• 제목/요약/키워드: DSP(Digital Signal Process)

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회전체 진동 데이터 획득을 위한 효율적인 FPGA 로직 설계 (Efficient FPGA Logic Design for Rotatory Vibration Data Acquisition)

  • 이정석;유등열
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권4호
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    • pp.18-27
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    • 2010
  • 본 논문은 회전체의 진동 데이터를 효율적으로 획득하기 위해 데이터 획득 시스템을 설계하였다. 데이터획득 장치는 필터와 증폭기로 구성한 아날로그 로직과 ADC와 DSP, FPGA, FIFO 메모리를 갖고 있는 디지털로직으로 구성하였다. 센서로부터 회전체의 진동신호는 아날로그 로직을 통과하여 FPGA에 의해 제어되고, 그 신호는 ADC를 통해 변환되고 FIFO 메모리에 저장하였다. 디지털 선호 처리는 FPGA 제어어의해서 FIFO 메모리에 들어온 데이터를 이용하여 DPS에서 신호처리를 수행할 수 있도록 구성하였다. 회전체 진동을 진단 및 분석하기 위한 진동 요소는 데이터 선호로서 실수 변환, Peak to Peak, 평균 값 산출, GAP, 디지털 필터, FFT 둥을 DSP에서 처리하고 설정된 이벤트를 추적하며, 그 결과 값을 도출하여 조기 경보 구축하였다 묘든 신호처리 과정 및 이벤트 추적은 여러 분석 단계 의해서 처리 시간이 소요되며, 특정 이벤트에 따라 처리 소요 시간에도 변동이 발생한다. 데이터 획득 및 처리는 연속적으로 실시간 분석을 수행해야 하지만, DSP에서는 입력된 신호를 처리하는 동안에 입력된 이후의 데이터에서 다음 입력처리 시간동안 획득한 데이터는 처리 될 수 없고, 특히 다수의 채널에서는 더 많은 데이터 손실이 일어날 수 있다. 따라서 본 논문에서는 데이터 손실이 적고 빠른 처리를 위하여 DPS와 FPGA을 효과적인 사용하였고, 이러한 여러 분석 단계 신호처리에서 발생되는 시간을 최소한으로 줄일 수 있는 방법으로 DSP에서 처리되는 신호단계 중 일부를 FPGA에서 처리할 수 있도록 설계 하였고 그리고 단일의 신호 처리에 의해 수행되는 분석 단계를 병렬 처리로 데이터를 실시간으로 처리하였다. 그 결과로 DSP 만으로 구성된 신호처리 보다 DSP와 FPGA로 구성된 시스템이 훨씬 빠르고 안정된 신호 처리 방법을 제시하였다.

Overview and Development of Digital SignalProcessing

  • Zhang, Chun-Xu;Shin, Yun-Ho
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.65-70
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    • 2008
  • Digital signal processing (DSP) is the process of taking a signal and performing an algorithm on it to analyze, modify, or better identify that signal.[1] To take advantage of DSP advances, one must have at least a basic understanding of DSP theory along with an understanding of the hardware architecture designed to support these new advances. There are several programming techniques that maximize the efficiency of the DSP hardware, as well as a few fundamental concepts used to implement DSP software. This article introduced some of these underlying functions that are the building blocks of complex signal processing functions, and It will touch on the fundamental concepts of DSP theory and algorithms and also provide an overview of the implementation and optimization of DSP software, and discuss the development of DSP.

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DSP를 이용한 정면 밀링공구의 실시간 파단 감시방법에 관한 연구 (A Study on Real Time Monitoring of Tool Breakage in Milling Operation Using a DSP)

  • 백대균;고태조;김희술
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.168-176
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    • 1996
  • A diagnosis system which can monitor tool breakage and chipping in real time was developed using a DSP(Digital Signal Processor) board in face milling operation. AR modelling and band energy method were used to extract the feature of tool states from cutting force signals. Artificial neural network embedded on DSP board discriminates different patterns from features got after signal processing. The features extracted from AR modelling are more accurate for the malfunction of a process than those from band energy method, even though the computing speed of the former is slow. From the processed features, we can construct the real time diagnosis system which monitors malfunction by using a DSP board having a parallel processing capability.

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원자로 제어봉 구동장치 제어시스템용 전력제어기 FPGA 설계 (Design of FPGA in Power Control Unit for Control Rod Control System)

  • 이종무;신종렬;김춘경;박민국;권순만
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.563-566
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    • 2003
  • We have designed the power control unit which belongs to the power cabinet and controls the power supplied to Control Rod Drive Mechanism(CRDM) as a digital system based on Digital Signal Processor(DSP). The power control unit dualized as the form of Master/Slave has had its increased reality. The Central Process Unit(CPU) board of a power control unit possesses two Digital Signal Processors(DSPs) of the control DSP for performing the tasks of power control and system monitoring and the communication of the Control DSP and the Communication DSP. To accomplish the functions requested in the power control unit effectively, we have installed Field Programmable Gate Arrays(FPGAS) on the CPU board and have FPGAs perform the memory mapping, the generation of each chip selection signal, the giving and receiving of the signals between the power controllers dualized, the fault detection and the generation of the firing signals.

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TMS320C31을 이용한 QPSK 모뎀 구현 (Implementation of QPSK Modem using TMS320C31)

  • 김광호;김종욱;조병모;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.817-826
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    • 2001
  • 본 논문에서는 TI(Texas instrument)사의 범용 DSP 프로세서인 TMS320C31을 이용하여 통신 시스템에서 많이 사용되는 QPSK 방식의 모뎀을 구현하였다. 지금까지 거의 모든 시스템의 신호 변환 과정은 하드웨어로 구성되어 있지만, 본 논문에서 구현된 시스템은 QPSK 신호의 변조과정에서 IF단의 DAC를 통과하기 이전까지의 과정과 복조과정에서 IF단의 ADC를 통과한 이후의 과정을 프로그램으로 구성하고, 신호의 입.출력부와 처리부분을 하드웨어로 구성하였다. DSP 프로세서를 이용한 모뎀 출력 결과를 PC 상에서 시뮬레이션 결과와 비교하여 제작한 모뎀이 정상적으로 동작됨을 확인하였다.

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Digital Audio Effect System-on-a-Chip Based on Embedded DSP Core

  • Byun, Kyung-Jin;Kwon, Young-Su;Park, Seong-Mo;Eum, Nak-Woong
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.732-740
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    • 2009
  • This paper describes the implementation of a digital audio effect system-on-a-chip (SoC), which integrates an embedded digital signal processor (DSP) core, audio codec intellectual property, a number of peripheral blocks, and various audio effect algorithms. The audio effect SoC is developed using a software and hardware co-design method. In the design of the SoC, the embedded DSP and some dedicated hardware blocks are developed as a hardware design, while the audio effect algorithms are realized using a software centric method. Most of the audio effect algorithms are implemented using a C code with primitive functions that run on the embedded DSP, while the equalization effect, which requires a large amount of computation, is implemented using a dedicated hardware block with high flexibility. For the optimized implementation of audio effects, we exploit the primitive functions of the embedded DSP compiler, which is a very efficient way to reduce the code size and computation. The audio effect SoC was fabricated using a 0.18 ${\mu}m$ CMOS process and evaluated successfully on a real-time test board.

디지털 필터링을 이용한 무효전력 제어에 관한 연구 (A Study on a Reactive Power Control using Digital Filtering)

  • 우천희;강신준;이덕규;우광방;이성환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.517-524
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    • 1998
  • This paper discusses the development of a reactive power controller using digital signal processing. Digital Signal Processing is the technique of using digital devices to Process continuous signals or data, often in real-time. And DSP algorithms are associated with a discrete time interval between input samples. When one designs a digital filter, one can use a Laplace transform to determine the continuous time frequency response. The corresponding discrete time transform is called Z transform and depends upon discrete samples of the input spaced equally in time. The objectives of this paper are to minimize real power losses and improve the power factor of a given system. Also, the implementation of a direct-form non recursive filter on the TMS320C31 has been described. The application of this microprocessor-based controller using DSP on test system reveals its numerous advantages. Performance and features of the controller for the reactive power control are analyzed.

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FPGA와 DSP를 이용한 실시간 차선 및 차량인식 시스템 구현 (FPGA-DSP Based Implementation of Lane and Vehicle Detection)

  • 김일호;김경환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권12C호
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    • pp.727-737
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    • 2011
  • 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하는 실시간 차선 및 차량인식 시스템의 구현에 대하여 기술한다. 실시간 시스템의 구현을 위해서 FPGA와 DSP의 역할을 효율적으로 분할할 필요성이 있다. 시스템의 알고리즘을 특정요소 추출부분을 기준으로 분할하여 대량의 영상정보를 이용하여 소량의 특정요소를 추출하는 과정을 FPGA로 구현하고 추출된 특정요소를 사용하여 차선과 차량을 정의하고 추적하는 부분을 DSP에서 수행하게 하고, FPGA와 DSP의 효율적 연동을 위한 인터페이스 구성을 제안함으로써 실시간 처리가 가능한 시스템 구조를 제안한다. 실험 결과 제안한 실시간 차선 및 차량인식 시스템은 $640{\times}480$ 크기를 갖는 비디오 영상 입력에 대해 약 15 (frames/sec)로 동작하여 실시간 응용으로 충분함을 알 수 있다.

다중 DSP 보드를 이용한 프로그램 가능한 도플러 처리기 (A Programmable Doppler Processor Using a Multiple-DSP Board)

  • 신현익;김환우
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.333-340
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    • 2003
  • 도플러 처리(Doppler processing) 기능은 잔류(residue) 클러터(clutter)의 제거뿐만 아니라 위상정합누적(coherent integration)을 수행하므로, 펄스 도플러 레이더에 있어서 가장 핵심적인 역할을 수행한다. 디지털 신호처리기(DSP : digital signal processor)의 성능향상과 더불어 DSP를 이용한 구현이 점점 일반화 되어가고 있다. 도플러 처리기가 입력신호를 실시간으로 처리하기 위해서는, 다중 DSP를 이용한 병렬처리 개념이 일반적으로 사용되어야 한다. 본 논문에서는 아날로그 디바이스사의 ADSP21060 8개를 탑재한 Morocco-2 보드를 사용하여 MTI(moving target indicator)필터, 도플러 필터뱅크(DFB : Doppler filter bank) 및 제곱검출기(square-law detector) 등으로 구성된 프로그램 가능한 구조의 도플러 처리기를 구성하였다. 위상정합처리구간(CPI : coherent processing interval) 동안 수신된 입력데이터의 분배(distribution)시간, 출력데이터의 전송(transfer)시간 및 알고리즘 수행에 소요되는 연산시간 등을 수식으로 표현하여, 전체 처리시간과 도플러 처리기 구현에 소요되는 DSP의 수를 예측하였다. 또한 레이더 운용에 필요한 각종 타이밍신호 및 모의 표적신호를 발생할 수 있는 TSG(timing signal generator)를 이용하여 도플러 처리기의 실시간 연산기능을 확인하였다.

자동 조립 및 공급을 위한 BLDC 서보 전동기 제어시스템 설계 (Design of a BLDC Servo Motor Control System for the Auto Process of Assembly and Supply)

  • 심동석;최중경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.1095-1101
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    • 2012
  • 본 논문은 DSP 제어기와 IGBT 구동기를 이용하는 조립과 공급의 자동처리를 위한 BLDC 서보 모터 제어시스템 설계를 제안한다. 조립, 공급 자동처리 시스템은 다양한 동작을 위해 서보모터의 토크, 속도, 위치 제어를 필요로한다. 본 논문은 이러한 서보제어를 벡터제어와 공간벡터 PWM 기법을 이용하여 구현한다. 제어기의 CPU 로서 PWM 파형발생기, A/D 컨버터, SPI 통신 포트 및 많은 입/출력 포트를 갖는 TMS320F240 DSP를 채택하였다. 이 제어시스템은 메인 호스트 PC 가 위로부터의 명령을 전달하고 끝단의 서보제어기의 상태들을 모니터링하는 세 개의 부 DSP시스템을 관리하는 3레벨의 계층적 구조로 이루어져 있다. 각 부 DSP 시스템은 DSP와 IPM을 사용하여 BLDC 서보모터를 제어하는 8개의 BLDC 서보모터제어부를 운영한다. 호스트 시스템과 중간의 DSP는 RS-422을 이용하여 통신하며, 주프로세서와 제어기는 SPI 포트를 이용하여 통신한다.