• 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 ITC-CSCC -3
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• pp.1567-1570
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• 2002

This paper deals with FPGA(Field Programmable Gate Array) implementation of the AAC(Advanced Audio Coding) decoder. On modern computer culture, according to the high quality data is required in multimedia systems area such as CD, DAT(Digital Audio Tape) and modem. So, the technology of data compression far data transmission is necessity now. MPEG(Moving Picture Experts Group) would be a standard of those technology. MPEG-2 AAC is the availableness and ITU-R advanced coding scheme far high quality audio coding. This MPEG-2 AAC audio standard allows ITU-R 'indistinguishable' quality according to at data rates of 320 Kbit/sec for five full-bandwidth channel audio signals. The compression ratio is around a factor of 1.4 better compared to MPEG Layer-III, it gets the same quality at 70％ of the titrate. In this paper, for a real time processing MPEG2 AAC decoding, it is implemented on FPGA chip. The architecture designed is composed of general DSP(Digital Signal Processor). And the Processor designed is coded using VHDL language. The verification is operated with the simulator of C language programmed and ECAD tool.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.283-290
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• 2006

셀룰러 신경망(Cellular Neural Network: CNN)은 간단한 처리요소인 셀들의 배열로 이루어져 있으며 각 셀들은 국부적인 연결특성과 공간불변 템플릿 특성을 갖는다. 따라서 CNN은 하드웨어로 구현하는데 매우 적합한 구조를 갖는다. 그러나 CNN 하드웨어 프로세서를 실제의 대형 영상의 화소와 1:1로 매핑하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 소규모의 CNN 셀 블록을 사용하여 대규모의 영상을 블록단위로 처리하는 실용적인 시다중화 영상처리 기법을 적용할 수 있는 파이프라인 입${\cdot}$출력을 갖는 $5{\times}5$ CNN 하드웨어 프로세서를 설계하였다. 그리고 윤곽선 검출과 그림자 검출 실험을 통하여 구현된 CNN 하드웨어 프로세서의 동작을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.563-566
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• 2003

We have designed the power control unit which belongs to the power cabinet and controls the power supplied to Control Rod Drive Mechanism(CRDM) as a digital system based on Digital Signal Processor(DSP). The power control unit dualized as the form of Master/Slave has had its increased reality. The Central Process Unit(CPU) board of a power control unit possesses two Digital Signal Processors(DSPs) of the control DSP for performing the tasks of power control and system monitoring and the communication of the Control DSP and the Communication DSP. To accomplish the functions requested in the power control unit effectively, we have installed Field Programmable Gate Arrays(FPGAS) on the CPU board and have FPGAs perform the memory mapping, the generation of each chip selection signal, the giving and receiving of the signals between the power controllers dualized, the fault detection and the generation of the firing signals.

• 한국수산과학회지
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• 제54권5호
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• pp.798-807
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• 2021

The directivity characteristics of acoustic transducers for conventional single-beam echo sounders considerably limit the detection of fish-size information in acoustic field surveys. To overcome this limitation, using the split-aperture technique to estimate the direction of arrival of single-echo signals from individual fish distributed within the sound beam represents the most reliable method for fish-size classification. For this purpose, we design and develop a split-beam data acquisition and processing system to obtain fish-size information in conjunction with a 50-kHz single-beam echo sounder. This split-beam data acquisition and processing system consists of a notebook PC, a field-programmable gate array board, an external single-transmitter module with a matching network, and four-channel receiver modules operating at a frequency of 50-kHz. The functionality of the developed split-beam data processor is tested and evaluated. Acoustic measurements in an experimental water tank showed that the developed data acquisition and processing system can be used as a fish-sizing echo sounder to estimate the size distribution of individual fish, although an external single-transmitter module with a matching network is required.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권3호
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• pp.8-14
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• 2012

최근 3D TV나 영화, 증강현실과 같은 대용량 고화질의 영상 응용분야가 확산됨에 따라 빠른속도로 영상을 처리하는 것이 요구되고 있다. 여러개의 프로세서로 구성되어 병렬처리 성능을 극대화 시킬 수 있는 SIMD구조의 컴퓨터는 다양하고 많은 양의 데이터들을 처리하는 것을 가속화한다. 다중접근기억장치인 MAMS는 여러개의 PE와 고성능 SIMD 구조에 최적화된 시스템으로 MAMS는 메모리 모듈을 $M{\times}N$의 2-D array 개념을 적용하여 X, Y 좌표 및 임의의 간격으로 pq개의 데이터 각각에 수평, 수직, 대각선, 역대각선, 블록의 다양한 방식으로 충돌없이 접근하며, 이 메모리모듈(MM)의 개수 m은 pq 개수보다 큰 소수이다. MAMS-PP4는 4개의 PE와 5개의 MM로 구성되어 기존에 구현된 바 있다. 이 논문에서는 MAMS-PP4의 확장으로 16개의 PE와 17개의 MM으로 구성된 MAMS-PP16에 대한 영상처리 알고리즘의 구현과 그에 따른 성능평가에 대해 소개한다. MAMS-PP16의 인스트럭션 포맷은 64비트로 확장되어 새로 설계 되었으며 특정 어플리케이션의 추가와 새로운 인스트럭션이 포함되어 있다. 본 논문에서는 구현된 알고리즘이 수행될 수 있도록 MAMS-PP16의 시뮬레이터를 개발하였다. 이 시뮬레이터를 통해 구현된 영상처리 알고리즘을 수행함으로서 MAMS-PP16의 성능이 향상되었음을 확인하였다. 영상처리 알고리즘 중 피라미드 기법을 적용하여 수행한 결과, 캐시를 사용하는 Serial processor에서는 랜덤한 응답인 반면, 캐시를 사용하지 않는 MAMS-PP16에서 일정한 응답을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.31-38
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• 2008

본 논문은 유선으로 연결된 다양한 센서들의 제어와 센서들 간의 호환성을 보장하는 IEEE 1451.2 표준을 적용한 센서 네트워크 시스템 구현에 대한 연구이다. 제안된 시스템은 IEEE 1451.0에서 기술된 네트워크 수용 가능한 응용 프로세서(NCAP-Network Capable Application Processor)와 IEEE 1451.2에서 기술된 변환기 독립 인터페이스(TII-Transducer Independent Interface), 변환기 전자 데이터 시트(TEDS-Transducer Electronic Data Sheet)와 아날로그 디지털 변환기를 포함한 송수신기 부분으로 구성된다. 본 시스템은 추후 반도체 집적회로 설계에 용이할 수 있돌고 시스템의 소형화와 최적화를 목표로 구현되었다. 네트워크 수용 가능한 응용 프로세서는 개인용 컴퓨터상에서 C언어로 구현하였고 변환기 독립 인터페이스는 개인용 컴퓨터의 병렬포트와 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 응용보드의 확장포트를 이용하였고, 송수신기는 FPGA 응용보드를 이용하여 Verilog로 구현하였다. 표준에 근거한 실험을 수행하여 제안된 구조의 검증을 수행하였다.

• 천문학논총
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• 제21권2호
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• pp.67-74
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• 2006

We have developed a control electronics system for an infrared detector array of KASINICS (KASI Near Infrared Camera System), which is a new ground-based instrument of the Korea Astronomy and Space science Institute (KASI). Equipped with a $512{\times}512$ InSb array (ALADDIN III Quadrant, manufactured by Raytheon) sensitive from 1 to $5{\mu}m$, KASINICS will be used at J, H, Ks, and L-bands. The controller consists of DSP(Digital Signal Processor), Bias, Clock, and Video boards which are installed on a single VME-bus backplane. TMS320C6713DSP, FPGA(Field Programmable Gate Array), and 384-MB SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) are included in the DSP board. DSP board manages entire electronics system, generates digital clock patterns and communicates with a PC using USB 2.0 interface. The clock patterns are downloaded from a PC and stored on the FPGA. UART is used for the communication with peripherals. Video board has 4 channel ADC which converts video signal into 16-bit digital numbers. Two video boards are installed on the controller for ALADDIN array. The Bias board provides 16 dc bias voltages and the Clock board has 15 clock channels. We have also coded a DSP firmware and a test version of control software in C-language. The controller is flexible enough to operate a wide range of IR array and CCD. Operational tests of the controller have been successfully finished using a test ROIC (Read-Out Integrated Circuit).

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권2호
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• pp.74-81
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• 2007

이 논문에서는 H.264의 효율적인 움직임 추정을 위한 새로운 SAD(Sum of Absolute Differences) 프로세서의 구조를 제안하였다. SAD 프로세서는 전영역 탐색기법의 움직임 추정이나 고속 탐색기법의 움직임 추정에서 모두 사용되는 중요한 블록이다. 제안된 구조는 SAD 계산기 블록, combinator 블록, 최소값 계산기 블록의 3개의 블록으로 구성된다. 제안된 구조는 덧셈연산을 분산 연산(Distributed Arithmetic)을 사용하여 계산함으로써 구조를 단순화시켰다. 제안 구조를 HDL(Hardware Description Language)을 사용하여 실험한 결과 기존의 구조와 비교하여 39%의 게이트 카운트 감소효과를 보였다. 또한 FPGA를 사용하여 검증한 결과도 32%의 게이트 카운트 감소효과를 보였다. 따라서 제안된 움직임 추정용 SAD 프로세서는 칩의 면적이 중요한 변수인 H.264 칩에서 널리 사용될 수 있는 구조가 될 것이다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권8호
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• pp.453-464
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• 2004

In order to solve the well-known drawback of reduced flexibility that is associate with ASIC implementations, this paper proposes a novel arithmetic unit over GF(2$^{m}$ ) for field programmable gate arrays (FPGAs) implementations of elliptic curve cryptographic processor. The proposed arithmetic unit is based on the binary extended GCD algorithm and the MSB-first multiplication scheme, and designed as systolic architecture to remove global signals broadcasting. The proposed architecture can perform both division and multiplication in GF(2$^{m}$ ). In other word, when input data come in continuously, it produces division results at a rate of one per m clock cycles after an initial delay of 5m-2 in division mode and multiplication results at a rate of one per m clock cycles after an initial delay of 3m in multiplication mode respectively. Analysis shows that while previously proposed dividers have area complexity of Ο(m$^2$) or Ο(mㆍ(log$_2$$^{m}$ )), the Proposed architecture has area complexity of Ο(m), In addition, the proposed architecture has significantly less computational delay time compared with the divider which has area complexity of Ο(mㆍ(log$_2$$^{m}$ )). FPGA implementation results of the proposed arithmetic unit, in which Altera's EP2A70F1508C-7 was used as the target device, show that it ran at maximum 121MHz and utilized 52% of the chip area in GF(2$^{571}$ ). Therefore, when elliptic curve cryptographic processor is implemented on FPGAs, the proposed arithmetic unit is well suited for both division and multiplication circuit.