항공 임베디드 시스템은 고신뢰성 설계가 매우 중요하다. 본 논문에서는 고신뢰성 항공 임베디드 시스템 연구를 위하여 Triple Modular Redundancy(TMR) 구조의 하드웨어를 설계하였다. TMR 구조의 하드웨어가 단일 프로세서 구조의 하드웨어보다 얼마나 신뢰성이 향상 되었는지를 연구하기 위하여, ARM 프로세서와 TMR ARM 프로세서의 축소된 형태의 시뮬레이션 모델을 개발하였고 각각의 신뢰성을 평가하는 연구를 수행하였다. 신뢰성 평가는 RTL을 이용한 시뮬레이션 기반 오류 주입 시뮬레이션 기법을 이용하였다. 주입된 오류별로 타겟 시스템의 상태변화를 분석하여, 오류 복구비율을 계산하였다. 실험결과 TMR ARM의 오류복구 능력은 ARM에 비해 최대 10배 이상 향상되었으며, 특히 permanent fault에서 더 강인함을 확인 하였다.
CW (continuous wave) 도플러 레이다는 카메라와 달리 사생활 침해 문제를 해결할 수 있고, 비접촉 방식으로 신호를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 CW 도플러 레이다를 이용한 사람 행동 인식 시스템을 제안하고, 가속을 위한 하드웨어 설계 및 구현 결과를 제시한다. CW 도플러 레이다는 사람의 연속된 동작에 대한 신호를 측정한다. 이에, 동작 분류를 위한 단일 스펙트로그램을 얻기 위해 운동 동작의 횟수를 세는 기법을 제안하였다. 또한, 연산의 복잡도와 메모리 사용량을 최소화하기 위해 동작 분류에 BNN (binarized neural network)을 사용하였고, 검증 결과 94%의 정확도를 보임을 확인하였다. BNN의 복잡한 연산을 가속하기 위해 FPGA를 이용하여 BNN 가속기가 설계 및 구현되었다. 제안된 사람 행동 인식 시스템은 logic 7,673개, register 12,105개, combinational ALUT (adaptive look up table) 10,211개, block memory 18.7 Kb를 사용하여 구현되었으며, 성능 평가 결과 소프트웨어 구현 대비 연산 속도가 99.97% 향상되었다.
본 연구에서는 POSIX 쓰레드(Pthreads)를 사용하여 구현한 새로운 SR 실행지원 시스템인 SR/RTS+를 제시한다. SR은 다중의 병행 제어 프리미티브를 이용해서 다양한 병행 프로그래밍 기법을 제공한다. 윈 SR 실행지원시스템이 자신의 고유한 쓰레드 경영 기법을 사용하였기 때문에 다른 컴퓨터 시스템에서 동작하기 위해서는 실행지원 시스템의 수정이 필요하다. 더우기 실행지원시스템의 실행 효율성은 이런 각각의 상이한 시스템에 연관되어 개별적으로 고려되어야 한다. 따라서 이식성을 증가시키고 실행 효 율성을 예측 가능하도록 하기 위해서 SR/RTS+를 하나의 POSIX프로세스내에서 다중의 실행의 쓰레드를 제공하는 Pthreaes(POSIX쓰레드)상에서 설계되었다. 또한 ,SR 컴파일러 Ptherads 인터페이스를 위한 코드를 적절히 생성하도록 수정되었다. SR/RTS+는 Florida Sate Univerisity에서 제공하는 Pthreads 라이브러리를 사용하여 Spare Workstation 상에서 개발되었으며, University of Arizona에서 제공하는 SR 검증 도구로 테스트하였다.
This paper presents a the study on air curtain system of top and bottom bi-directional jet air discharge for blocking the spread of smoke in case of tunnel fire. The five kinds different air curtains of A, B, C, D, and E of models for various performance tested after manufactured. A results of the various performance test obtained the best efficiency from E model air curtain. And optimize the injection angle of the air curtain nozzle through the three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) analysis and analyzed the effects of external pressure of tunnel. and also single factor design have been applied. At present, our attention is focused on the velocity distribution(flow width and flow position) of 1.5m on the ground in tunnel. Also, analyzed the influence of draft in the tunnel. Detailed effects of discharge angle of air curtain and velocity at nozzle exit are discussed.
The computer program which predicts the gas exchange process of multi-cylinder 4-Stroke cycle spark-ignition engine, can be great assistance for the design and development of new engine. In this study, the computer program was developed to predict the gas exchange process of multi-cylinder four stroke cycle spark ignition engine including intake and exhaust systems. When gas exchange process is to be calculated, the evaluation of the variation of the thermo-dynamic properties with time and position in the intake and exhaust systems is required. For the purpose, the application of the generalized method of characteristics to the gas exchange process is known as one of the method. The simulation model developed was investigated to the analysis of the branch system of multi-cylinder. The models used were the 2-zone expansion model and single zone model for in cylinder calculation and the generalized method of characteristic including area change, friction, heat transfer and entropy gradients for pipe flow calculation. The empirical constants reduced to least number as possible were determined through the comparison with the experimented indicator diagram of one particular operation condition and these constants were applied to other operating condition. The predicted pressures in cylinder were compared with the experimental results over the wide range of equivalence ratio and ignition timing. The predicted values have shown good agreement with the experimental results. The thermodynamic properties in the intake and exhaust system were predicted over the wide range of equivalence ratio and ignition timing. The obtained results can be summarized as follows. 1. Pressures in the exhaust manifold have a little influence on the equivalence ratio, a great influence on the ignition timing. 2. Pressures in the inlet manifold are nearly unchanged by the equivalence ratio and the ignition timing. 3. In this study, the behaviors of the exhaust temperature, gas in the exhaust manifold were ascertained.
본 연구의 목적은 구글 클래스룸(GC)을 기반으로 문제중심학습(PBL)의 평가를 조사하는 것입니다. GC는 쉽고 자유로운 온라인 학습으로 최근 교육과 훈련에 중요한 역할을 하고 있다. 학생들은 아이디어와 자원을 공유하고, 도메인 전체에 걸쳐 지식을 적극적으로 전달하고 PBL의 주어진 문제에 대한 해결책을 연구하면서 점점 더 자기 주도적인 학습에 독립적이 된다. 학생들은 과제 페이지에서 제출일을 확인하고 클릭 한 번으로 과제를 시작할 수 있고 선생님은 과제 완료 여부를 빠르게 확인할 수 있으며 GC에서 점수를 바로 매길 수 있다. 본 연구에서는 GC를 기반으로 한 PBL의 평가를 설계하였다. 학생들은 주어진 자료를 읽고 과목의 목적을 파악하여 학습 문제를 조사한다. 그 후에 그들은 주제를 토론하고 보고서를 작성하여 연구 논문, 책, 인터넷 자료를 가지고 그것들을 공부한다. 연구 결과는 GC에 기반을 둔 PBL이 함께 학습하는 데 효과적이라는 것을 보여 주었다. 학생들은 PBL학습 환경에서 긍정적인 태도를 보였다. 이 연구는 GC에서 PBL평가의 개발이 가능하다는 것을 제안한다.
능동형 RFID가 많은 응용 분야에서 활용되기 위해서 대용량의 태그 데이터를 보다 빠르고 효율적으로 보낼 필요성이 대두되고 있다. ISO/IEC 18000-7 표준은 433MHz대역을 사용하고 있으며 전송 속도는 27.8kbps에 불과하다. 이러한 전송속도는 대용량 데이터를 전송하기에 무리가 있다. 우리는 빠른 대용량 태그 데이터 전송을 위하여 2.4GHz대역을 사용하였고, 보다 효율적인 데이터 전송을 위하여 데이터 전송 프로토콜을 설계하였다. 우리가 설계한 프로토콜은 Burst Read UDB라는 새로운 명령어를 사용하여 255bytes이상의 메시지 데이터를 생성하고, 이를 효과적으로 전송할 수 있도록 이루어져 있다. 프로토콜을 구현하기 위하여 Texas Instruments사에서 개발한 Smart RF04 개발보드를 사용하였으며, 통신모듈로는 CC2500트랜시버를 이용하였다. 구현을 통한 비교실험에서 63.75kbytes의 데이터를 전송할 경우, 기존 표준의 Read UDB보다 Burst Read UDB가 17.95%의 데이터 전송시간이 향상되었음을 확인하였다.
본 논문에서는 혼자하는 헬스케어가 아닌 지인 또는 가족과 함께하는 헬스케어 시스템을 구축하는 것으로 능동적인 건강관리가 가능한 스마트 헬스케어 기기에 대한 연구한다. 노부모를 모시는 젊은 사용자를 타겟으로 놀이형 건강관리 시스템으로 직관적인 UI 설계를 통해 남녀노소 상관없이 가족단위의 건강관리 서비스 개발한다. 건강정보 자동수집 및 실시간 피드백이 가능하고, 중계기를 통한 데이터 종합 및 분석할 수 있다. 또한 체계화된 데이터베이스를 빅데이터의 형태로 활용할 수 있다. 제시한 서비스를 활용하면 건강관리를 통한 질병예방효과와 의료비에 대한 절감효과를 누릴 수 있고, 자동관리로 사용자의 편의 극대화와 수요 증가 효과를 기대할 수 있다. 이를 기반하는 기술을 응용한 제품의 개발기간 단축 및 저가격화와 경쟁력 강화를 통해 핵가족화되어 가는 시대에 세대간의 소통을 이끌어 낼 수 있다는 장점을 가진다.
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.
최근, 반도체장비, 공구이송장비 그리고 CNC같은 여러 산업분야에 선형기계의 응용이 크게 증가하고 있다. 그러나 선형전동기는 진동특성을 가지고 있다. 그러므로 이러한 응용분야에서 정상 및 과도응답상태에서 고성능 위치제어가 필요하게 된다. 본 논문에서 간단하면서도 강력한 위치제어법을 2자유도 PID제어기를 이용하여 제안하였다. 이 기법은 과도현상없이 선형기계를 구동할 수 있는 잇점과 간단한 이득 동조를 할 수 있다. 일반적인 PID 제어기에 비해서 2자유도 제어기를 사용한 선형 전동기의 제어계의 성능 향상이 논의되었다. 그리고 시뮬레이션의 결과로 위치제어계의 응답에서 과도응답과 기동특성의 향상, 그리고 불필요한 진동성분의 제거에 유효함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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