• 제목/요약/키워드: Digital Signal Processing

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심자도 신호획득을 위한 실시간 256-채널 12-bit 1ks/s 하드웨어 (Real-time 256-channel 12-bit 1ks/s Hardware for MCG Signal Acquisition)

  • 유재택
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권11호
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    • pp.643-649
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    • 2005
  • A heart diagnosis system adopts Superconducting Quantum Interface Device(SQUD) sensors for precise MCG(MagnetoCardioGram) signal acquisitions. Such system needs to deal with hundreds of sensors, requiring fast signal sampling md precise analog-to-digital conversions(ADC). Our development of hardware board, processing 64-channel 12-bit in 1 ks/s speed, is built by using 8-channel ADC chips, 8-bit microprocessors, SPI interfaces, and specially designed parallel data transfers between microprocessors to meet the 1ks/s, i.e. 1 mili-second sampling interval. We extend the design into 256-channel hardware and analyze the speed .using the measured data from the 64-channel hardware. Since our design exploits full parallel processing, Assembly level coding, and NOP(No Operation) instruction for timing control, the design provides expandability and lowest system timing margin. Our result concludes that the data collection with 256-channel analog input signals can be done in 201.5us time-interval which is much shorter than the required 1 mili-second period.

다중 생체 신호를 이용한 심장 자기공명영상 스마트 트리거 시스템 (Multi-biological Signal-based Smart Trigger System for Cardiac MRI)

  • 양영중;박진호;홍혜진;안창범
    • 전기학회논문지
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    • 제63권7호
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    • pp.945-949
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    • 2014
  • In cardiac magnetic resonance imaging (CMRI), heart and respiratory motions are one of main obstacles in obtaining diagnostic quality of images. To synchronize CMRI to the physiological motions, ECG and respiratory gatings are commonly used. In this paper multi-biological signal (ECG, respiratory, and SPO2) based smart trigger system is proposed. By using multi-biological signal, the proposed system is robust to the induced noise such as eddy current when gradient pulsing is continuously applied during the examination. Digital conversion of the multi-biological signal makes the system flexible in implementing smart and intelligent algorithm to detect cardiac and respiratory motion and to reject arrhythmia of the heart. The digital data is used for real-time trigger, as well as signal display, and data storage which may be used for retrospective signal processing.

차세대 디지털 병리를 위한 Label Free 디지털염색 알고리즘 비교 연구 (The Novel Label Free Staining Algorithm in Digital Pathology)

  • 황석민;정연우;김동범;이승아;조남훈;이종하
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.76-81
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    • 2023
  • 암세포와 정상세포를 구분하기 위해서는 H&E(Hematoxylin&Eosin) 염색이 필요하다. 병리 염색은 많은 비용과 시간이 필요하다. 최근 이러한 비용과 시간을 줄이고자 디지털 염색 방법이 소개되고 있다. 본 연구에서는 병리 H&E 염색의 디지털 변환 방법에 대한 새로운 알고리즘을 제안한다. 첫 번째 알고리즘은 Pair방법이다. 본 방법은 FPM(Fourier Ptychographic Microscopy)으로 촬영된 염색된 Phase 영상과 염색되지 않은 Amplitude 영상을 학습하여 염색된 Amplitude 영상으로 변환한다. 두 번째 알고리즘은 Unpair방법이다. 본 방법은 염색된 형광현미경 영상과 염색되지 않은 형광현미경 영상을 학습하여 모델링하여 디지털 염색을 수행한다. 본 연구에서는 GAN(generative Adversarial Network)를 활용하여 디지털 염색을 진행하였다. 연구 결과 Pair방법과 Unpair방법 모두 우수한 성능의 디지털 염색 결과를 확보하였다.

밀리미터파 탐색기 고속 신호처리장치 개발 및 시험기 (Development and Performance Test of High Speed Signal Processor for The Millimeter Wave Seeker)

  • 하창훈;박판수
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권1호
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    • pp.119-127
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    • 2012
  • 본 논문은 밀리미터파 탐색기 신호처리장치의 개발 및 시험에 대하여 기술한다. 지대공미사일은 표적의 종류 및 상황에 따라 다양한 송신파형이 요구되기 때문에 유연성을 고려한 하드웨어, 소프트웨어 설계를 하였다. 본 신호처리장치는 ADC, FPGA, DSP 및 기타 소자들로 구성된다. FPGA는 DSP에 연동 인터페이스를 제공하고, 중간주파수 신호를 기저대역신호로 변환한다. DSP는 신호처리, 표적정보계산 및 장치제어를 수행한다. 각 부품은 하드웨어적으로 직렬로 연결되며, 다양한 송신파형에 대한 신호처리 알고리즘은 병렬로 연결되어있다.

FPGA를 이용한 압전소자 작동기용 단일칩 제어기 설계 (Single-Chip Controller Design for Piezoelectric Actuators using FPGA)

  • 윤민호;박정근;강태삼
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.513-518
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    • 2016
  • The piezoelectric actuating device is known for its large power density and simple structure. It can generate a larger force than a conventional actuator and has also wide bandwidth with fast response in a compact size. To control the piezoelectric actuator, we need an analog signal conditioning circuit as well as digital microcontrollers. Conventional microcontrollers are not equipped with an analog part and need digital-to-analog converters, which makes the system bulky compared with the small size of piezoelectric devices. To overcome these weaknesses, we are developing a single-chip controller that can handle analog and digital signals simultaneously using mixed-signal FPGA technology. This gives more flexibility than traditional fixed-function microcontrollers, and the control speed can be increased greatly due to the parallel processing characteristics of the FPGA. In this paper, we developed a floating-point multiplier, PWM generator, 80-kHz power control loop, and 1-kHz position feedback control loop using a single mixed-signal FPGA. It takes only 50 ns for single floating-point multiplication. The PWM generator gives two outputs to control the charging and discharging of the high-voltage output capacitor. Through experimentation and simulation, it is demonstrated that the designed control loops work properly in a real environment.

DR 영상 전처리 알고리즘 및 실시간 구현을 위한 하드웨어 설계에 관한 연구 (A Study on DR Image Processing Algorithm and Hardware System for Real Time Implementation)

  • 장원석;김대현;허영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3230-3232
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    • 2000
  • DR (Digital Radiography) system will be the best candidate for next generation x-ray diagnosis system. DR system will replace x-ray film by computer monitor and provide various merits like reduced processing time, easy recording, remote diagnosis and etc. In this paper, we propose the pre-processing algorithm which is designed to compensate dead and defected pixel for x-ray detector panel. We also designed DSP(Digital Signal Processor) based DR image processing board for real-time processing of suggested algorithm.

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디지털방식의 위성 트랜스폰더 반송파 복원 방안 연구 (A Digital Carrier Recovery Scheme for Satellite Transponder)

  • 이윤종;최승운;김종훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권10A호
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    • pp.807-813
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    • 2009
  • 위성 트랜스폰더는 상향 링크 신호를 복원하여 신호처리를 수행 하고, 하향 링크를 통해 지상국으로 전송하기 위한 통신 시스템이다. 이때 고속 비행에 의해 발생하는 도플러 주파수 편이로 인한 주파수 추적 및 동기시스템이 필요하며, 이를 위해 아날로그 트랜스폰더 방식으로는 PLL (Phase Locked Loop)을 사용하여 수신시스템의 반송파 복원을 획득한다. 이러한 방식은 위성의 기능에 따라 PLL구조 및 Loop필터의 구조와 설계방식의 변경을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 아날로그 트랜스폰더를 대체할 수 있는 디지털 방식의 반송파 복원방안을 제안하였다. 이러한 방식은 근거리통신 위성이나 심 우주용 통신 위성의 특성에 따른 회로설계 변경 없이 동일한 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어 변경으로 최적의 동기화를 구현할 수 있다.

Implementation of Fuzzy Self-Tuning PID and Feed-Forward Design for High-Performance Motion Control System

  • Thinh, Ngo Ha Quang;Kim, Won-Ho
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제14권2호
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    • pp.136-144
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    • 2014
  • The existing conventional motion controller does not perform well in the presence of nonlinear properties, uncertain factors, and servo lag phenomena of industrial actuators. Hence, a feasible and effective fuzzy self-tuning proportional integral derivative (PID) and feed-forward control scheme is introduced to overcome these problems. In this design, a fuzzy tuner is used to tune the PID parameters resulting in the rejection of the disturbance, which achieves better performance. Then, both velocity and acceleration feed-forward units are added to considerably reduce the tracking error due to servo lag. To verify the capability and effectiveness of the proposed control scheme, the hardware configuration includes digital signal processing (DSP) which plays the main role, dual-port RAM (DPRAM) to guarantee rapid and reliable communication with the host, field-programmable gate array (FPGA) to handle the task of the address decoder and receive the feed-back encoder signal, and several peripheral logic circuits. The results from the experiments show that the proposed motion controller has a smooth profile, with high tracking precision and real-time performance, which are applicable in various manufacturing fields.

다채널 스피커 시스템을 위한 오디오 신호지 직렬 전송 (Serial Transmission of Audio Signals for Multi-channel Speaker Systems)

  • 권오균;송문빈;이승원;이영원;정연모
    • 한국음향학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.387-394
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다채널 오디오 시스템의 스피커들을 직렬로 연결하기 위한 새로운 오디오 신호 전송 기법을 제시한다. 다채널 오디오 본체로부터의 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환되고 신호 처리 과정을 거쳐서 직렬로 연결된 각 스피커에 전달된다. 여기서 신호 처리 과정은 오디오 신호의 특성을 고려한 데이터 압축과 전송을 위한 패킷 생성을 포함한다. 각 스피커는 전달된 패킷으로부터 해당하는 디지털 신호만을 검출하여 아날로그 신호로 다시 변환하여 음향을 재생한다. 제시된 모든 기능은 VHDL을 사용하여 모델링되었으며 FPGA 칩으로 구현하였고 실제 다채널 오디오 시스템에서 테스트하였다.

형상인식을 이용한 압력용기 용접부 결함 특성 분류 (The Classification of U.T Defects in the Pressure Vessel Weld using the Pattern Recognition Analysis)

  • 심철무;주영상;홍순신;장기옥
    • 비파괴검사학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.11-19
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    • 1993
  • 원자력발전소의 주요 압력용기 용접부에 대한 초음파검사시 결함의 특성과 형태에 대한 정확한 분류는 원자력 발전소의 안전성을 확보하기 위한 결함평가에 중요한 요소이다. 본 연구에서 초음파검사에서 얻어진 결함신호를 digital signal processing 기법으로 처리하여 결함의 특성과 형태를 구분할 수 있는 feature vector를 추출하고 결함의 형태를 형상 인식법을 사용하여 분류 하였다. Training specimen(slit, hole)의 신호와 testing specimen(crack, slag)의 신호를 구분하기 위한 실험에서 사용된 통계적 pattern recognition algorithm은 minimum distance classifier와 maximum likelihood classifier이다. 이러한 형상 classifier를 이용하여 결함의 특성을 정량적으로 분류하여 결함 평가 능력을 향상시켰다.

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