• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.17-26
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• 2016

본 논문에서는 무선 통신 시스템 및 휴대용 비디오 처리 시스템과 같은 다양한 시스템 반도체 응용을 위한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC를 제안한다. 제안하는 Flash-SAR ADC는 고속으로 동작하는 flash ADC의 장점을 이용하여 우선 상위 4비트를 결정한 후, 적은 전력 소모를 갖는 SAR ADC의 장점을 이용하여 하위 9비트를 결정함으로써 해상도가 증가함에 따라 동작 속도가 제한이 되는 전형적인 SAR ADC의 문제를 줄였다. 제안하는 ADC는 전형적인 Flash-SAR ADC에서 고속 동작 시 제한이 되는 입력 단 트랙-앤-홀드 회로를 사용하지 않는 대신 SAR ADC의 C-R DAC를 단일 샘플링-네트워크로 사용하여 입력 샘플링 부정합 문제를 제거하였다. 한편, flash ADC에는 인터폴레이션 기법을 적용하여 사용되는 프리앰프의 수를 절반 수준으로 줄이는 동시에 SAR 동작 시 flash ADC에서 불필요하게 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 또한 고속 동작을 위해 SAR 논리회로는 TSPC 기반의 D 플립플롭으로 구성하여 범용 D 플립플롭 대비 논리회로 게이트 지연시간을 55% 감소시킴과 동시에 사용되는 트랜지스터의 수를 절반 수준으로 줄였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 1.33LSB, 1.90LSB이며, 60MS/s 동작 속도에서 동적성능은 최대 58.27dB의 SNDR 및 69.29dB의 SFDR 성능을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.54mm^2$이며, 1.8V 전원전압에서 5.4mW의 전력을 소모한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1058-1063
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• 2020

본 논문은 생체 신호 및 센서 신호 처리를 위하여 저전력으로 동작하는 12비트 SAR A/D 변환기를 제안한다. 기존의 SAR A/D 변환기의 전력소모를 줄이고자, 동적 전류를 감소시켜 전체 전력 소모를 감소시켰다. 동적 전류를 감소시키기 위해서 C-DAC 비트 스위치를 동작시키는 샘플링 시간을 클럭 생성기의 샘플링 시간과 다르게 인가하였다. 추가적으로 SAR A/D 변환기의 전체 전력소모 중 70%를 차지하는 디지털 블록의 공급전압을 0.6V로 낮춰 설계하였다. 제안하는 SAR A/D 변환기는 CMOS 65nm 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계하였으며, 1.2V의 공급전압으로 동작하며, ENOB는 10.1 비트, INL/DNL은 ±0.5LSB/±1.2LSB이며, 전체 전력소모는 31.2uW이고 FoM은 2.8fJ/step 이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권5호
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• pp.801-810
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• 2018

위성 SAR 영상을 이용한 선박 모니터링은 선박탐지, 선박변별, 선박식별의 세 단계로 분류할 수 있다. 이 중 선박탐지 및 변별에 대해서는 세계적으로 많은 연구가 이루어졌으나, 선박식별에 대해서는 소수의 연구들만이 존재한다. 따라서 향후 고성능의 선박 모니터링 시스템을 구축하기 위해서는 많은 선박식별 연구가 필요한 상황이다. 선박식별 연구를 수행하기 위해서는 먼저 여러 기종의 선박에 대한 위성 SAR 영상과 이에 대응하는 선박 기종 정보를 모두 획득하여 데이터베이스(database: DB)를 구축하는 것이 중요하다. 항공 SAR 영상을 이용한 표적식별의 경우, 지상표적에 대한 미국 moving and stationary target acquisition and recognition(MSTAR) DB를 이용하여 많은 연구들이 수행되었지만, SAR 위성을 이용한 선박식별의 경우, 아직까지 공개적으로 이용 가능한 DB가 없었다. 이에 최근 중국 Shanghai Key Laboratory에서는 유럽우주국(European Space Agency: ESA)에서 운용하는 Sentinel-1 영상과 자동인식시스템(automatic identification system: AIS)으로부터 획득한 선박정보를 결합하여 선박식별 연구용 DB인 OpenSARShip DB를 구축하였다. 이에 먼저 항공 SAR 영상을 이용한 표적식별에서 높은 성능을 보였던 최근 식별 개념들을 위성 SAR DB에 적용하여 OpenSARShip DB의 활용성을 조사해볼 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 항공 SAR 표적식별에서 높은 성능을 보였던 최근 식별 개념들을 OpenSARShip DB에 적용하여 선박식별을 수행한 후, 그 성능을 분석하여 OpenSARShip DB의 활용성을 조사한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권4호
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• pp.287-302
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• 2005

ERS-1/9 및 JERS-1 SAR 영상의 레이더 영상 간섭기법을 이용하여 대전지역의 수치고도모델 (DEM)을 제작하였다 도심지역에서는 GPS 측량으로부터 추출된 지상기준점(GCP)를 이용하여 생성된 DEM의 정밀도를 분석하였고, GCP가 없는 산악지 역에서는 1:25,000 수치지도로부터 추출된 DEM과의 상대적 고도차를 이용하여 정확도를 평가하였다 위성의 궤도오차 및 phase unwrapping에 의한 고도 오차를 최소화하기 위해 DEM생성에 이용되는 전통적인 InSAR기법 외에 DInSAR기법을 추가로 적용하였다. 또한 DInSAR기법 적용시 사용된 DEM의 해상도에 따른 결과의 정밀도를 분석하기 위해 GTOPO30, SRTM-3, 그리고 1:25,000 수치지도로부터 생성된 DEM을 사용하였다. 하나의 ERS tandem 간섭쌍과, 6개의 JERS-1 간섭쌍 분석 결과, 위상간섭기법 적용 시 평지 지역에서의 정밀도는 DEM 사용 여부 및 사용된 DEM의 해상도에 무관하게 약 5-6 m의 고도오차를 보인다 반면 산악지역에서는 SRTM-3 및 1:25,000 수치지도 DED을 이용한 DInSAR 기법이 phase unwrapping에 의한 오차를 줄이는데 매우 효과적이었다. 또한 6 개의 JERS-1 간섭쌍의 중첩을 통해 제작한 DEM의 경우 레이더 영상의 낮은 신호대잡음비 및 대기에 의한 오차를 줄일 수 있었다. 다수의 SAR 간섭쌍과 저해상도 DEM을 이용한 위상간섭기법은 저비용으로 빠른 시간 내에 DEM 해상도를 향상하는데 매우 효과적인 수단으로 사용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.239-245
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• 2016

고해상도 영상 획득을 위해 데이터량과 처리시간에 대한 이점으로 인해 deramping 기법을 많이 적용한다. 그러나 ADC를 통해 디지털 신호로 변환하는 과정에서 시스템 구동 신호에 의한 원하지 않는 잡음 톤(spurious signal, noise-tone)이 들어올 수 있다. 이 경우, 영상에 직접적이고 심각한 품질 저하가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해서는 deramped SAR에서 발생 가능한 잡음 톤에 대한 특성 분석을 통해 불필요한 신호를 적절히 선택하고 또한, 신호 특성을 반영하여 원시데이터 상에서 잡음 신호를 효과적으로 제거해야 한다. 본 논문에서는 잡음 톤에 대한 원인 및 특성 분석을 바탕으로 원시데이터 상에서 잡음 톤을 효율적으로 제거하는 방법을 제안하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권1호
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• pp.17-24
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• 2018

Grounding line of a glacier or ice shelf where ice bottom meets the ocean is sensitive to changes in the polar environment. Recent rapid changes of grounding lines have been observed especially in southwestern Antarctica due to global warming. In this study, ERS-1/2 and Sentinel-1A Synthetic Aperture Radar (SAR) image were interferometrically acquired in 1996 and 2015, respectively, to monitor the movement of the grounding line in the western part of Ronne Ice Shelf near the Antarctic peninsula. Double-Differential Interferometric SAR (DDInSAR) technique was applied to remove gravitational flow signal to detect grounding line from the interferometric phase due to the vertical displacement of the tide. The result showed that ERS-1/2 grounding lines are almost consistent with those from Rignot et al. (2011) which used the similar dataset, confirming the credibility of the data processing. The comparison of ERS-1/2 and Sentinle-1A DDInSAR images showed a grounding line retreat of $1.0{\pm}0.1km$ from 1996 to 2015. It is also proved that the grounding lines based on the 2004 MODIS Mosaic of Antarctica (MOA) images and digital elevation model searching for ice plain near coastal area (Scambos et al., 2017), is not accurate enough especially where there is a ice plain with no tidal motion.

• 대한공간정보학회지
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• 제6권2호
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• pp.21-34
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• 1998

SAR 센서는 자체의 에너지원으로 영상을 취득하는 능동센서이며, 대기 중 투과효과가 매우 높으므로 기존의 광학센서로는 해결하지 못하였던 지역이나 상황의 분석에 그 가치가 매우 높다. 본 논문에서는 SAR 센서에 의해 취득된 영상들을 이용하여 수치표고모형을 추출하는 기법들의 이론적인 연구와 실제적인 적용을 통하여 그 문제점과 활용 가능성을 평가하여 보았다. 비교평가에 사용한 자료는 수치지도의 등고선 자료를 이용하였으며, 추출된 수치표고모형과 평균제곱근오차를 계산함으로서 추출 정확도를 평가하였다 수치표고모형 추출에 이용된 기법은 기존의 광학 영상에 적용되어왔던 입체모델 형성을 통한 지형표고를 추출하는 기법과 레이다 간섭 효과를 통한 지형표고 추출 기법이었다. 본 논문의 결과를 토대로, 현재 한국내의 지형여건을 고려한다면 입체시 기법에 의한 DEM 추출이 가장 적절할 것이며 레이다 간섭을 이용한 DEM 추출은 시기적인 문제와 산림의 산란효과에 의한 비상관 문제가 해결되어야만 할 것으로 생각된다.

• 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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• 한국지형공간정보학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.58-65
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• 2002

위성영상으로부터 수치고도모형(DEM:Digital Elevation Model)을 생성하는데 있어 입체 광학 위성영상을 이용하는 방법과 입체 SAR 위성영상을 이용한 레이다간섭 기법(SAR Interferometry)이 가장 널리 사용되고 있다. 이러한 기법들은 영상 취득 센서의 특성과 자료 처리의 한계를 가지고 있으며 이는 서로 다른 특성의 자료를 융합함으로써 극복될 수 있다. 본 연구는 SAR 위성영상과 광학 위성영상으로부터 생성된 DEM을 융합하여 고품질의 DEM을 생성하고자 함이 목적이다. DEM 융합은 SAR 위성영상의 DEM과 광학 위성영상의 DEM의 특성을 상호 보완하기 위해 다해상도 wavelet 변환(Multiresolution Wavelet Transform) 기법이 적용되었다. 다해상도 wavelet 변환 기법에 의한 DEM 융합은 오차의 영향을 받는 부분에 대해 다른 DEM 자료를 대체함으로써 수행되며 본 연구에서는 SPOT 위성영상과 ERS-1 위성영상을 이용하여 DEM을 생성하고 DEM 융합 기법을 적용하였다. DEM의 오차 분석은 1:5000 수치지형도를 이용하여 기준 DEM을 생성하여 비교하였으며, DEM 융합 결과 서로 다른 특성의 DEM을 융합함으로써 보다 향상된 DEM 제작 가능성을 타진하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권2호
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• pp.47-52
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• 2017

본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 중간 속도를 갖는 A/D 변환기 설계를 위하여 1.8V 전원의 CMOS SAR(Successive Approximation Register) A/D 변환기를 설계하였다. 본 논문에서 C-DAC Array의 MSB단을 4분할하여 선형성을 향상시킨 10비트 SAR A/D 변환기 설계를 제안한다. 아날로그 입력이 인가되는 MSB 단의 전하가 충전되는 시간을 확보하여 선형성을 높였다. MSB단이 아날로그 입력을 샘플링하는 블록이기 때문에 초기 값을 보다 정교하게 받아들이는 원리를 통해 선형성을 확보하였다. C-DAC에서 Split 커패시터를 사용하여 면적을 최소화하고, 전력을 감소시켰다. 제안된 SAR A/D 변환기는 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 공급 전압 1.8V에서 4MS/s의 변환속도를 가지며, 7.5비트의 ENOB(Effective Number of Bit)이 측정되었다. $850{\times}650um^2$의 면적, 총 전력소모는 123.105uW이고, 170.016fJ/step의 FOM(Figure of Merit)을 확인할 수 있다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권1호
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• pp.59-63
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• 2015

This paper presents a 10-bit 10 MS/s Time-Interleaved Flash-SAR ADC with a shared Multiplying DAC. Using shared MDAC, the total capacitance in the SAR ADC decreased by 93.75%. The proposed ADC consumed 2.28mW under a 1.2V supply and achieved 9.679 bit ENOB performance. The ADC was implemented in $0.13{\mu}m$ CMOS technology. The chip area was $760{\times}280{\mu}m^2$.