• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1267-1275
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• 2017

NIST 표준에 정의된 이진체(binary field) 상의 233-비트 타원곡선을 지원하는 타원곡선 암호(elliptic curve cryptography; ECC) 프로세서를 설계하였다. 타원곡선 암호 시스템의 핵심 연산인 스칼라 점 곱셈을 수정형 Montgomery ladder 알고리듬을 이용하여 구현함으로써 단순 전력분석에 강인하도록 하였다. 점 덧셈과 점 두배 연산은 아핀(affine) 좌표계를 기반으로 유한체 $GF(2^{233})$ 상의 곱셈, 제곱, 나눗셈으로 구현하였으며, shift-and-add 방식의 곱셈기와 확장 유클리드 알고리듬을 이용한 나눗셈기를 적용함으로써 저면적으로 구현하였다. 설계된 ECC 프로세서를 Virtex5 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. $0.18{\mu}m$ 공정의 CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 49,271 GE로 구현되었고, 최대 345 MHz의 동작 주파수를 갖는다. 스칼라 점 곱셈에 490,699 클록 사이클이 소요되며, 최대 동작 주파수에서 1.4 msec의 시간이 소요된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.811-818
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• 2016

추가적인 부궤환 루프를 가지는 연속 미세 조절 위상 고정루프를 소개하였다. 위상고정루프가 위상이 고정되지 않았을 때 위상고정루프는 연속적인 밴드 선택 루프를 통하여 빠르게 위상을 고정시키는 특성을 가지고 있다. 위상고정루프가 고정 상태에 다다랐을 때 밴드 폭은 미세한 루프를 통해서 좁아진다. 추가적인 부궤환 루프는 안정성과 위상여유 성능을 향상시킨다. 0.18um CMOS 공정으로 제작한 위상고정루프의 결과 측정은 위상 잡음이 742.8MHz 캐리어 주파수로부터 2MHz 오프셋 주파수에서 -109.6dBc/Hz을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권7호
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• pp.63-70
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• 2004

본 논문에서는 PC 의 스토리지 인터페이스로 사용되는 병렬 ATA를 대체하게 될 새로운 표준인 직렬 ATA 의 링크 층과 물리 층을 설계하였다. 링크층에서는 CRC 생성 및 오류 감지, 스크램블링 회로, 8b/10b 복호화/부호화 회로 및 프리미티브 생성/검파 회로로 구성되었다. 물리 층은 직렬화/병렬화 회로와 전원 초기 인가시의 리셋 발생회로, OOB 신호 발생/검파 회로, 데이터로부터 클록을 복원하는 회로, 스？치 회로 및 임피이던스 조정 회로와 콤마 발생/감지 회로로 설계하였나. 또한 불리 층과 링크층의 동작을 확인하기 위한 테스트 제어 블록과 BIST(Built In Self Test) 블록을 설계하였다. UMC 사의 0.18㎛ 표준 CMOS 공정을 이용하여, 칩으로 제작 후 특성을 검증하였다. 링크 층에서 요구하는 모든 기능 및 특성은 사양을 만족하였고, 물리 층의 출력 전압 및 드라이버 출력 지터, OOB 신호등의 특성도 만족하였다. 데이터 전송 율은 1.5Gbps 속도의 사양목표치에 비해서, 실제 측정된 데이터 전송 속도는 1.28Gbps로 측정되었다. 회로 시뮬레이션에 의한 확인 결과, 레이아웃에서의 배선에 대한 기생 성분의 영향에 의한 것으로 분석되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10C호
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• pp.1025-1031
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• 2007

본 논문에서는 송수신 안테나가 각각 4개인 MIMO-OFDM 시스템을 위한 효율적인 FFT 프로세서 구조를 제안한다. MIMO-OFDM 시스템의 기본은 다중 데이터 패스의 전송이므로 기존의 SISO-OFDM 시스템의 FFT 프로세서를 MIMO-OFDM 시스템에 그대로 적용하면 하드웨어 복잡도가 데이터 패스의 수에 선형적으로 증가하게 된다. 따라서 MIMO-OFDM 시스템에 맞도록 저면적의 다채널 FFT 프로세서가 요구된다. 제안된 FFT 프로세서는 다채널 MDC구조를 갖기 때문에 MIMO-OFDM 시스템의 다중 데이터 패스를 효과적으로 처리할 수 있으며, mixed radix 기법을 통한 효율적인 radix 분해를 이용하여 비단순 승산의 수를 감소시켰다. 제안된 구조를 갖는 FFT 프로세서는 HDL을 사용하여 설계된 후 0.18um CMOS 셀 라이브러리를 이용하여 설계되었다. 논리합성 결과, 4채널 radix-4 Multipath Delay Commutator (R4MDC) FFT 프로세서와 비교시 약 25%의 하드웨어가 감소함을 확인하였다. FFT 프로세서는 전체 MIMO-OFDM 시스템에서 약 30% 정도를 차지하는 커다란 블록이기 때문에, 제안된 FFT프로세서는 MIMO-OFDM 시스템의 하드웨어 복잡도를 감소시키는데 큰 공헌을 할 수 있다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.531-537
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• 2018

스퍼의 크기를 줄이기 위해 델타-시그마 변조기와 스퍼감소회로가 도입된 위상고정루프(PLL)를 제안하였다. 델타-시그마 변조기는 스퍼 잡음을 높은 주파수 대역으로 이동시켜 루프필터가 잡음 제거를 쉽게 할 수 있도록 해준다. 이는 위상고정루프의 대역폭을 적절히 조절하면 스퍼 크기를 크게 감소시킬 수 있다. 스퍼감소회로는 한주기당 발생하는 루프필터 전압변화를 작게 하여 스퍼 크기가 감소되도록 한다. 제안한 스퍼감소회로는 위상고정루프의 크기에 거의 영향이 없을 정도로 간단하게 설계하였다. 이 두 가지 방법을 사용한 제안된 위상고정루프는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 1.8V의 공급전압으로 설계되었으며, 시뮬레이션을 통해 제안된 위상고정루프의 스퍼 크기가 거의 20dB 감소된 것을 확인하였다. 스퍼의 크기가 크게 감소된 위상고정루프는 대역폭이 좁은 통신시스템에 크게 활용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1471-1479
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• 2017

2,048 비트의 키 길이를 지원하는 RSA 공개키 암호 프로세서를 설계하였다. RSA 암호의 핵심 연산인 모듈러 곱셈기를 워드 기반의 몽고메리 곱셈 알고리듬을 이용하여 설계하였으며, 모듈러 지수승 연산은 Left-to-Right(LR) 이진 멱승 알고리듬을 이용하여 구현하였다. 모듈러 곱셈에 8,448 클록 사이클이 소요되며, RSA 암호화와 복호화에 각각 185,724 클록 사이클과 25,561,076 클록 사이클이 소요된다. 설계된 RSA 암호 프로세서를 Virtex 5 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 표준셀을 사용하여 100 MHz의 동작 주파수로 합성한 결과, RSA 암호 프로세서는 12,540 GE로 구현되었고, 12 kbit의 메모리가 사용되었다. 동작 가능한 최대 주파수는 165 MHz로 평가되었으며, RSA 암호화, 복호화 연산에 각각 1.12 ms, 154.91 ms가 소요되는 것으로 예측되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.651-657
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• 2018

스퍼의 크기를 줄이기 위해 델타-시그마 변조기와 스퍼감소회로가 도입된 위상고정루프(PLL)를 제안하였다. 델타-시그마 변조기는 스퍼 잡음을 높은 주파수 대역으로 이동시켜 루프필터가 잡음 제거를 쉽게 할 수 있도록 해준다. 이는 위상고정루프의 대역폭을 적절히 조절하면 스퍼 크기를 크게 감소시킬 수 있다. 스퍼감소회로는 한주기당 발생하는 루프필터 전압변화를 작게 하여 스퍼 크기가 감소되도록 한다. 제안한 스퍼감소회로는 위상고정루프의 크기에 거의 영향이 없을 정도로 간단하게 설계하였다. 이 두 가지 방법을 사용한 제안된 위상고정루프는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 1.8V의 공급전압으로 설계되었으며, 시뮬레이션을 통해 제안된 위상고정루프의 스퍼 크기가 거의 20dB 감소된 것을 확인하였다. 스퍼의 크기가 크게 감소된 위상고정루프는 대역폭이 좁은 통신시스템에 크게 활용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.391-396
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• 2013

본 논문에서는 고성능 HEVC 복호기 설계를 위해 SAO(Sample Adaptive Offset)의 수행시간 단축과 연산량, 하드웨어 면적 감소를 위한 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 SAO 하드웨어 구조는 $8{\times}8$ CU(Coding Unit)를 처리하는 연산기를 구성하여 하드웨어 면적을 최소화하고, 내부레지스터를 이용하여 $64{\times}64$ CU의 처리를 지원한다. 또한 기존 SAO의 top-down 블록분할 구조 대신 bottom-up 블록분할 구조로 설계하여 연산시간 및 연산량을 최소화한다. 제안한 SAO 하드웨어를 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리 이용해 합성한 결과 게이트 수는 30.7k개의 로직게이트로 구현되며 최대동작주파수는 250MHz이다. 제안한 SAO 하드웨어 구조는 하나의 매크로 블록을 복호화하는데 64사이클이 소요된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.311-320
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• 2008

본 논문에서는 종래의 접지된 능동 인덕터 구조와 궤환 가변 LC-공진기를 이용한 새로운 가변 능동 인덕터를 제안하였다. 접지된 능동 인덕터는 자이레이터-C 구조로 구현되며, 가변 LC-공진기는 낮은 Q 지수를 갖는 나선 인덕터와 바렉터로 이루어진다. 가변 LC-공진기는 트랜지스터의 기생 커패시턴스에 의한 Q 지수의 감소를 보상하며, LC-공진기의 공진 주파수 조절에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수 대역을 가변할 수 있다. 매그나칩 $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작된 가변 능동 인덕터는 $4.66{\sim}5.45GHz$ 대역에서 바랙터 제어 전압 조정에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수를 조정할 수 있으며, 동자 대역에서 50 이상의 Q 지수를 제공한다. 또한, 바렉터 제어전압 조정으로 5.1 GHz에서 $4.12{\sim}5.97nH$의 가변 인덕턴스 값을 얻을 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권3호
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• pp.198-206
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• 2011

This paper presents a new programmable compensation circuit (PCC) for a System-on-Chip (SoC). The PCC is integrated with $0.18-{\mu}m$ BiCMOS SiGe technology. It consists of RF Design-for-Testability (DFT) circuit, Resistor Array Bank (RAB) and digital signal processor (DSP). To verify performance of the PCC we built a 5-GHz low noise amplifier (LNA) with an on-chip RAB using the same technology. Proposed circuit helps it to provide DC output voltages, hence, making the RF system chain automatic. It automatically adjusts performance of an LNA with the processor in the SoC when it goes out of the normal range of operation. The PCC also compensates abnormal operation due to the unusual PVT (Process, Voltage and Thermal) variations in RF circuits.