• 제목/요약/키워드: Low-power signal processing

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강제 동기식 4생체 4채널 광펠레미트리시스템 구현 (Implementation of four-subject four-channel optical telemetry system with enforced synchronization)

  • 박종대;손진우;서희돈
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권7호
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    • pp.40-47
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    • 1998
  • This paper presents the physiological signal processing CMOS one chip for transmitting human bodys small electrical signals such as electrocardiogram(EKG) or electromyogram(EMG) and the external system for receiving signals was implemented by the commercial ICs. For simultaneous four-subject four-channel telemetry, a new enfored synchronization techniqeu using infrared bi-directional communication has been proposed. The telemeter IC with the size of 5.1*5.1mm$^{2}$ has the following functions: receiving of command signal, initialization of internal state of all functional blocks, decoding of subject-selection signal, time multiplexing of 4-channel modulated physiological signals, transmitting of telemetry signal to external system and auto power down control. The newly designed synchronized oscillator with low supply voltage dependence in the telemeter IC operates at a supply voltage from 4.6~6.0V and the nonlinearity error of PIM modulator was less than 1.2%F.S(full scale). The power saving block operates at the period of 2.5ms even if the telemetry IC does not receive command signal from external system for a constant time.

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저전압 저전력 아날로그 멀티플라이어 설계 (Design of a Analog Multiplier for low-voltage low-power)

  • 이근호;설남오
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3058-3060
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    • 2005
  • In this paper, the CMOS four-quadrant analog multipliers for low-voltage low-power applications are presented. The circuit approach is based on the characteristic of the LV (Low-Voltage) composite transistor which is one of the useful analog building blocks. SPICE simulations are carried out to examine the performances of the designed multipliers. Simulation results are obtained by $0.25{\mu}m$ CMOS parameters with 2V power supply. The LV composite transistor can easily be extended to perform a four-quadrant multiplication. The multiplier has a linear input range up to ${\pm}0.5V$ with a linearity error of less than 1%. The measured -3dB bandwidth is 290MHz and the power dissipation is $37{\mu}W$. The proposed multiplier is expected to be suitable for analog signal processing applications such as portable communication equipment, radio receivers, and hand-held movie cameras.

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Joint Detection Method for Non-orthogonal Multiple Access System Based on Linear Precoding and Serial Interference Cancellation

  • Li, Jianpo;Wang, Qiwei
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제17권5호
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    • pp.933-946
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    • 2021
  • In the non-orthogonal multiple access (NOMA) system, multiple user signals on the single carrier are superimposed in a non-orthogonal manner, which results in the interference between non-orthogonal users and noise interference in the channel. To solve this problem, an improved algorithm combining regularized zero-forcing (RZF) precoding with minimum mean square error-serial interference cancellation (MMSE-SIC) detection is proposed. The algorithm uses RZF precoding combined with successive over-relaxation (SOR) method at the base station to preprocess the source signal, which can balance the effects of non-orthogonal inter-user interference and noise interference, and generate a precoded signal suitable for transmission in the channel. At the receiver, the MMSE-SIC detection algorithm is used to further eliminate the interference in the signal for the received superimposed signal, and reduce the calculation complexity through the QR decomposition of the matrix. The simulation results show that the proposed joint detection algorithm has good applicability to eliminate the interference of non-orthogonal users, and it has low complexity and fast convergence speed. Compared with other traditional method, the improved method has lower error rate under different signal-to-interference and noise ratio (SINR).

Average 출력회로를 이용한 아날로그 병렬처리 기반 비터비 디코더 (Analog Parallel Processing-based Viterbi Decoder using Average circuit)

  • 김현정;김인철;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.375-377
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    • 2006
  • A Analog parallel processing-based Viterbi decoder which decodes PRML signal of DVD has been designed by CMOS circuit. The analog processing-based Viterbi decoder implements are functions of the conventional digital Viterbi decoder utilizing the analog parallel processing circuit technology. The Analog parallel processing-based Viterbi decoding technology is applied for the PR(1,2,2,1) signal decoding of DVD. The benefits are low power consumption and less silicon consumption. In this paper, the comparison of the Analog parallel processing-based Viterbi Decoder which has a function of the error correction between Max operation and Average operation is discussed.

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전류 컷 기법을 적용한 저전력형 직병렬/병직렬 변환기 설계 (Design of Low-power Serial-to-Parallel and Parallel-to-Serial Converter using Current-cut method)

  • 박용운;황성호;차재상;양충모;김성권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권10A호
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    • pp.776-783
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    • 2009
  • 본 논문에서는 OFDM과 같은 대용량 무선 전송방식의 베이스밴드단(Baseband) 신호처리 방식 중 직병렬/병직렬 변환기(Serial-to-Parallel/Parallel-to-Serial Converter)를 전류모드(Current-mode) 회로로 구현했을 경우 유효한 설계 기법을 제안한다. 전류모드를 이용한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 직교주파수분할다중)용 아날로그 프리에 변환(FFT) LSI의 병렬 입출력을 담당하는 전류모드 직병렬병직렬 변환기의 홀드모드(Hold mode)의 불필요한 전류를 제거할 수 있다. 이를 통해 전류모드로 구성한 아날로그 신호처리 시스템의 저소비전력을 실현하기 위해 필수적인 새로운 전류모드 직병렬/병직렬 변환기를 제시하고 설계된 칩의 측정결과가 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다. 이를 통해 저전력형 대용량 무선통신 시스템의 베이스밴드단 구축이 가능한 전류모드 아날로그 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

고속 저전력 곱셈기에 적합한 ENMODL CLA 설계 (Design of ENMODL CLA for Low Power High Speed Multipier)

  • 백한석;한석붕
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.91-96
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    • 2001
  • 본 논문에서는 고속 저전력 곱셈기에 적합한 CPA(Carry Propagation Adder)로 부분의 ENMODL(Enhanced NORA MODL) 설계방식을 제안한다. ENMODL 설계방식은 반복성이 CLA(Carry -Look-ahead Adder) 가산기와 같은 회뢰에서 면적을 줄 일수 있고 동작 속도를 빠르게 할수 있다. 기존의 NMODL CLA 와 비교하여 6.27%동작속도가 빠르다. 따라서 본 논문에서는 저전 고속 곱셈기에 적합한 CPA 부분을 ENMODL CLA 가산기로 설계했고, 현대 0.6$\mu\textrm{m}$2-ploy 3-metal 공정파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션 하여 회로의 성능을 확인하였다. 또한 CADENCE tool를 이용하여 16비트 곱셈기에 적합한 ENMODL CLA를 레이아웃 하였다.

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PSD의 신호 처리를 위한 AM 변조 및 복조 회로 (Signal Processing Algorithm for a PSD Sensor using Amplitude Modulation/Demodulation)

  • 라종필;신명관;박기환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.71-74
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    • 2003
  • The signal processing algorithm for a PSD(Position Sensitive Detector) using amplitude modulation/demodulation is addressed in this paper. Dark currents and external noises such as daylight and fluorescent lights are eliminated by using amplitude modulation/demodulation and a low pass filter. The proposed amplitude modulation/demodulation method for a PSD sensor is compared with pulse amplitude modulation method. The proposed amplitude modulation is proved to be more accurate and robust than PAM method by analysis and experiments. Multiple measurements using one PSD sensor by amplitude modulation/demodulation is also addressed. The Power variation of light source is compensated by normalization process using a divider.

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Wiener Filtering 기법을 적용한 홈헬스케어용 심전도 신호 모니터링 시스템 구현 (Implementation of the ECG Monitoring System for Home Health Care Using Wiener Filtering Method)

  • 정도운;김세진
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.104-111
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    • 2008
  • 심전도(electrocardiogram, ECG)는 심장의 수축과 이완에 따라 체표면에서 측정 가능한 생체전기신호이며, 환자의 심장 상태와 일반적인 건강 정보를 제공하므로 건강모니터링을 위한 중요한 지표로서 인식된다. 심전도신호에는 전원잡음, 근잡음 등과 같은 고주파잡음과 동잡음과 같은 저주파 잡음이 포함되는 경우가 많다. 하지만 심전도로부터 잡음을 제거하는 것은 쉽지 않으며, 필터링 결과는 심전도신호의 외곡을 초래할 수도 있다. 본 연구에서는 일상생활 중 건강모니터링용으로 사용하기 위해 동잡음에 강인한 소형의 저전력 심전도측정 시스템을 구현하였다. 심전도 모니터링 시스템은 심전도 증폭기, 마이크로프로세서, 블루투스모듈, 모니터링 프로그램등으로 구성하였다. 심전도증폭기는 저전력 계측용 증폭기를 이용하여 설계 및 구현하였으며, 증폭기로부터 데이터를 수집하여 신호처리하고 무선전송하기 위해 마이크로프로세서를 사용하였다. 그리고 마이크로프로세서로부터 PC로 데이터를 전송하기 위해 블루투스 모듈을 사용하였다. 구현된 시스템의 성능 평가를 위하여 적응필터 성능평가 시뮬레이션을 수행하였으며, 실제 동잡음 환경에서 신호측정 및 잡음제거 실험을 수행하여 잡음제거 특성을 평가하였다.

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TMS320F28377D 기반 아날로그-디지털 신호 처리 시스템 (Analog-Digital Signal Processing System Based on TMS320F28377D)

  • 김형우;남기곤;최준영
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.33-41
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    • 2019
  • We propose an embedded solution to design a high-speed and high-accuracy 16bit analog-digital signal processing interface for the control systems using various external analog signals. Choosing TMS320F28377D micro controller unit (MCU) featuring high-performance processing in the 32-bit floating point operation, low power consumption, and various I/O device supports, we design and build the proposed system that supports both 16-bit analog-digital converter (ADC) interface and high precision digital-analog converter (DAC) interface. The ADC receives voltage-level differential signals from fully differential amplifiers, and the DAC communicates with MCU through 50 MHz bandwidth high-fast serial peripheral interface (SPI). We port the boot loader and device drivers to the implemented board, and construct the firmware development environment for the application programming. The performance of the entire implemented system is demonstrated by analog-digital signal processing tests, and is verified by comparing the test results with those of existing similar systems.

멀티채널 LiDAR 센서 기반 차량 검출 플랫폼을 위한 효율적인 저전력 신호처리 기법 (Efficiency Low-Power Signal Processing for Multi-Channel LiDAR Sensor-Based Vehicle Detection Platform)

  • 정태원;박대진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.977-985
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    • 2021
  • 자율주행 차량이 주목받게 되면서 LiDAR 센서가 대두되었다. LiDAR 센서는 LASER를 이용하여 범위 내에서 특정 지점까지 측정된 거리 값을 3차원 정보로 제공한다. 3차원 거리 값인 만큼 방대한 데이터를 전송하게 되고, 차량의 메인 프로세서 등에서 다른 데이터와 같이 이를 실시간으로 처리하기에는 무리가 있다. 이러한 이슈를 해결하기 위해 통합처리 시스템을 개발하고자 한다. 시스템은 센서로부터 데이터를 받아 처리하는 client와 각 client로부터 데이터를 취합하여 이를 외부로 전송하는 server 프로세스로 구성된다. 각 프로세스의 데이터 수신 및 처리 방법, 프로세스 구동 방법을 변화시켜가며 시스템의 실시간성 확보를 위한 테스트를 진행하였다. 실험 결과, 4대의 LiDAR 센서로 데이터를 수신 받도록 하였으며, background 나 multi-core processing을 적용하여 프로세스를 동작시켰을 때, 각 client는 약 13.2 ms, server는 약 12.6 ms의 응답시간을 확인할 수 있었다.