• 제목/요약/키워드: Fixed Point Operation

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웨이블릿을 이용한 QRS complex 검출 알고리즘의 고정 소수점 연산 최적화 (Fixed-point Optimization of a QRS complex Detection Algorithm Using Wavelet Transform)

  • 박영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.126-131
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    • 2014
  • 본 논문에서는 웨이블릿 변환을 통하며 QRS complex를 검출 하며, 32비트 고정 소수점 연산이 가능한 프로세서에도 동작하도록 알고리즘 최적화 기법을 제시한다. 먼저 입력 ECG 신호를 밴드 패스 필터를 통과 시키고, 3개의 서로 다른 웨이블릿 함수를 하나로 병합한 웨이블릿 함수를 이용하여 웨이블릿 변환을 하며, 다음으로 시간 평균 함수를 뒤에 마지막으로 QRS complex를 검출 한다. 제안 알고리즘은 MIT-BIH arrhythmia database에 적용하여 검증한다. 모든 과정은 32비트 고정 소수점 연산으로 구현되며, 삼각함수 같은 복잡한 연산은 테이블화 하였다. 검출 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가 한다.

MPEG 심리음향 모델-ll 알고리듬의 ASIC 구현을 위한 고정 소수점 연산 최적화 (Fixed-point Processing Optimization of MPEG Psychoacoustic Model-II Algorithm for ASIC Implementation)

  • 이근섭;박영철;윤대희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권11C호
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    • pp.1491-1497
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    • 2004
  • 구현하기 위하여 고정 소수점 연산기에 적합하도록 최적화를 수행하였다. 최적화 과정은 크게 부호화기의 음질을 고려하여 프로세서의 데이터 워드 길이를 결정하는 과정과 자주 사용되는 초월 함수를 고정 소수점 연산을 통해 구현하는 것으로 구성된다. 데이터 워드 길이를 결정하기 위하여 심리음향 모델 과정의 고정 소수점 연산 오차와 이 오차가 비트 할당 과정에 영향을 미칠 확률 사이의 관계를 통계적 모델로 정의하였다. 여기서 정의된 모델을 사용하여 고정 소수점 연산 오차에 의한 영향이 1% 이내가 되도록 24비트의 데이터 워드를 선택하였다. 최적화된 고정 소수점 심리음향 모델을 사용한 MP3 부호화기의 음질은 부동 소수점 부호화기에 비해 W-R의 음질평가 점수를 기준으로 평균 -0.2 이내의 구분하기 힘든 수준의 음질 저하를 보였다

유한 알파벳 PID제어기 설계 (Design of the PID Controller Using Finite Alphabet Optimization)

  • 양윤혁;권오규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.647-649
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    • 2004
  • When a controller is implemented by a one-chip processor with fixed-point operations, the finite alphabet problem usually occurs since parameters and signals should be taken in a finite set of values. This paper formulates PID finite alphabet PID control problem which combines the PID controller with the finite alphabet problem. We will propose a PID parameter tuning method based on an optimization algorithm under the finite alphabet condition. The PID parameters can be represented by a fixed-point representation, and then the problem is formulated as an optimization with constraints that parameters are taken in the finite set. Some simulation are to be performed to exemplify the performance of the PID parameter tuning method proposed in this paper.

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이진 가중치 신경망의 하드웨어 구현을 위한 고정소수점 연산 정확도 분석 (Accuracy Analysis of Fixed Point Arithmetic for Hardware Implementation of Binary Weight Network)

  • 김종현;윤상균
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.805-809
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    • 2018
  • 본 연구에서는 이진 가중치 신경망(BWN)을 부동소수점 데이터를 사용하여 학습시킨 후에, 학습된 파라미터와 주요연산을 고정소수점으로 근사화시키는 과정에서 정확도의 변화를 분석하였다. 신경망을 이루고 있는 각 계층의 입력 데이터와 컨볼루션 연산의 계산에 고정소수점 수를 사용했으며, 이때 고정소수점 수의 전체 bit 수와 소수점 이하 bit 수에 변화를 주면서 정확도 변화를 관찰하였다. 각 계층의 입력 값과 중간 계산값의 정수 부분의 손실이 발생하지 않으면 고정소수점 연산을 사용해도 부동소수점 연산에 비해 큰 정확도 감소가 없었다. 그리고 오버플로가 발생하는 경우에 고정소수점 수의 최대 또는 최소값으로 근사시켜서 정확도 감소를 줄일 수 있었다. 이 연구결과는 FPGA 기반의 BWN 가속기를 구현할 때에 필요한 메모리와 하드웨어 요구량을 줄이는 데 사용될 수 있다.

Semi-Tensor Product 연산을 이용한 불리언 네트워크의 정적 제어 (Static Control of Boolean Networks Using Semi-Tensor Product Operation)

  • 박지숙;양정민
    • 전기학회논문지
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    • 제66권1호
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    • pp.137-143
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    • 2017
  • In this paper, we investigate static control of Boolean networks described in the framework of semi-tensor product (STP) operation. The control objective is to determine control input nodes and their logical values so as to stabilize the considered Boolean network to a desired fixed point or cycle. Using topology of Boolean networks such as incidence matrix and hub nodes, a set of appropriate control input nodes is selected, and based on STP operations, we assign constant control inputs so that the controlled network can converge to a prescribed fixed point or cycle. To validate applicability of the proposed scheme, we conduct a numerical study on the problem of determining control input nodes for a Boolean network representing hierarchical differentiation of myeloid progenitors.

WCDMA 기지국 모뎀의 구현을 위한 상위 레벨 설계 및 통합 성능 평가 (High Level Design and Performance Evaluation for the Implementation of WCDMA Base Station Modem)

  • 도주현;이영용;정성현;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권1A호
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    • pp.10-27
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다년간에 걸쳐 진행되었던 WCDMA(UMTS) 기지국 모뎀 개발을 위한 상위 레벨 설계 및 설계에 적용된 기저대역 동기 알고리즘에 대한 분석과 고정 소수점 설계를 통한 성능 평가 결과를 제시하였다. 설계 대상 시스템이 기지국임을 고려하여 모뎀을 구성하는 각 동기 모듈은 빠른 추적 성능보다 안정적인 성능을 보장할 수 있도록 설계되었으며, 구현을 위한 고정 소수점 설계시 각 모듈의 내부 연산에 대한 최적의 비트설정을 통하여 복잡도를 최소화하였다. 본 논문에서는 먼저 모뎀 설계를 위하여 개발된 각 기저대역 동기 모듈에 대한 분석을 수행하였으며, 이후 구현을 위하여 고정 소수점 설계된 모뎀과 부호화/다중화를 포함하는 심볼 레벨 프로세싱(Symbol Level Processing; SLP)파의 링크 성능을 제시하였다. 성능 평가는 3GPP TS 25.104(Release 5)에 제시된 12.2kbps, 64kbps, 144kbps, 384kbps의 전송 속도에 대하여 참조 무선 채널 환경을 기반으로 수행되었으며, 규격에 제시된 최소 요구 성능과의 비교를 통하여 약 2dB 이상의 성능 여유(margin)를 갖는 매우 안정적인 동작을 보임을 증명하였다. 본 논문에서 제시된 WCDMA 기지국 모뎀은 기지국 모뎀 칩으로 성공적으로 구현되었다.

SoC 하드웨어 설계를 위한 얼굴 인식 알고리즘의 고정 소수점 모델 구현 및 성능 분석 (Fixed-Point Modeling and Performance Analysis of a Face Recognition Algorithm For Hardware Design)

  • 김영진;정용진
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제44권1호
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    • pp.102-112
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    • 2007
  • 본 논문에서는 얼굴 인식 알고리즘을 하드웨어로 설계하여 임베디드 시스템에 적용하기 위해 고정 소수점 모델을 구성하고 그에 근거한 하드웨어 구조를 제안하였다. 얼굴 인식 알고리즘은 학습된 데이터를 사용하여 입력 영상에서 얼굴을 검출하고 검출된 얼굴 영상에서 두 눈을 찾아 얼굴 검증 단계를 거치며, 얼굴 검증단계에서 얻어진 두 눈의 위치를 이용하여 얼굴 인식 단계에서 필요한 얼굴 특징 벡터를 연산하고 저장 또는 비교를 통하여 얼굴 인식을 수행한다. 부동 소수점 모델과 고정 소수점 모델의 유사성은 부동 소수점 모델에서 검출된 영상을 고정 소수점 모델에서 수행하여 비교하였으며 성능이 0.2% 오차 범위 안에서 일치하는 고정 소수점 모델을 구성하였다.

우리나라 농업기계화에 관한 조사연구 (A Investigation and Study on the Farm Mechanization in Korea)

  • 최재갑
    • 한국농공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.2349-2371
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    • 1971
  • 1. The historical development of the agriculture in Korea is observed and the future of Korean agriculture is suggested with present situation in order to recommend a direction of policy in agricultural mechanization. 2. A factor analysis of agricultural mechanization The needs of agricultural mechanization in the view of both national need and the armer's desire under the present situation are analyzed with data from the various sources. The researcher found that the agricultural mechanization is badly needed to develop prospective Korean agriculture to future. 3. The direction of agricultural mechanization. It can be said that the position of agriculture in the national economy plays a very important role. This importance should not be ignored by the Politicians in their process of developing long range economy plan. The agricultural mechanization for the modernized Korean agriculture should be directed to increase the most effective results with minimize the least sacrifice. The merry tiller is recommended to the main agricultural machinery in Korea in order to meet its small farming operation un-its(or farm size). Tractor is recommended in the plain area for the crop cultivation. The cooperative cultivation for rice and the upland crops will be developed in the plain area. Tractor, therefore, is recommended for the main agricultural machinery in these areas. Either tractor or merry tiller is recommended to the orchard area by its operating size of the orchard. The researcher also disoussed about the development of animal husbandry on the farm with increasing the farm size in order to develop meadow and pasture nuder the consideration of both the improvement of food consumption and the comprehensive development of national resources. 4. Relationship between the Performance of various agricultural machinery and the economic scale. Because of the agricultural machinery needs an expensive fixed expense(fixed cost) the total expense Per ha of the fixed expense and the operation expense should less than the traditional expense Per Dan Bo with in creased corpgiclds Per Dan Bo. Since the anual fixed expense of the agricultural machinery is figured out by the durability the more the farm size the less fixed expense of machinery is required. The formula of this principle is as follows; fixed expense for Dan Bo=Fixed expense of agricultural machinery farm size(or farming scale) The breaking-even point is the balance point between the expense of the using agricultural machinery and the traditional farming expenses. Labor cost of the Dan Bo is increasing when the management scale increases by the tradititional farming while the machanized management decrease the management cost Per Dan Bo. The reseracher found that the distribution of agricultural machinery will be the adeventeous after the year of 1981 by the result of frguring out the breaking-even point. 5. The Investigate and the conclusion. The purpose of this study is found out the direction of agricultural machanization and the breaking-even point of various agricultural machinery, there for is found out effective of the using various agricultural machinery for Collection cutter, Binder, Footing thresser, Semi-power thresser, Power thresser, Combine, Power rice-Trans-Planter, etc.

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적분행렬을 이용한 비선형 운동방정식 수치적분 (Numerical Integration of Non-linear Equation of Motion using Operation of Integration)

  • 이동헌;권재욱;최수진;류동영;주광혁
    • 항공우주기술
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    • 제13권2호
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    • pp.60-65
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    • 2014
  • 본 논문에서는 적분 행렬을 이용한 수치적분 방법을 연구하였다. 비선형 운동방정식에 대한 빠른 수치적분을 수행하기 위해, 적분 행렬을 이용한 개선된 fixed point iteration 방법을 소개한다. 예제로는 궤도 운동에 대한 수치적분 예를 고려한다. 수치 예제를 통하여, 본 논문에서 연구되는 알고리듬이 적분의 정밀도는 크게 저하시키지 않음과 동시에, 계산시간 측면에서 효과적이라는 것을 보인다.

DSP 기반 플랫폼을 이용한 OFDM DVB-T 반송파 복원부의 소프트웨어 설계 방법 (Software Design Methodology of OFDM DVB-T Receiver using DSP-based Platform)

  • 신정헌;유형석;윤주현;박찬섭;정해주;조준동
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.55-59
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    • 2003
  • In this paper, we estimate the performance requirements of general-purpose DSP for Carrier Recovery of OFDM DVB-T receiver. Firstly, we transported the designed fixed-point OFDM DVB-T model to a floating-point software model written in C. Then, we measured the number of instruction cycles required for operation of Carrier Recovery in time. We use SignalMaster$\^$TM/ DSP platform of LYRtech Inc. as a environment of estimation, and Simulink$\^$TM/ as a graphical interface, Code Composer StudioTM of TI as profiler and compiler, and SPW$\^$TM/ for presenting functional reliability and comparing the performance distortion with fixed-point model. As a result, we show the required number of DSPs in our DSP-based system, and introduce the need of Multi-DSP-based system.

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