• 대기
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• 제33권3호
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• pp.319-330
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• 2023

As the need for PM type observation increases, Surface Particulate Matter Network (SPARTAN), PM samplers analyzes aerosol samples for PM mass concentration and chemical composition, were recently installed at two sites: Yonsei University at Seoul and Ulsan Institute of Science and Technology (UNIST) at Ulsan. These SPARTAN filter samplers and nephelometers provide the PM_2.5 mass concentration and chemical speciation data with aerosol type information. We introduced the overall information and installation of SPARTAN at the field site in this study. After installation and observation, both Seoul and Ulsan sites showed a similar time series pattern with the daily PM_2.5 mass concentration of SPARTAN and the data of Airkorea. In particular, in the case of high concentrations of fine particles, daily average value of PM_2.5 was relatively well-matched. During the Yonsei University observation period, high concentrations were displayed in the order of sulfate, black carbon (BC), ammonium, and calcium ions on most measurement days. The case in which the concentration of nitrate ions showed significant value was confirmed as the period during which the fine dust alert was issued. From the data analysis, SPARTAN data can be analyzed in conjunction with the existing urban monitoring network, and it is expected to have a synergetic effect in the research field. Additionally, the possibility of being analyzed with optical data such as AERONET is presented. In addition, the method of installing and operating SPARTAN has been described in detail, which is expected to help set the stage for the observation system in the future.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.768-770
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• 2010

현대의 반도체기술은 매우 발전하여 FPGA에 주문형 반도체 기능회로를 집적할 수 있는 차원을 넘어 마이크로프로세서 기반의 시스템온칩을 설계할 수 있는 형태로 발전하였다. Xilinx 사의 SPARTAN-3E는 50만 게이트 급의 FPGA를 사용하며 소프트 코어 형태의 마이크로블레이즈(MicroBlaze) 프로세서를 사용하여 주변기기를 설계할 수 있는 버스 시스템을 갖추고 있다. 본 논문에서는 이러한 FPGA 시스템을 사용하여 간단한 마이크로콘트롤러 형태의 임베디드 시스템을 구현하는 방법에 대하여 논하고, 주변기기와 버스 프로토콜을 소개하고 이러한 형태의 임베디드 시스템의 확장성에 대해 논의한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권4호
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• pp.428-430
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• 2011

Recent semiconductor design technology has been substantially developed that we can design a micro-system on a chip as well as implementing an application specific IC in an FPGA. SPARTAN-3E developed by Xilinx is equipped with an FPGA that holds as much as 500 thousand transistors connected with MicroBlaze softcore microprocessor bus system. In this paper, we discuss a method of implementing an embedded system using the SPARTAN-3E. We also explain the peripherals and the bus protocols and the expandability of this kind of embedded systems.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.834-837
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• 2015

본 논문은 0-5 볼트의 범위에서 실시간 아날로그 ECG 신호를 생성하는 FPGA 하드웨어 기반 ECG 시뮬레이터를 설계하고 기능 및 특성을 기술하였다. 시뮬레이터에 의해 생성된 ECG 신호는 실험실 실험, 의료 기기 교정 및 연구에 사용되거나 다양하게 응용할 수 있다. 시뮬레이터의 ECG 신호는 신호 데이터를 생성하기 위하여 기존의 24bit 양자화로 획득한 후 실 데이터로 사용할 때에는 1kHz의 샘플링과 8비트로 분해, 양자화 되었다. 제안 시뮬레이터는 xilix Spartan-3를 이용하여 구현하였으며 PC와 설계 FPGA 시뮬레이터 간에 RS-232를 통하여 데이터를 전송할 수 있도록 하였다. 전송된 데이터는 메모리에 저장하고 저장된 데이터는 DAC(0808) 통하여 아날로그 ECG 신호로 출력되게 하였다. 또한 두 개의 버튼 수위를 통하여 심박수(HR)를 UP-DOWN할 수 있도록 하였다. 설계된 시스템의 평가를 위하여 기존의 심전도 입력을 사용하여 출력신호와 QRS파형의 획득을 위한 미분회로 통과 결과를 평가한 결과 적합한 결과를 얻을 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.52-58
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• 2020

정보보안 응용을 위한 참난수 발생기(true random number generator; TRNG)의 하드웨어적 구현에 대하여 기술한다. 셀룰러 오토마타에 무작위 천이규칙을 도입하고, 매 시간단계마다 다른 천이규칙이 적용되는 새로운 방법을 제안하였다. 설계된 참난수 발생기를 Spartan-6 FPGA 소자에 구현하고, 100 MHz 동작 주파수에서 난수 생성동작을 검증하였다. FPGA 소자에 구현된 참난수 발생기로부터 2×10⁷ 비트의 난수 데이터를 추출하여 NIST SP 800-22 테스트를 통해 생성된 난수 데이터의 무작위 성능을 검증하였으며, 15개의 테스트 항목 모두 기준을 충족하는 것으로 확인되었다. 본 논문의 참난수 발생기는 Spartan-6 FPGA 소자의 139 슬라이스로 구현되었고, 100 MHz 동작 주파수에서 600 Mbps의 참난수 생성 성능을 갖는다.

• 항공우주
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• 통권97호
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• pp.62-63
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• 2007

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.906-911
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• 2008

본 논문은 OFDM 시스템에서 주파수 옵셋을 제거하기 위한 회로를 CORDIC 알고리듬을 이용하여 Simulink 모델로 설계하여 성능을 평가하고, 이를 FPGA로 구현하기 위해 Xilinx의 System Generator 모델로 설계 구현하여 성능을 비교 평가한 것이다. 모의 실험 결과, Simulink 설계 결과와 System Generator 설계 결과 모두 옵셋 주파수가 $10^5MHz$ 이하일 때, CORDIC을 사용하였을 때의 성능이 우수함을 확인하였으며, 또한 구현한 FPGA의 성능을 평가하기 위해 Hardware Co-simulation 과정을 통해 Xilinx Spartan3 xc3s1000 fg676-4 Target Device에 로딩하고, 타이밍 해석과 resource량도 확인함으로서 성능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권4호
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• pp.335-342
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• 2021

통신 시스템 FPGA 개발 시 HLS를 이용하면 성능 검증용 C/C++ 소스 코드를 일부 수정하여 자동으로 HDL 코드를 생성할 수 있으므로 개발 기간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 텔레메트리 표준 106-17 LDPC 복호기를 Xilinx사의 Vivado HLS를 이용하여 C언어로 설계하는 방법을 제시하였고, Spartan-7와 Kintex-7 디바이스를 타겟으로 합성하여 throughput과 FPGA 이용률을 비교하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.452-459
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• 2020

전동 엑추에이터는 사용자의 명령 입력 신호(열림/닫힘/정지)를 받아 엑추에이터 내부의 각종 센서(밸브의 위치, 회전력, 모터의 상태 등)들의 상태를 확인하고 모터를 정/역 제어하여 밸브를 개폐하고 엑추에이터(밸브)의 현재 상태를 출력하는 장치로 댐, 발전소, 상하수도 시설, 송유관 시설 등 다양한 분야에서 사용하는 장치이다. 전동 엑추에이터가 발전소 등에 설치되어 가동 중 문제가 발생할 경우 경제적으로 큰 손실이 발생할 수 있으므로 시스템의 신뢰성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 전동 엑추에이터의 안전성을 높이기 위해 소프트웨어적으로 발생할 수 있는 신뢰성 문제를 하드웨어적으로 ON/OFF 시간 설정이 가능한 전동 엑추에이터 컨트롤 장치 개발을 진행하였다. 또한 전동 엑추에이터 제어 장치 개발 환경은 Xilinx 사의 Spartan7 FPGA와 Altium 툴을 활용하여 개발하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.268-275
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• 2020

정보보안 응용에 적합한 self-timed 링 (ring) 기반 TRNG (true random number generator)의 경량 하드웨어 설계에 관해 기술한다. TRNG의 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해 피드백 구조의 엔트로피 추출기를 제안하였으며, 이를 통해 링 스테이지 수를 최소화 하였다. 본 논문의 FSTR-TRNG는 동작 주파수와 엔트로피 추출 회로를 고려하여 링 스테이지 수가 11의 배수가 되도록 결정되었으며, 링 발진기가 등간격 모드로 진동할 수 있도록 토큰 (token)과 버블(bubble) 개수의 비를 결정하였다. FSTR-TRNG는 FPGA 디바이스에 구현하여 난수 생성 동작을 검증하였다. Spartan-6 FPGA 디바이스에 구현된 FSTR-TRNG로부터 2,000만 비트의 데이터를 추출하여 NIST SP 800-22에 규정된 통계학적 무작위성 테스트를 수행한 결과, 15개의 테스트가 모두 기준을 만족하는 것으로 확인되었다. Spartan-6 FPGA 디바이스로 합성한 FSTR-TRNG는 46 슬라이스로 구현이 되었으며, 180 nm CMOS 표준셀로 합성하는 경우에는 약 2,500 등가 게이트로 구현되었다.