• 천문학논총
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• 제20권1호
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• pp.125-134
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• 2005

In this paper, we propose a small-scale Gigabit VLBI observing system for the Korean VLBI Network (KVN) under construction. The system consists of high-speed sampler, IP-VLBI board, PC-VSI board, and software correlator. Radio signal received by receiver is sampled by high-speed sample. at 1 Gsps (Gigabit sample per second) rate with 2 bits quantization. The digitized signal is recorded in PC and the software correlator does the cross correlation. IP-VLBI board will be used for the geodesy VLBI observation, while PC-VSI board is for the astronomical VLBI observation. The PC-VSI board adopts the VSI-H (VLBI Standard Interface Hardware). The proposed system is based on commercial PCs and therefore can be built inexpensively.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.211-219
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• 2012

본 논문에서는 VLBI상관서브시스템(VLBI Correlation Subsystem, VCS)의 상관블록 TCP/IP 출력데이터의 무결성 검사를 위한 소프트웨어의 개발과 상관출력 데이터의 손실을 방지하기 위한 성능개선 방법에 대해 기술한다. VCS의 상관결과는 TCP/IP 패킷 통신으로 데이터아카이브(Data Archive)에 저장된다. 본 논문에서는 데이터아카이브에 저장된 상관결과의 무결성을 확인하기 위해 VCS의 TCP/IP 패킷 정보를 이용한 무결성 검사 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 소프트웨어를 이용하여 3단계의 무결성 검사 과정을 제안하고, 상관처리 실험을 통하여 제안방법의 유효성을 확인하였다. 또한 VCS와 데이터아카이브 사이에는 최소 적분시간 이내에 TCP/IP 패킷 통신이 완료되어야 하지만, 짧은 적분시간에 다량의 패킷과 대용량 데이터로 인해 패킷 손실이 발생할 뿐만 아니라 상관결과의 무결성 문제에도 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 본 논문에서는 TCP/IP 패킷 손실의 원인을 분석하고 VCS의 FPGA(Field Programmable Gate Array) 설계에 대한 수정방법을 제시하여 상관결과의 무결성 문제를 해결하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1109-1120
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• 2019

VLBI 연구 분야에서 관측소와 상관센터 간 네트워크의 품질이 보장된다면 관측 데이터를 각 관측소와 상관센터에 반복 저장하던 기존의 비효율을 극복할 수 있다. 즉, 데이터 분석 작업이 수행되는 상관센터로 데이터 저장을 일원화할 수 있고 이를 통해 데이터 처리의 신속성, 생산성을 향상시킬 수 있다. 이를 구현하기 위해 본 논문에서는 VLBI 관측소에서 생산되는 관측 데이터 스트림을 초고속 네트워크 KREONET을 경유해 상관센터로 직접 전송, 저장하는 원격 기록 시스템을 설계하였다. 이 시스템을 기반으로 데이터 기록을 실시한 결과 패킷 손실이 최소화된 상태에서 관측 데이터가 상관센터의 기록시스템에 안정적으로 저장된 것을 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.45.2-45.2
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• 2010

한국천문연구원은 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network, KVN)에서 시험 운영 중인 한일공동VLBI상관기(Korea-Japan VLBI Correlator, KJJVC)의 핵심인 VLBI상관 서브시스템(VLBI Correlation Subsystem, VCS)을 제어하기 위해 CCS(Correlation Control Software)를 개발하였다. CCS는 명령어의 문법 검사를 하고, VCS와 TCP/IP 소켓으로 통신하여 명령어와 응답(reply)을 주고받으며, VCS의 실시간 요청에 대응하여 입력 지연 파라미터(delay parameter)를 자동으로 전달하는 소프트웨어이다. CCS는 사용자의 명령어를 local UNX FIFO를 통하여, 명령줄(Command Line)로 전달받고, 이러한 명령어들의 조합을 쉘 스크립트로 묶는 형태로 구성 되어있다. 그러나, 이렇게 명령어의 조합을 직접 편집하여 구성할 때, 입력할 명령어나 지연 파라미터의 구성이 복잡해지면, 스크립트에 필요한 명령이 문법에 맞지 않게 사용되거나, 일부 명령어가 누락될 수 있는 위험이 있다. 이러한 오류를 차단하고 작업 효율을 높이기 위하여, 상관 처리의 전체 운용 및 제어를 통합적으로 할 수 있는 사용자 인터페이스가 필요하다. 이를 위하여 KJJVC의 운용 및 제어를 위한 GUI를 설계하고 제작하였다. 개발된 GUI는 Python 언어를 기반으로 하는 wxPython 패키지를 사용하였으며, 사용자(Operator)가 명령어 문법이나 순서를 확인할 필요 없이, 관측 정보와 관측국 정보, 기록 매체 정보만 가지고 손쉽게 명령어의 조합을 생성해 주며, 시스템 초기화와 각종 정보의 입력이 직관적으로 이루어질 수 있도록 해 준다. 본 연구에서는 개발된 GUI의 설계 및 개발 과정과 시험운영에 대해 소개한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1045-1054
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• 2020

본 논문에서는 불안정한 네트워크 환경에서 안정적으로 대용량 데이터 스트림을 전송할 수 있는 TCP/IP 기반 링 버퍼 시스템을 설계하였다. 우리가 제안한 방식에서 각 전파천문대의 백엔드 시스템으로부터 UDP 프레임으로 생성 및 출력되는 관측 데이터 스트림은 클라이언트 시스템 내의 소켓 버퍼를 경유해 대용량 링 버퍼에 UDP 패킷으로 저장된다. 이후 목적지에 해당하는 상관센터로의 안정적인 전송을 위해 해당 패킷은 TCP로 전송되고 상관센터 내의 서버 시스템은 소켓 버퍼에 수신된 패킷에 이상이 없으면 대용량 링 버퍼에 저장한다. 패킷 손실, 중복 및 순서 역전 등의 이상이 발생할 경우 TCP의 흐름 제어를 통해 패킷은 재전송되며 상관센터에 도착한 데이터는 신뢰성을 보장받게 된다. 또한 네트워크 성능 불안정으로 인한 혼잡 회피 발생 시 병렬 스트림 적용을 통해 성능 저하가 최소화될 수 있도록 하였다.

• 천문학논총
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• 제29권3호
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• pp.45-52
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• 2014

This paper describes the development of algorithm for direct data transmission between Raw VLBI Data Buffer (RVDB) and Huge Capacity Data Server (HCDS) operated in Korea-Japan Correlation Center (KJCC). The transmitted data is the VLBI observation data, which is recorded at each radio telescope site, and the data transmitting rate is varying from 1 Gbps, in usual case, upto 8 Gbps. The developed algorithm for data transmission enables the direct data transmission between RVDB and HCDS through 10 Gbps optical network using VLBI Data Interchange Format (VDIF). Proposed method adopts the conventional UDP/IP protocol, but in order to prevent the loss of data during data transmission, the packet error monitoring and data re-transmission functions are newly designed. The VDIF specification and VDIFCP (VDIF Control Protocol) are used for the direct data transmission between RVDB and HCDS. To validate the developed algorithm for data transmission, we conducted the data transmission from RVDB to HCDS, and compared to the transmitted data with the original data bit by bit. We confirmed that the transmitted data is identical to the original data without any loss and it has been recovered well even if there were some packet losses.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.62-74
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• 2008

본 논문에서는 전파천문용으로 사용하기 위한 대칭형 디지털 필터 코어의 설계를 제안한다. 본 논문에서는 Xilinx사의 Virtex-4 SX55 모델의 FPGA칩을 기반으로 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network; KVN)의 자료획득시스템에서 요구하는 FIR 필터 코어의 기능을 VHDL 코드로 설계하였다. 본 논문에서 설계한 디지털 필터는 디지털 필터계수를 공유하여 시스템의 효율을 증대시킨 대칭형 구조(Symmetric Structure)를 갖는다. 대칭구조의 디지털 필터(Symmetric FIR Filter Unit; SFFU)는 제한된 시스템 클록을 이용하여 데이터의 처리를 효과적으로 수행하기 위해 병렬처리 방법을 사용한다. 따라서 본 논문에서는 SFFU의 효율적인 설계를 위해 전체적인 IP core의 합성 및 실험에는 통합 합성 소프트웨어 ISE Foundation을 사용하였으며, GUI 환경이 뛰어난 core generator를 활용하였다. 설계한 디지털 필터 코어의 합성 결과, 최대 동작 주파수는 260MHz를 약간 상회하는 수준까지 달성하였으며, 슬라이스, LUT 등의 리소스 사용량은 40% 이하임을 확인하였다 또한 Mentor Graphics사의 Modelsim 6.la 버전을 이용하여 SFFU(Symmetric FIR Filter Unit)의 시뮬레이션을 수행한 결과, 오류 없이 작동하는 것을 확인하였다. SFFU의 기능을 확인하기 위하여 추가적으로 Matlab을 이용하여 의사 신호를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션과 설계한 디지털 FIR 필터의 비교실험결과에서 FIR 필터의 기능을 수행하고 있음을 확인할 수 있어 본 논문에서 FPGA와 VHDL을 이용하여 설계한 대칭구조의 디지털 FIR 필터의 유효성을 확인할 수 있었다.