• 정보보호학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.11-19
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• 2024

최근 신호처리, 암호학 등 다양한 분야에서 FFT(Fast Fourier Transform)의 활용이 증가함에 따라 최적화 연구의 중요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 하드웨어를 사용하여 radix-2 16 points FFT 알고리즘을 기존 연구들보다 빠르고 효율적으로 처리하는 가속기 구현 연구에 대해 기술한다. FPGA가 갖는 병렬처리 및 파이프라이닝 등의 하드웨어 이점을 활용하여 PL(Programmable Logic) 파트에서 Verilog 언어를 통해 FFT Logic을 설계 및 구현한다. 이후 PL 파트에서의 처리 시간 비교를 위해 PS(Processing System) 파트에서 Zynq 프로세서만을 사용하여 구현 후, 연산 시간을 비교한다. 또한 관련 연구와의 비교를 통해 본 구현 방법의 연산 시간 및 리소스 사용의 효율성을 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.634-643
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• 1999

본 논문은 재구성 가능한 FPGA 시스템 상에 퍼지 제어기의 구현 방안을 다룬다. 제안한 구현 방안은 퍼지 제어기를 시간적으로 독립적인 여러모듈로 분할 하여 이들을 미리 독립적으로구현하여 둔다음 각 시점에서 원하는 모듈을 불러 사용하는 실행 시점(run-time)재구성 방법으로 하나의 FPGA가 갖는 셀 직접도의 제약으로 인해 하나의 FPGA 칩상에 전체 퍼지 제어기를 구현하기가 불가능한 경우에 효과적으로 이용될수 있다. 이를 위해 퍼지 제어기의 각 모듈은 VHDL언어로 기술되어 FPGA 컴파일러에 의해 합성된후 Xilinx사의 Xact 장비에 의해 최적화 및 배치 배선이 수행되어 FPGA상에 eidnsfhem 가능한 하드웨어 객체(hardware object)상태로만들어진다. 이후 퍼지 제어기를 구현하기 위해서는 각시점에 원하는 무듈의 하드웨어 객체를 불러 FPGA를 재구성한다, 트럭 후진 주차제어용 퍼지 제어기를 제안한 실행 시간 재구성법에 의해 직접 구현하여 제어 동작 상태를 테스트해 봄으로서 제안한 퍼지 제어기 구현 방법의 타당성을 확인하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제15권4호
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• pp.890-903
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• 2019

The single carrier frequency domain equalization (SC-FDE) technology is an important part of the broadband wireless access communication system, which can effectively combat the frequency selective fading in the wireless channel. In SC-FDE communication system, the accuracy of timing synchronization directly affects the performance of the SC-FDE system. In this paper, on the basis of Schmidl timing synchronization algorithm a timing synchronization algorithm suitable for FPGA (field programmable gate array) implementation is proposed. In the FPGA implementation of the timing synchronization algorithm, the sliding window accumulation, quantization processing and amplitude reduction techniques are adopted to reduce the complexity in the implementation of FPGA. The simulation results show that the algorithm can effectively realize the timing synchronization function under the condition of reducing computational complexity and hardware overhead.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.235-238
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• 2002

This paper presents a way of a novel FPGA implementation of DCT. It shows how to limit the required bits on each DCT processing step, instead of implementing high-cost 64-bit floating-point arithmetic of IEEE Std 754-1985 on FPGA. ID-DCT implementation has been done which operates at 30 frame per second with 1920${\times}$1080 resolution.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.288-295
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• 2010

멀티레벨 인버터는 대용량 전력변환 분야의 요구를 만족하면서 파형왜곡을 감소시켜 전력품질 향상시킬 수 있으므로 근래에 상당히 주목받고 있다. 그런데 전압레벨이 증가함에 따라 복잡한 PWM 알고리즘을 구현하는데 FPGA가 적합하다. 본 논문에서는 FPGA로 5-레벨 다이오드 클램핑형 멀티레벨 인버터의 PWM 신호발생 기법을 제시한다. 유도전동기 제어용 DSP와 FPGA사이에 3상 기준전압 값을 안정되게 전송하는 기법을 제시한다. 32-비트 DSP와 cyclone-III FPGA를 사용한 실험 및 시뮬레이션을 통하여 반송신호 발생 방법으로 PWM 신호를 발생시키는 기법의 타당성을 검증한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.54-59
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• 2002

In the three-axis control of satellites by using on-board actuators, gyros are usually used to measure the attitude angles and angular rates. The gyros are operated by electronic parts and mechanical actuators. The digital components of the electronic parts consist of largely FPGA (Field Programmable Gate Array) as one of the methods for VLSI(Very Large Scale Integrated) circuit design, while the mechanical parts provide output signal directly by mechanical actuation of a spinning rotor. In this research, a mixed mode of gyro is implemented in FGA. In addition to the hardware implementation, the simulation study was conducted by using the SABER for the mixed mode simulator. Results for the practical implementation of the satellite ACS (Attitude Control System) interfaced with the data processing are also presented to validate the FPGA implementation.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제13권3호
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• pp.145-151
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• 2015

We describe in this paper a hardware-based improvement scheme of a real-time automatic speech recognition (ASR) system with respect to speed by designing a parallel feature extraction algorithm on a Field-Programmable Gate Array (FPGA). A computationally intensive block in the algorithm is identified implemented in hardware logic on the FPGA. One such block is mel-frequency cepstrum coefficient (MFCC) algorithm used for feature extraction process. We demonstrate that the FPGA platform may perform efficient feature extraction computation in the speech recognition system as compared to the generalpurpose CPU including the ARM processor. The Xilinx Zynq-7000 System on Chip (SoC) platform is used for the MFCC implementation. From this implementation described in this paper, we confirmed that the FPGA platform is approximately 500× faster than a sequential CPU implementation and 60× faster than a sequential ARM implementation. We thus verified that a parallelized and optimized MFCC architecture on the FPGA platform may significantly improve the execution time of an ASR system, compared to the CPU and ARM platforms.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.131-138
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• 2011

기존의 FPGA기반 DES 전수조사 시스템은 비용대비 높은 성능을 가지고 있으나, 단일 FPGA에서 DES 알고리즘의 최적화 설계에 대한 연구는 미흡하다. 본 논문에서는 77개 Xilinx Virtex5-LX50 FPGA로 구성된 상용 FPGA 클러스터 시스템의 단일 FPGA에 최적화된 하드웨어 DES를 제안한다. 이를 위해서 DES 코어의 파이프라인 수, DES 코어 수, DES 코어의 동작 주파수 등에 따른 설계 공간 탐색을 수행하여 단일 FPGA에 333MHz로 동작하는 16개의 DES 코어를 집적했다. 또한, 각 FPGA에 공급되는 전력의 제한으로 인한 성능 하락을 줄이기 위해서 저전력 설계를 적용하여 333MHz로 동작하는 8개의 DES 코어를 집적했다. 제안된 DES을 상용 시스템에 적용할 경우, 각각 최대 2.03일과 4.06일 안에 DES 키를 찾을 수 있을 것으로 판단된다.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.171-174
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• 2002

This paper presents an implementation method of phasor measurement device, which is based on the FPGA implementation of the sliding-DFT The design is verified by the timing simulation of its operation. The error effect of coefficient approximation and frequency deviation in the recursive implementation of the sliding-DFT is analytically derived and verified with the computer simulations.