• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2783-2785
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• 2003

In multi-dimensional magnetic resonance imaging, data is obtained in the spatial frequency domain. Since the signal variation in the spatial frequency domain is much larger than that in the spatial domain, analog-to-digital converts with wide conversion bits are required. In this paper, the quantization noise in magnetic resonance imaging is analyzed. The signal-to-quantization noise ratio(SQNR) in the reconstructed image is derived from the level of quantization in the data acquisition. Since the quantization noise is proportional to the signal amplitude, it becomes more dominant in high field imaging. Using the derived formula the SQNR for several MRI systems are evaluated, and it is shown that the quantization noise can be a limiting factor in high field imaging, especially in three dimensional imaging in magnetic resonance imaging.

• 한국통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.411-420
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• 1986

本 論文에서는 델타變調(Delta Modualation:DM) 符號器의 入力에 音聲帶域信號를 使用하였을 때 非適應形인 線形變調方式(Linear Delta) Modulation:DOM)과 適應形인 一定係數變調方式(Constant Factor Delta Modulation:CFDM)을 比較하였다. 샘플링레이트(sampling rate)를 16~96kb/s로 變化시키면서 測定, 比較한 結果 20kb/s에서는 適應形이 非適應形보다 信號對量子化雜音比(Signal-to-Quantization Noise Ratio:SQNR)가 8〔dB〕改善되었고 60kb/s에서는 平均 14〔dB〕정도 改善되었다. 특히 雜音이 없는 理想的 채널에서는 最大 SQNR이 거의 비슷하고 CFDM이 LDM보다 넓은 다이나믹범위(Dynamic range)를 가지나 雜音이 있는 채널에서는 CFDM의 誤差率이 증가하여 SQNR이 떨어진다는 것을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.697-702
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• 2021

고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)은 다양한 응용처에서 널리 사용되는 주요 신호처리 블록이다. 일반적으로 1024 포인트 이상의 긴 FFT 처리의 경우 높은 SQNR(Signal-to-Quantization Ratio)를 유지하면서도 낮은 하드웨어 복잡도의 구현이 매우 중요하다. 본 논문에서는 낮은 복잡도의 FFT 알고리즘과 간단한 동적스케일링 기법을 제시한다. 이를 통해 2048 포인트 FFT연산에 대해서 널리 알려진 radix-2 알고리즘에 비해 곱셉기의 수를 절반으로 줄일 수 있으며, 또한 twiddle factor를 저장하기 위해 필요한 테이블의 크기를 radix-2 및 radix-2² 알고리즘에 비해 각각 35% 및 53%로 축소할 수 있다. 그리고 내부 데이터의 폭을 점진적으로 늘리지 않고서도 55dB 이상의 높은 SQNR을 달성하는 것을 확인하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.42-49
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• 2004

목적 : 자기공명영상시스템에서 양자화잡음을 분석하였다. 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하였고 다양한 자기공명영상시스템에서 신호대양자화잡음비를 계산하였다. 이러한 계산으로부터 고자장영상시스템에서는 양자화잡음이 전체시스템의 신호대잡음비를 결정짓는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 하드웨어의 교체없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법들을 제시하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상에서 사용되는 Fourier 영상기법에서는 위상 및 주파수 인코딩 방법으로 자기공명신호를 공간주파수 형태의 신호로 변환하여 측정하게 된다. 따라서 공간주파수 영역에서 발생하는 양자화잡음을 재구성된 영상에서의 신호대양자화잡음비로 나타내었다. 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 유도된 식의 타당성을 보였다. 결과 : 유도된 식을 이용하여 다양한 주 자장 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자잡음비를 계산하였다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하므로 상대적으로 신호가 큰 고자장 시스템에서 보다 큰 문제점으로 부각될 수 있다. 많은 수신 시스템에서 채택하고 있는 16 bits/샘플 양자기로는 양자화 잡음이 고자장 시스템에서 기대되는 신호대잡음비의 향상을 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 결론 : fMRI나 spectroscopy를 위하여 자기공명영상의 주 자장은 지속적으로 높아지고 있다. 고자장에서는 신호가 커지고, susceptibility와 스펙트럼의 분리가 커져서 fMRI 나 spectroscopy에 유리한 면이 많다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하기 때문에 만약 양자기의 변환 비트가 충분히 크지 않을 경우 양자화잡음이 커져 신호의 증가에 비례하는 신호대잡음비의 향상을 이룰 수 없다. 이 논문에서는 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하고, 다양한 자장의 세기 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자화잡음비를 계산함으로써 고자장에서, 특히 상대적으로 신호가 큰 3차원영상에서 , 양자화잡음이 전체 시스템의 신호대잡음비를 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 근원적인 해결책은 아닐 수 있으나 oversampling과 에코의 센터를 비껴가는 샘플링으로 하드웨어의 향상없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.11-18
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• 2007

FFT(Fast Fourier Transform) 프로세서는 WiBro, DAB, UWB와 같은 OFDM 시스템의 구현에 있어 중요한 블록 중 하나이다. 현재, FFT 프로세서의 구현에 관한 연구는 계속 이루어지고 있으며 대부분의 연구들은 곱셈기의 수나 면적감소, 메모리 사이즈 감소, 제어회로를 감소시키는 것에 초점을 두어 진행되고 있다. 본 논문에서는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에서 요구되는 메모리를 감소시키기 위하여 mapping 방법을 토대로 한 새로운 IFFT 설계방법을 제안한다. WiBro를 위한 1024포인트 IFFT를 설계하기 위해 $Radix-2^4$ SDF(Single-Path Delay Feedback) 구조를 사용하여 시뮬레이션하였으며 제안된 IFFT 설계방법으로 구현했을 시 기존의 방법으로 설계했을 때와 비교하여 메모리가 차지하는 면적에서 60%이상의 감소와 입력비트별로 다양한 SQNR(Signal-to-Quantization-Noise Ratio) 이득을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권10C호
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• pp.963-972
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• 2002

DMT 기반의 VDSL 모뎀, OFDM 방식의 DVB 모뎀 등 다중 반송파 변조 시스템에서 핵심 블록으로 사용되는 8192점 FFT/IFFT 프로세서를 설계하였다. 새로운 2단계 수렴 블록 부동점 (two-step convergent block floating-point; TS_CBFP) 스케일링 방법을 제안하여 설계에 적용하였으며, 이를 통해 FFT/IFFT 출력의 신호 대 양자화 잡음 비 (signal-to-quantization-noise ratio; SQNR)가 크게 향상되도록 하였다. 제안된 TS_CBFP 스케일링 방법은 별도의 버퍼 메모리를 사용하지 않아 기존의 방법에 비해 메모리를 약 80% 정도 감소시키며, 따라서 칩 면적과 전력소모를 크게 줄일 수 있다. 입력 10-비트, 내부 데이터와 회전인자 14-비트, 그리고 출력 16-비트로 설계된 8192점 FFT/IFFT 코어는 약 60-㏈의 SQNR 성능을 갖는다. 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과. 약 76,300 게이트와 390K 비트의 RAM, 그리고 39K 비트의 ROM으로 구현되었다. 시뮬레이션 결과, 50-MHzⓐ2.5-V로 안전하게 동작할 것으로 평가되었으며, 8192점 FFT/IFFT 연산에 약 164-$\mu\textrm{s}$가 소요될 것으로 예상된다. 설계된 코어는 Xilinx FPGA에 구현하여 정상 동작함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.9-15
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• 2015

S급 전력 증폭기 응용을 위한 CMOS 대역 통과 델타 시그마 변조기(BPDSM)와 캐스코드 E급 전력 증폭기를 설계 및 제작 하였다. 대역 통과 델타 시그마 변조기는 1 GHz의 샘플링 주파수로 250 MHz의 입력 신호를 펄스폭 변조 방식의 디지털 신호로 변조하며 양자화 잡음을 효과적으로 제거하였다. 대역 통과 델타 시그마 변조기는 25 dB의 SQNR을 가지며 1.2 V 전원 전압에서 24 mW의 전력을 소비한다. 캐스코드 E급 전력 3.3V 전원에서 동작하며 최대 18.1 dBm의 출력 전력을 가지며 25%의 드레인 효율을 보였다. 두 회로 모두 동부 0.11 um RF CMOS 공정으로 제작되었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.84-90
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• 1982

본 논물에서는 HCDM(hybrid companding delta modulation)을 사용하여 음성을 부호화할 때, 음성의 간헐성을 이용하여 전송속도를 줄이거나 잡음에 대한 신호비(SQNR)을 증가시키는 연구를 하였다. 음성부분과 묵음(silence)부분을 식별하는 판별기를 이용하여 음성의 묵음부분을 검출하며, 이때 음성부분에 대해서는 HCDM 부호화를 행한다. 음성을 5msec 간격으로 검사하여, 그때 검출되는 묵음부분에 대해서는 그 구간이 묵음이라는 정도만을 전송하며, 수신단에서는 이 정보를 이용하여 묵음부불을 재생한다. 그런데 HCDM 부호기는 2진 신호를 일정한 속도로 또 동기적으로 전송하기 때문에, 버퍼 (buffer)를 사용해야 하며 또한 그것을 효율적으로 제어해야 한다. 음성을 부호화할 때, 묵음검출 기능을 이용하는 HCDM 부호기를 사용하면, 재래의 HCDM 보다 잡음에 대한 신호비를 6dB 만큼 증가시킬 수 있거나, 전송속도를 1/3가량 줄일 수 있다.In this paper we exploit the use of the intermittent property of speech to reduce the transmission rate or to increase signal-to-quantization noise ratio (SQNR) in coding speech by hybrid companding data modulation (HCDM). In this scheme we detect silence in speech by a speech/silence discriminator. HCDM coding is done only for speech portion. For silence that is detected in evert block of 5 ms, only the information indicating that the Since the HCDM coder transmits bina교 signal synchronously at a fixed rate, the use of a buffer and its efficient control is essential. By using the HCDM with silence detection in coding speech, we could improve SONR by as much as 6 dB over the conventional HCDM or reduce the transmission rate by one third of the HCDM rate.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권3호
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• pp.429-440
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• 2007

A coded excitation has been studied to improve the performance for ultrasound imaging in term of SNR, imaging frame rate, contrast to tissue ratio, and so forth. However, it requires a complicated arbitrary waveform transmitter for each active channel that is typically composed of a multi-bit Digital-to-Analog Converter (DAC) and a linear power amplifier (LPA). Not only does the LPA increase the cost and size of a transmitter block, but it consumes much power, increasing the system complexity further and causing a heating-up problem. This paper proposes an optimized 1.5bit fourth order sigma-delta modulation technique applicable to design an efficient arbitrary waveform generator with greatly reduced power dissipation and hardware. The proposed SDM can provide a required SQNR with a low over-sampling ratio of 4. To this end, the loop coefficients are optimized to minimize the quantization noise power in signal band while maintaining system stability. In addition, the decision level for the 1.5 bit quantizer is optimized for a given input waveform, which results in the SQNR improvement of more than 5dB. Computer simulation results show that the SQNR of a FM(frequency modulated) signal generated by using the proposed method is about 26dB, and the peak side-lobe level (PSL) of its compressed waveform on receive is -48dB.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.113-116
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• 2002

This paper describes a design of 8192-Point pipelined FFT/IFFT processor (PFFTSk) core for DVB-T and DMT-based VBSL modems. A novel two-step convergent block floating -point (75_CBFP) scaling method is proposed to improve the signal- to-quantization-noise ratio (SeNR) of FFT/IFFT results. Our approach reduces about 80% of memory when compared with conventional CBFP methods. The PFFTSk core, which is designed in VHDL and synthesized using 0.25-${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS library, has about 76,300 gates, 390k bits RAM, and Twiddle factor ROM of 39k bits. Simulation results show that it can safely operate up to 50-MHz clock frequency at 2.5-V supply, resulting that a 8192-point FFT/IFFT can be computed every 164-$mutextrm{s}$. The SQNR of about 60-dB is achieved.