• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권6호
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• pp.53-61
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• 2006

고속 Flash, Pipelining type의 CMOS A/D 변환기에서 Sampling frequency가 고주파로 올라감에 따라 Clock Feed-through 현상, Kick-back 현상 등의 영향으로 DC Reference voltage 흔들림 현상이 심화되고 있다. 뿐만 아니라 측정 시 외부 Noise가 Reference voltage에 적지 않은 영향을 미친다는 것을 감안 할 때 High speed A/D converter에서 Reference fluctuation 감쇄회로는 반드시 필요하다. 기존의 방식은 단순히 커패시터를 이용했으나 면적이 크고 효과가 좋지 않다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Transmission Gate를 이용한 reference fluctuation 감쇄 회로를 제안하고 흔들림 현상이 크게 개선되었음을 정량적 분석 및 측정을 통하여 증명하였다. 제안하는 회로의 측정을 위해 6bit의 해상도를 갖는 2GSPS CMOS A/D 변환기를 설계 및 제작하였다. 제작된 A/D 변환기를 이용하여 Reference 전압이 40mV의 흔들림이 있음에도 원하는 범위 내에서 동작함을 측정하였다. 본 연구에서는 1.8V $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 145mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮았다. 실제 제작된 칩의 SNDR은 약 36.25dB로 측정되었고, INL과 DNL은 각각 ${\pm}0.5$ LSB 이하로 나타났다. 유효칩 면적은 $997um\times1040um$ 이었다.

• 천문학논총
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• 제19권1호
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• pp.101-107
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• 2004

This paper describes the digital back-end system for getting the data to analyze the user observation mode by digitalize the analog data after receiving the space radio using the radio telescope, The received analog data will be digitalized by high-speed sampler with 1 Gsps for 4 channel frequency band of millimeter wave, and the digital data will be transported through the fiber-optic digital transmission system and WDM(wavelength division multiplex) to observation building, The wideband digital FIR(Finite Impulse Response) filters analyze the data for user observation mode to record the data in high-speed recorder with 1 Gbps. In this paper, we introduce the overall system configuration and features combined by various information and communication technology in radio astronomy briefly, which will be adopted by KVN(Korean VLBI Network).

• 천문학논총
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• 제20권1호
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• pp.125-134
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• 2005

In this paper, we propose a small-scale Gigabit VLBI observing system for the Korean VLBI Network (KVN) under construction. The system consists of high-speed sampler, IP-VLBI board, PC-VSI board, and software correlator. Radio signal received by receiver is sampled by high-speed sample. at 1 Gsps (Gigabit sample per second) rate with 2 bits quantization. The digitized signal is recorded in PC and the software correlator does the cross correlation. IP-VLBI board will be used for the geodesy VLBI observation, while PC-VSI board is for the astronomical VLBI observation. The PC-VSI board adopts the VSI-H (VLBI Standard Interface Hardware). The proposed system is based on commercial PCs and therefore can be built inexpensively.

• 천문학논총
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• 제21권2호
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• pp.95-100
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• 2006

In this paper, we describe the radio astronomical data processing system implementation using Mark5B and its development. KASI(Korea Astronomy and Space Science Institute) is constructing the KVN (Korean VLBI Network) until the end of 2007, which is the first VLBI(Very Long Baseline Interferometery) facility in Korea and dedicated for the mm-wave VLBI observation. KVN will adopt the DAS (Data Acquisition System) consisting of digital filter with various function and 1Gsps high-speed sampler to digitize the radio astronomical data for analyzing on the digital filter system. And the analyzed data will be recorded to recorder up to 1Gbps data rates. To test this, we have implemented the system which is able to process 1Gbps data rates and carried out the data recording experiment.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.13-20
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• 2017

본 논문에서는 KVN의 광대역 VLBI 관측을 위한 백엔드 시스템으로써 도입한 32 Gbps 급 관측장비의 기본적인 시험결과에 대해 고찰한다. 천문학자들은 천체의 초미세 구조를 관측하고자 성능이 우수한 큰 전파망원경을 만들고 싶지만, 많은 돈이 소요된다. 따라서 민감도를 높이기 위해 수신시스템의 성능개선이나 넓은 주파수 대역폭을 관측하는 방법을 도입하고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 넓은 관측 주파수 대역폭을 관측하기 위해서는 아날로그 신호를 초고속으로 변환하는 광대역 샘플링 방법과 디지털 필터링을 수행하는 광대역 샘플러를 도입하였다. 광대역 샘플러(OCTAD-K)는 최대 16Gsps-2bit 샘플링을 지원하며, 디지털필터링 기술을 이용하여 다양한 관측대역폭의 관측을 지원한다. 특히 KVN의 4주파수 동시관측시스템과 VERA의 2-beam 관측시스템을 지원할 수 있도록 설계되었다. 그리고 편파관측도 지원할 수 있으며, 관측데이터의 출력의 표준 VDIF 형식을 지원한다. 본 논문에서는 광대역 샘플러를 도입하기 전 수행한 공장검수와 현장시험을 수행한 후 시스템의 성능결과와 문제점 해결 등에 대해 자세히 기술한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.205-210
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• 2007

본 논문에서는 고속으로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 Flash A/D 변환기를 설계하였다. 해상도는 6-Bit로 설계하였으며, Flash A/D 변환기의 단점인 전력손실과 칩의 면적을 줄이기 위하여 CMOS 트랜지스터의 원리인 Threshold Inverter Quantization(TIQ) 구조를 이용하였다. TIQ로 동작시키기 위한 CMOS 트랜지스터 크기는 HSPICE의 반복적인 시뮬레이션 결과로 결정하였다. Flash A/D 변환기의 변환속도를 낮추는 Encoder 부분은 ROM이나 PLA 구조를 이용하지 않고 속도와 소비전력에서 우수하지만 설계과정이 복잡한 Fat Tree Encoder를 사용하였다. 제조공정은 Magna 0.18um CMOS에 Full Custom 방식으로 설계하였다. 시뮬레이션 결과 1.8 V 전원전압에 최대소비전력은 38.43 mW이며 동작속도는 2.7 GSPS를 얻을 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.54-61
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• 2008

본 논문에서는 디지털 신호를 실시간으로 처리하기 인한 TIQ 방식의 Flash 6-bit ADC 회로를 설계하였다. 새로운 논리회로 설계나 소자들의 근접 배치로 ADC의 속도를 향상시키는 대신에 새로운 코드를 이용하여 DSP의 처리능력을 높이도록 하였다. 제안한 코드는 ADC의 출력으로 이진수를 세공하지 않고 2와 3진법을 동시에 사용하는 Double Base Number System(DBNS)방법이다. 전압은 기존의 이진수를 표시하는 방법과 동일하지만, 밑수로 2와 3의 두개를 동시에 사용하여 합의 형태로 표현하는 방법이다. DBNS 표현법은 곱셈기와 가산기를 이용하지 않고 연산을 좌우로 이동하여 연산을 신속히 처리할 수 있다. 디지털 신호처리에서 사용하는 DBNS는 합의 수가 적도록 Canonical 표현을 구하는 알고리즘을 사용하지만, A/D 변환기에서는 Fan-In 문제가 발생하여 균일한 분포를 이루도록 하는 새로운 알고리즘을 개발하였다. HSPICE를 이용한 ADC의 시뮬레이션 결과 0.18um 공정에서 최고 동작속도는 1.6 GSPS이며 최대 소비전력은 38.71mW이였다.

• 천문학논총
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• 제22권3호
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• pp.63-73
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• 2007

In this paper, we introduce the performance test results of digital data processing system for KVN (Korean VLBI Network). The digital data processing system for KVN consists of DAS (Data Acquisition System) and high-speed recorder which called Mark5B system. DAS system performs the digitalization of analog radio signal through ADS-1000 gigabit sampler with 1 Gsps/2-bit and process the digital filtering of digital signal. Mark5B system records the output data of DFB (Digital Filter Bank) with about 1 Gbps. In this paper, we carried out the preliminary evaluation experiments of the KVN digital data processing system connected between DAS system and Mark5B with VSI (VLBI Standard Interface) interface which is designed for compatible in each VLBI system. We first performed all of the KVN digital data processing system connected by VSI interface in the world. In factory inspection phase, we found that the DAS system has a memory read/write error in DSM (Digital Spectrometer) by analyzing the recorded data in Mark5B system. We confirmed that the DSM memory error has been correctly solved by comparing DSM results with Mark5B results. The effectiveness of KVN digital data processing system has been verified through the preliminary experiments such as data transmission, recording with VSI interface connection and data analysis between DSM and Mark5B system. In future work, we will perform the real astronomical observation by using the KVN 21m radio telescopes so as to verify its stability and performance.