본 논문에서는 방대한 양의 데이터를 실시간으로 처리하기 위한 병렬 디지털 신호처리시스템을 제안한다. 버스와 메모리의 구조가 다른 네 가지 신호처리부 모델을 제안하고 그들의 성능을 분석한다. 신호처리부의 분석은 소나 알고리즘을 실행하는데 소요되는 하드웨어 지연시간과 버스 지연시간의 합을 척도로 한 성능 분석과 보드의 복잡도를 비교하는 방법을 통하여 이루어졌다. 성능분석한 결과, 지역 메모리와 공유 메모리를 함께 사용하는 모델이 가장 효율적인 것으로 나타났다.
본 논문은 GSM 시스템의 다경로 환경에서 선형 제약형 어레이 처리기를 이용하여 주종형 어레이 처리와 공간 유화 방법으로 원하는 신호를 추정하는 성능에 대하여 논한다. SINR과 BER 성능에서 주종형 어레이 처리방법과 공간유화 방법이 선형 제약형 어레이 처리방법보다 우수한 반면, 공간 유화 방법의 성능이 주종형 어레이 처리기 보다 더 나은 것으로 나타났다.
물리적 데이터베이스 설계기법은 최적의 질의처리 성능을 제공하기 위하여 데이터베이스의 액세스 구조를 결정하는 과정이다. 본 논문에서는 변환기법을 이용한 공간 액세스 구조의 물리적 데이터베이스의 설계를 위한 영역분할 전략을 제시한다. 변환기법을 이용한 공간 액세스 구조는 원공간(original space)에서의 공간 객체들을 공간의 차원을 두 배로 하는 변환공간(transformation space)내의 점 객체들로 변환하여 관리하는 방법이다. 먼저, 원공간에 주어지는 모든 공간 질의가 변환공간에서는 한가지 형태의 범위 질의로 변환되는 특징이 있음을 보인다. 그리고, 변환공간상에서 이 범의 질의가 위치하는 질의 영역의 모양과 데이터 페이지가 위치하는 페이지 영역의 모양 사이의 관련성을 이용하여 질의처리의 성능을 향상시킬 수 있는 영역분할 전략을 제안한다. 성능평가의 결과에 의하면, 주어진 질의 패턴에 따라 최적의 공간 액세스 구조를 구성할 수 있었으며, 이차원 원공간에 대한 사차원 변환 공간인 경우에 질의의 형태에 따라 질의처리의 성능이 다섯배 이상까지 향상되었다.
최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서 보다 현실감 나는 영상을 제공하기 위해, 많은 기하로 구성될 뿐만 아니라 깊이 복잡도가 매우 높은 데이터가 요구되어지고 있다. 또한 기하학적으로 늘어나는 데이터를 실시간에 처리해 줄 수 있는 고성능의 렌더링 시스템에 대한 요구도 높아지고 있다. 이에 본 논문에서는 OpenGL 기반에서 occlusion culling을 1-패스에 처리하여 고성능을 보여주는 렌더링 구조를 제안한다. 이는 2-패스의 기존 구조에서 반복적으로 발생되는 불필요한 연산을 효과적으로 제거하여 성능을 높여주고 파워 소모도 최소로 하고 있다. 실험을 통해 제안 구조가 기존 구조에 비해 $1.2\sim1.5$배 성능 향상을 보임을 알 수 있었다.
본 논문에서는 지휘무장통제체계(이하 CFCS) 소프트웨어의 성능 향상 기법으로 고성능 컴퓨팅(이하 HPC) 시스템 활용 기법을 제안한다. 이 기법으로 본 논문에서는 HPC 분야인 멀티코어 프로세서를 활용하는 방법을 제안한다. 복잡한 반복연산을 하는 작업이 많은 CFCS의 특정 SW모듈에 대해 멀티코어 프로세싱 아키텍처를 이용한 병렬처리를 적용하여 기존 순차처리 대비 작업실행시간을 단축함으로써 작업 응답시간을 상당히 줄일 수 있다. 본 논문에서는 CFCS 시험 환경의 일부 특정 SW모듈 상에서 기존의 순차처리 방식으로 수행한 연산 결과와 다중 처리 프로그래밍 API인 OpenMP를 적용하여 수행한 연산 결과를 비교하여 CFCS에서의 멀티코어 프로세싱이 체계 전반의 성능 향상 면에서 효율적으로 사용될 수 있음을 보인다.
초고속통신의 실현과 다양한 멀티미디어 서비스를 위한 해결책으로서 ATM이 널리 사용되고 있다. TCP가 ATM망의 ABR/UBR 서비스를 사용할 때, ABR/UBR 제어방식과 TCP 흐름제어 사이의 서로 다른 동작 때문에 TCP 파라미터 값이 TCP층의 성능뿐만 아니라 ATM 층에도 영향을 미쳐 처리율과 공정성의 성능저하를 가져온다. 본 논문에서는 효과적인 처리율과 공정성의 관점에서 실제 통신망을 고려하여 VBR서비스 상에서의 TCP 트래픽의 성능향상을 위해 효과적인 파라미터 제어운용 방안을 제시하고, 시뮬레이션 결과를 통해 개선된 높은 처리율과 공정성을 나타내었다.
레이더 시스템에서 신호처리에 대한 연산 량 및 데이터의 전송 용량은 시스템 개발 시, 성능과 구성을 결정하는 주요 요소다. 이런 요소에 대한 정확한 사전 예측은 시스템 전체 성능 및 개발 기간과 연구비용에 영향 끼친다. 레이더 신호처리에 대한 정확한 연산 량 및 데이터 전송 량의 예측은 개발 전문가의 경험과 COTS 보드의 성능으로 결정된다. 이런 예측을 보다 정확하게, 보편적으로 하기 위해서 시뮬레이션을 이용하는데, 그 중 하나인 AXIS Development Tool은 개발자에게 편리성과 효율성을 제공한다. 이 시뮬레이션 기능은 개발 보드와의 동일 환경을 제공함으로 개발의 시간을 단축시키고, 사용자의 편리한 GUI 환경을 제공함으로 개발의 유연성을 제공해 개발 성능에 대한 예측이 정확하여 안정적 개발을 보장한다.
센서 데이터의 중요성이 커지면서 센서 데이터 처리 연구의 수요가 증가하고 있다. 센서 데이터 기반의 딥러닝 모델 개발 시, 센서 데이터 단일 값에 의한 출력이 아닌 시계열적인 특성을 반영하여 연속적인 데이터 간의 연관성을 파악할 수 있는 슬라이딩 윈도우 기법을 통해 효율적으로 데이터를 분석하고 처리할 수 있다. 하지만, 기존의 방법들은 학습 성능(학습 시간 및 모델 성능)에 미치는 영향을 평가하는 기준 없이 입력 데이터의 윈도우 사이즈를 임의로 설정하여 데이터를 처리해 왔다. 따라서, 본 논문은 학습 시간과 모델 성능을 기준으로 센서 데이터의 윈도우 사이즈 최적화 기법을 제안한다. 제안한 방법은 전류를 이용하여 스위치와 다이오드 온도를 추정하는 가상 센서(virtual sensor) 실험 테스트베드에 적용하여, 학습 시간 중심으로는 5%의 윈도우 사이즈를, 모델 성능 중심으로는 R2 SCORE 의 값을 0.9295 로 갖는 8%의 윈도우 사이즈가 최적으로 도출되었다.
공학분야에서 널리 사용되고 있는 신호처리 및 해석의 기본이 되는 범용 데이터 수집 소프트웨 어의 기본적인 사항 및 그 개발예에 대해 언급하여 보았다. 데이터 수집장치 및 그를 제어하는 소프트웨어는 신호처리 및 해석을 통하여 국외에서 개발된 시스템보다는 훨씬 저렴한 가격으로 국내에서 개발될 수 있으며 국내에서 쉽게 구할 수 있는 것들로 데이터 수집 시스템 구성이 가 능함을 보였다. 또한 국내 개발 시, 시스템의 개조 및 성능향상이 용이하므로 점차적으로 그 성능 및 정확도를 향상시켜나갈 수 있으며 사용자의 목적에 따른 기능변경이 수월하다는 장점이 있겠다. 이러한 데이터 수집 소프트웨어의 개발시 그 성능을 크게 좌우하는 것은 A/D변환기 및 관련 하드웨어의 성능과 이를 직접 제어하는 기계어 Routine의 수행속도 및 능률이라는 점을 들 수 있겠다. 왜냐하면 데이터 수집기능 및 온라인 처리가 필요한 디지틀 오실로스코프 기능과 같은 일을 수행하는 소프트웨어는 하드웨어와 밀접한 관계가 있으며, 전체 수집 시스템의 성능에 둘 다 큰 영향을 미치게 되기 때문이다. 이러한 것은 하드웨어설계자와 프로그램 작성자와의 충분한 토의 및 상호 기능개선에 의해 해결되어 데이터 수집 시스템의 성능이 크게 향상되어질 수 있으며, 전자기술의 발전으로 인해 하드웨어의 성능이 크게 향상되고 이에 따른 소프트웨어의 개선이 진행됨에 의해 보다 나은 데이터 수집 시스템의 개발이 가능해지리라 사료된다.
네트워크 서비스를 제공함에 있어서 사용자 인증, 접근 권한 및 요금 처리는 필수적인 기능이다. 이러한 기능을 제공하기 위해 AAA 기술이 정의되었다. AAA의 성능은 네트워크 서비스 전체의 성능에 큰 영향을 줄 수 있다. 현재 AAA 성능에 관련된 이슈와 그 해결책은 알려져 있으나, 이를 통한 성능 향상의 정도는 분석되지 않았다. 본 논문은 AAA 이슈에 대한 분석과 해결책을 설명하고 시뮬레이션을 통해 각 이슈에 대한 성능 향상의 정도를 가시적으로 보여주고 있다. 시뮬레이션 결과에 따르면 AAA의 해결책을 적용한 경우 평균 33%의 성능 향상을 기대할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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