최근 PLC들은 산업 자동화 분야에 필요한 자동화장비에서 널리 사용되고 있다. HMI는 다수의 PLC들을 효과적으로 제어하기 위해서 필수적인 시스템이다. 초기 HMI시스템은 단순한 아날로그 계기들을 사용하여 구성되었으나 반도체 및 디스플레이 기술의 발달로 최근에는 각종 디지털 부품들로 구성된 임베디드 시스템으로 구성되어 디스플레이 화면을 통해서 PLC를 제어 또는 감시할 수 있게 되었다. HMI시스템은 이러한 HMf 장치와 HMI 장치를 구동시키기 위한 프로그램 그리고 HMI 화면을 편집 하는 프로그램 세 가지 구성요소로 이루어져 있으며 화면편집 프로그램은 실제 HMI 장치에서 표현되는 각각의 화면들을 사용자가 편집할 수 있도록 다양한 화면 구성요소들을 제공해야 한다. 본 논문에서는 소형 HMI 장치용 화면편집 프로그램을 객체지향 언어를 통해 설계 및 구현하며, 임베디드 HMI 시스템의 프로토타입을 제안한다.
현대전에서는 적의 전자기파 공격에 대응하여 안전한 통신 채널을 확보하는 것이 매우 중요하다. 군통신위성 중계기는 차세대 군통신위성에 탑재를 위한 통신 탑재체로써 간섭환경 하에서 지상 터미널 간의 신호를 안전하게 중계하여 전시 통신망을 유지하도록 한다. 본 논문에서 소개하는 위성중계기는 온보드 상에서 부분적인 신호처리를 수행하는데 위성 통신 링크를 저비용으로 제어할 수 있다. 이의 핵심 기능으로써 전송 보안 제어 기능은 통신 링크를 위협하는 간섭 신호에 대한 면역성을 확보한다. 보다 구체적으로 본 논문에서는 전송 보안 제어 기능을 구현하기 위한 효율적인 설계 구조를 소개한다. 핵심 아이디어로써 시분할 형태의 채널 그룹별 제어 코드 생성 및 금지 대역 정보에 대한 소프트웨어 처리 방법으로 전체 하드웨어 복잡도를 현저하게 낮출 수 있음을 설명한다. 생성된 결과 코드가 균등 분포의 임의성을 가짐을 예시하였으며, 우주 인증 시험 결과를 간략히 소개한다.
A coded excitation has been studied to improve the performance for ultrasound imaging in term of SNR, imaging frame rate, contrast to tissue ratio, and so forth. However, it requires a complicated arbitrary waveform transmitter for each active channel that is typically composed of a multi-bit Digital-to-Analog Converter (DAC) and a linear power amplifier (LPA). Not only does the LPA increase the cost and size of a transmitter block, but it consumes much power, increasing the system complexity further and causing a heating-up problem. This paper proposes an optimized 1.5bit fourth order sigma-delta modulation technique applicable to design an efficient arbitrary waveform generator with greatly reduced power dissipation and hardware. The proposed SDM can provide a required SQNR with a low over-sampling ratio of 4. To this end, the loop coefficients are optimized to minimize the quantization noise power in signal band while maintaining system stability. In addition, the decision level for the 1.5 bit quantizer is optimized for a given input waveform, which results in the SQNR improvement of more than 5dB. Computer simulation results show that the SQNR of a FM(frequency modulated) signal generated by using the proposed method is about 26dB, and the peak side-lobe level (PSL) of its compressed waveform on receive is -48dB.
다시점 영상 처리 기술은 다시점 디스플레이 장치와 압축된 데이터 복원 장치를 통해 장치 사용자의 시각에 3차원의 입체 영상을 제공하는데 목적이 있다. 본 논문은 4시점의 병렬 카메라를 통해 실시간으로 입력되는 스테레오 이미지들에 대해서 효율적인 영상 합성을 통해 3차원 입체 영상을 브라우징할 수 있는 램 디스크 기반의 다시점 영상 합성 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 입력 영상들을 이진화 영상으로 변환한 후, Sobel 및 Prewitt 에지 발견 알고리즘을 적용시키고 이를 토대로 4개 영상들의 시차를 구한다. 아울러 기존의 알고리즘에서 모호하게 언급되었던 동기화 문제를 해결하기 위해 하드웨어 트리거와 소프트웨어 트리거를 위한 시간 간격을 적용한다. 제안하는 기법을 분산 환경에서도 적용할 수 있도록 영상의 스냅샷에 대한 유일한 식별자를 이용한다. 성능 분석 결과, 전체 영상(왼쪽, 오른쪽) 및 시차정보를 모두 전송하여 고정밀의 3차원 입체 영상을 출력하는 데 소요되는 전체 시간은 각 이진 배열 당 약 0.67초로 실시간으로 적용하는 데 적합하다고 볼 수 있다.
본 논문은 이더네트에 기반한 DAVIC 주거망에서의 실시간 성능향상 기법을 제시하고 성능을 평가한다. 주거망은 접근망으로부터 수신된 멀티미디어 트래픽을 가입자 댁내의 서비스 소비 장치에 전송하는 기능을 가지며 이 트래픽은 종료시한 이내에 전송이 완료되어야 하는 실시간 특성, 즉 시간제약 조건을 갖는다. 케이블의 길이가 짧고 대부분의 트래픽이 게이트웨이 장치인 STU를 통과한다는 특징을 갖기 때문에 큐의 분리 및 패킷의 조기 기각 등의 기능을 부여하고 네트워크의 부하를 적정하게 유지함으로써 종료시한 만족도와 같은 실시간 성능을 향상시킬 수 있다. 이를 위해 STU의 하드웨어 인터페이스와 더불어 스케쥴러, 디바이스 드라이버, 연결 관리자 등의 기능을 기능적으로 설계한다. SMPL을 이용한 모의 실험 결과는 제안된 네트워크가 저비용 주거망으로 사용될 수 있음을 보이며 주거망에서 현재 점유중인 실시간 트래픽에 대해 비실시간 트래픽이 차지할 수 있는 대역폭을 측정한다.
Oveisi, Atta;Sukhairi, T. Arriessa;Nestorovic, Tamara
Structural Engineering and Mechanics
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제67권6호
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pp.643-658
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2018
In this paper, we introduce a new framework for running the finite element (FE) packages inside an online Loop together with MATLAB. Contrary to the Hardware-in-the-Loop techniques (HiL), in the proposed Software-in-the-Loop framework (SiL), the FE package represents a simulation platform replicating the real system which can be out of access due to several strategic reasons, e.g., costs and accessibility. Practically, SiL for sophisticated structural design and multi-physical simulations provides a platform for preliminary tests before prototyping and mass production. This feature may reduce the new product's costs significantly and may add several flexibilities in implementing different instruments with the goal of shortlisting the most cost-effective ones before moving to real-time experiments for the civil and mechanical systems. The proposed SiL interconnection is not limited to ABAQUS as long as the host FE package is capable of executing user-defined commands in FORTRAN language. The focal point of this research is on using the compiled FORTRAN subroutine as a messenger between ABAQUS/CAE kernel and MATLAB Engine. In order to show the generality of the proposed scheme, the limitations of the available SiL schemes in the literature are addressed in this paper. Additionally, all technical details for establishing the connection between FEM and MATLAB are provided for the interested reader. Finally, two numerical sub-problems are defined for offline and online post-processing, i.e., offline optimization and closed-loop system performance analysis in control theory.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 서버가 다양한 유형의 단말기에 대해 각각의 장치에 적합한 콘텐츠를 효과적으로 제공하기 위해서는 단말기 정보 및 관련 상황정보를 알고 있어야 한다. CC/PP 표준 스펙은 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크, 사용자 취향정보 등을 기술하고 전송하기 위한 규약으로서, RDF을 이용하여 단말기 프로파일 정보를 기술한다. 한편, WAP 포럼에서는 클라이언트가 이러한 CC/PP 프로파일 정보를 스스로 서버에게 전송할 수 있도록 하기 위한 프로토콜로서 W-HTTP 프로토콜을 정의하였다. 하지만 기존의 HTTP 프로토콜을 이용하는 클라이언트의 경우 CC/PP 프로파일 정보를 서버에게 제공하지 못하는 문제가 발생 한다. 본 논문에서는 W-HTTP 프로토콜 클라이언트뿐만 아니라 HTTP 프로토콜을 이용하는 클라이언트에 대해서도 CC/PP 프로파일을 생성하여 서버에게 제공하기 위한 미들웨어 시스템을 설계하고 구현한다.
이 논문은 새로운 인터리브 방식 삼상 절연형 고효율 부스트 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 삼상 전력변환 방식을 채택하여 보다 큰 전력전송 능력을 갖으며 각 상의 rms 전류값이 작으므로 전도손실도 작다. 이에 더하여, 삼상 부스트 컨버터의 인터리브 동작으로 인하여 입력 전류 리플이 줄어들고, 실효 동작 주파수의 증가로 필터소자의 크기가 작아져서 높은 전력밀도를 갖는다. 부스트 컨버터 출력의 각 상 전류는 제안된 3 상 PWM 구동방식에 따라 전류 연속모드로 동작하여 3 상 변압기로 통합된다. 이 컨버터는 전도손실이 작아 96% 이상의 효율로 동작하며 능동클램프의 작용으로 스위칭 손실도 역시 작다. 제안된 컨버터와 PWM 구동방식을 분석 및 시뮬레이션 하고 하드웨어로 제작하였다. 제작된 시제품을 500 W 급으로 실험하여 모든 설계검증 및 해석을 실시하였다.
현실감 있는 3차원 그래픽 영상을 지원하기 위해서는 3차원의 그래픽 데이터를 기반으로 사실감을 부여하여 2차원 영상을 생성하는 렌더링 기술과 방대한 양의 데이터에 대해 복잡한 연산을 효율적으로 처리할 수 있는 고성능 그래픽 프로세서가 요구된다. 이로 인해 그래픽 하드웨어는 급속히 발전하였고 기존에 실시간 처리가 불가능했던 여러 고급 렌더링 효과들을 가능하게 하고 있다. 과거에 비해 셰이딩 기술이 발전하면서 사실적인 영상의 렌더링이 가능하게 되었으나 아직 많은 계산 시간을 필요로 하고 있다. 실사와 같은 영상을 빠르게 처리하기 위해서 그래픽 프로세서는 많은 데이터에 대해 복잡한 부동소수점 연산을 효율적으로 처리 할 수 있도록 다수의 연산유닛이 집적되는 방향으로 발전하고 있다. 본 논문에서는 프로그램어블 통합 셰이더 프로세서에서 고성능 3차원 컴퓨터 그래픽 영상을 지원하기 위해 특수 함수 유닛을 설계하고 구현하였다. 설계한 특수 함수 유닛에 대해 기능적 레벨의 시뮬레이션을 하여 동작을 검증 하였으며, FPGA Virtex-4(xc4vlx200)에 구현하여 하드웨어 리소스 사용율과 동작속도를 확인 하였다.
본 논문에서는 H.264/AVC에서 구문 요소의 저장 공간을 줄인 효율적인 CABAC 부호화기를 제안하였다. 제안하는 구조는 모든 블록을 하드웨어 기반으로 설계하여 프로세서에 의존하지 않고 빠른 처리가 가능하다. 또한 CABAC 부호화기의 문맥 모델러에서는 문맥 모델을 유도하기 위해 이웃 블록의 데이터가 필요한데 이웃 블록 데이터를 가공하지 않은 상태로 전부 저장하게 된다면 메모리 용량이 비효율적으로 커지게 된다. 따라서 본 논문에서는 이웃 블록 데이터를 효율적으로 저장하여 메모리 크기를 감소시키는 방법을 사용한다. 제안하는 CABAC 부호화기는 0.18um 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 35,463 게이트의 면적을 사용하였으며, 최대 180MHz까지 동작이 가능하고 입력 심벌 당 소요되는 사이클 수는 약 1에 가깝다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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