog parallel processing circuit technology. In this paper, the analog parallel Viterbi decoding technology is applied for the PRML signal decoding of DVD. The benefits are low power consumption and less silicon consumption. The designed circuits are analysed and the test results of the fabricated chip are reported.