• Title/Summary/Keyword: FPGA 구현

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Implementation of a Fast Current Controller using FPGA (FPGA를 이용한 고속 전류 제어기의 구현)

  • Jung, Eun-Soo;Lee, Hak-Jun;Sul, Seung-Ki
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.223-225
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    • 2007
  • 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반의 전류 제어기를 설계하고 구현하였다. 기존의 DSP (Digital Signal Processor) 기반의 전류 제어기는 알고리즘 연산으로 인해 일반적으로 한 샘플링의 디지털 시지연이 발생한다. 반면에, FPGA 기반의 전류제어기는 FPGA의 높은 연산 능력을 이용하여, 알고리즘 연산에 필요한 시간을 감소시킬 수 있다. 이는 시지연이 물리적으로 줄기 때문에, 어떠한 시지연 보상 알고리즘 없이 전류 제어기의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 구현된 FPGA 기반의 전류 제어기의 성능은 실험을 통해 검증되었다.

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

  • Kim, Il-Ho;Kim, Gyeong-Hwan
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.36 no.12C
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    • pp.727-737
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    • 2011
  • This paper presents an implementation scheme of real-time lane and vehicle detection system with FPGA and DSP. In this type of implementation, defining the functionality of each device in efficient manner is of crucial importance. The FPGA is in charge of extracting features from input image sequences in reduced form, and the features are provided to the DSP so that tracking lanes and vehicles are performed based on them. In addition, a way of seamless interconnection between those devices is presented. The experimental results show that the system is able to process at least 15 frames per second for video image sequences with size of $640{\times}480$.

Three-phase 3-level and 2-level SVPWM Implementation with 100 kHz Switching Frequency using FPGA (FPGA를 이용한 100 kHz 스위칭 주파수의 3상 3-level과 2-level의 SVPWM의 구현)

  • Moon, Kyeong-Rok;Lee, Dong-Myung
    • Journal of IKEEE
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    • v.24 no.1
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    • pp.19-24
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    • 2020
  • This paper presents a 3-level, 2-level SVPWM technique with 100 kHz switching using Verilog HDL, one of the languages of FPGA. In the case of IGBT devices mainly used in inverters, they have a switching frequency around 20kHz. Recent research and development of next-generation power semiconductor devices such as GAN has enabled switching of more than 100kHz, which can miniaturize power converters, and apply various new algorithms due to the injection of harmonics. In the existing system using the IGBT, the control using the DSP is common, but the controller configuration for 100 kHz switching requires the use of FPGA. Therefore, this paper explains the theory and implementation of SVPWM applied to two-level and three-level inverters using FPGAs and verifies the performance through the output waveform. In addition, this paper implements 3-level SVPWM by using only one carrier instead of using two carriers in the conventional method.

Proposal of Protocol Research Method Using FPGA (FPGA 를 이용한 프로토콜 연구 방법 제안)

  • Ha, Kyoung-Joon;Jo, Chang-Young;Do, Young-Soo;Jeon, Jae-Wook
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.182-185
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    • 2020
  • 특정 통신 프로토콜을 지원하는 물리 계층 트랜시버(PHY)가 없을 때 물리 계층의 부재로 인해 해당 프로토콜이 사용된 통신 시스템을 구현할 수 없다. 그래서 PHY 의 부재는 프로토콜 연구에 큰 걸림돌이 된다. 이런 경우 FPGA 로 물리 계층을 구현할 수 있다. FPGA 를 사용하면 목적과 상황에 맞춰 물리 계층을 구현할 수 있다는 장점이 있다. 통신 속도, 채널의 개수, 오류 검출 알고리즘 등 프로토콜의 다양한 요소를 사용자의 마음대로 구현할 수 있다. 본 논문에는 10Mbps 이더넷 통신에 대한 물리 계층을 FPGA 로 구현하는 실험을 담고 있다. 결과적으로 물리 계층의 구현에 성공했지만 검증에는 실패하였다. 실험에 사용된 보드에는 이더넷 PHY 가 장착되어 있었다. 이더넷 PHY 가 수신 신호를 간섭해서 물리 계층의 동작성을 검증할 수 없었다. 추후에 이더넷 PHY 를 제거하고 재실험을 진행할 것이다. 비록 검증에는 실패했지만, 실험을 통해 FPGA 로 물리 계층을 구현할 수 있음을 보이고 통신 프로토콜 연구 방법으로 이를 제안하고자 한다.

FPGA Implementation of Frequency Offset Cancel Circuit using CORDIC in OFDM (CORDIC을 이용한 OFDM 시스템의 주파수 옵셋 제거 회로의 FPGA 구현)

  • Byon, Kun-Sik
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.5
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    • pp.906-911
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    • 2008
  • This paper designed Simulik Model to cancel the carrier frequency offset in OFDM using CORDIC Algorithm and evaluated its performance. And Simulink Model compared with Xilinx System Generator Model for FPGA implementation. As a result of simulation, we confirmed that both model is error free by CORDIC when offset frequency is lower than $10^5MHz$. Also, we verified the performance through Hardware Co-simulation with Xilinx Spartan3 xc3s1000 fg676-4 Target Device, and timing analysis and resource estimation.

FPGA Implementation of BCH Encoder to change code rate (부호율 변경이 가능한 BCH Ecoder의 FPGA구현)

  • Jegal, Dong;Byon, Kun-sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.485-488
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    • 2009
  • The class of BCH codes is a large class of error correction codes. HDL implementation of BCH code generator to change code rate. and used System Generator, and implemented hardware to FPGA. Loaded bit stream to a FPGA board in order to verify this design to Hardware co-simulation from these results. Also, compared as investigated the maximum action frequency through timing analysis and resource of logic in order to evaluate performance of BCH code generator.

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FPGA-Based Post-Quantum Cryptography Hardware Accelerator Design using High Level Synthesis (HLS 를 이용한 FPGA 기반 양자내성암호 하드웨어 가속기 설계)

  • Haesung Jung;Hanyoung Lee;Hanho Lee
    • Transactions on Semiconductor Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • This paper presents the design and implementation of Crystals-Kyber, a next-generation postquantum cryptography, as a hardware accelerator on an FPGA using High-Level Synthesis (HLS). We optimized the Crystals-Kyber algorithm using various directives provided by Vitis HLS, configured the AXI interface, and designed a hardware accelerator that can be implemented on an FPGA. Then, we used Vivado tool to design the IP block and implement it on the ZYNQ ZCU106 FPGA. Finally, the video was recorded and H.264 compressed with Python code in the PYNQ framework, and the video encryption and decryption were accelerated using Crystals-Kyber hardware accelerator implemented on the FPGA.

Radix-2 16 Points FFT Algorithm Accelerator Implementation Using FPGA (FPGA를 사용한 radix-2 16 points FFT 알고리즘 가속기 구현)

  • Gyu Sup Lee;Seong-Min Cho;Seung-Hyun Seo
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.34 no.1
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    • pp.11-19
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    • 2024
  • The increased utilization of the FFT in signal processing, cryptography, and various other fields has highlighted the importance of optimization. In this paper, we propose the implementation of an accelerator that processes the radix-2 16 points FFT algorithm more rapidly and efficiently than FFT implementation of existing studies, using FPGA(Field Programmable Gate Array) hardware. Leveraging the hardware advantages of FPGA, such as parallel processing and pipelining, we design and implement the FFT logic in the PL (Programmable Logic) part using the Verilog language. We implement the FFT using only the Zynq processor in the PS (Processing System) part, and compare the computation times of the implementation in the PL and PS part. Additionally, we demonstrate the efficiency of our implementation in terms of computation time and resource usage, in comparison with related works.

An Implementation on the Reconfigurable FPGA System of Accurate and Cost-effective Fuzzy Logic Controller (고정밀 저비용 퍼지 제어기의 재구성 가능한 FPGA 시스템 상에 구현)

  • 조인현;김대진
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.67-72
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    • 1997
  • 본 논문은 저비용이면서 정확한 제어를 수행하는 새로운 퍼지 제어기의 재구성 가능한 FPGA 시스템상의 구현을 다룬다. 제안한 퍼지 제어기 (Fuzzy Logic Controller : FLC)의 시스템 구조와 이의 VHDL 설계 및 시뮬레이션은 다른 논문에 나타나 있다. 제안한 퍼지 제어기의 구현 과정은 다음과 같다. 각 모듈은 VHDL 언어에 의해서 기술된 뒤, Synopsys사의 FPGA 컴파일러에 의해 합성된다. 합성된 각 모듈은 Xilinx사의 XactStep 6.0에 의해 최적화 및 배치, 배선이 이루어진다. 얻어진 Xilinx rawbit 파일은 VCC사의 r2h에 의해 C 언어의 header 파일 형태의 하드웨어 object로 변환된다. C언어 형태의 하드웨어 object를 포함하는 응용 제어 프로그램이 C 컴파일러에 의해 컴파일된 후, 이 실행 파일이 재구성 가능한 FPGA 시스템 상에 다운로드된다. 제안한 퍼지 제어기를 EVCI 보드 상에 동적으로 구현하여 트럭 후진 주차 제어에 사용할 때 걸리는 시간을 Synopsys사의 VHDL 시뮬레이터와 워크스테이션상에서 C언어에 의해 구현하여 트럭 후진 주차 제어에 사용할 때 걸리는 시간을 각각 비교하였다.

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Method of Multi-level Switching Function based on FPGA (FPGA를 이용한 멀티레벨 스위칭 함수 구현 방법)

  • Lee, Hwa-Chun;Song, Gee-Seok;Park, Sung-Jun;Lee, Min-Jung
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.195-198
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    • 2008
  • Recently, with the growth of photovoltaic system, many researchers and companies have concerned about the multi-level inverter which has an efficiency of boosting voltage. This paper implements a multi-level switching function based on the FPGA. It is efficient to implement the switching function based on the FPGA as a program able logic device. In order to implementation the switching function, this paper synchronized with the microprocessor through the clock and synchronous signal from the microprocessor.

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