• 제목/요약/키워드: Simulation Signal Generator

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FPGA를 이용한 전파천문용 디지털 필터 설계에 관한 기본연구 (A Study on the Digital Filter Design for Radio Astronomy Using FPGA)

  • 정구영;노덕규;오세진;염재환;강용우;이창훈;정현수;김광동
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.62-74
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    • 2008
  • 본 논문에서는 전파천문용으로 사용하기 위한 대칭형 디지털 필터 코어의 설계를 제안한다. 본 논문에서는 Xilinx사의 Virtex-4 SX55 모델의 FPGA칩을 기반으로 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network; KVN)의 자료획득시스템에서 요구하는 FIR 필터 코어의 기능을 VHDL 코드로 설계하였다. 본 논문에서 설계한 디지털 필터는 디지털 필터계수를 공유하여 시스템의 효율을 증대시킨 대칭형 구조(Symmetric Structure)를 갖는다. 대칭구조의 디지털 필터(Symmetric FIR Filter Unit; SFFU)는 제한된 시스템 클록을 이용하여 데이터의 처리를 효과적으로 수행하기 위해 병렬처리 방법을 사용한다. 따라서 본 논문에서는 SFFU의 효율적인 설계를 위해 전체적인 IP core의 합성 및 실험에는 통합 합성 소프트웨어 ISE Foundation을 사용하였으며, GUI 환경이 뛰어난 core generator를 활용하였다. 설계한 디지털 필터 코어의 합성 결과, 최대 동작 주파수는 260MHz를 약간 상회하는 수준까지 달성하였으며, 슬라이스, LUT 등의 리소스 사용량은 40% 이하임을 확인하였다 또한 Mentor Graphics사의 Modelsim 6.la 버전을 이용하여 SFFU(Symmetric FIR Filter Unit)의 시뮬레이션을 수행한 결과, 오류 없이 작동하는 것을 확인하였다. SFFU의 기능을 확인하기 위하여 추가적으로 Matlab을 이용하여 의사 신호를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션과 설계한 디지털 FIR 필터의 비교실험결과에서 FIR 필터의 기능을 수행하고 있음을 확인할 수 있어 본 논문에서 FPGA와 VHDL을 이용하여 설계한 대칭구조의 디지털 FIR 필터의 유효성을 확인할 수 있었다.

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GPS L1 기만신호 검출 알고리즘 성능 분석 (Analysis of Performance of Spoofing Detection Algorithm in GPS L1 Signal)

  • 김태희;김재훈;이상욱
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.29-35
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    • 2013
  • 본 논문에서는 GPS L1 신호에 대한 기만의 종류 및 이를 검출하기 위한 방법에 대한 연구를 수행하고 GPS L1 신호에 대한 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현한 후 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 수신기의 동작 여부에 따라 기만과 재밍신호가 차이가 있으며 기만신호는 재밍신호와 달리 GPS 신호와 유사한 신호로 수신기를 공격하므로 기만 대상 수신기에서는 정상동작하는 것처럼 판단하게 되며 따라서 수신기에서 기만공격을 판단하기란 매우 어렵다. 기만신호 검출 및 판단 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 소프트웨어 기반의 기만신호/정상 GPS 신호생성기와 소프트웨어 기반의 수신기를 구현하였다. 본 논문에서 기만신호의 코드지연 및 도플러 주파수 변이에 따른 수신기의 DLL/PLL의 출력 오차를 확인하였다. 또한 수신기의 출력값인 의사거리, 신호세기, 항법해를 이용하여 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현하였으며 기만신호를 효율적으로 검출 및 판단할 수 있었다.

고해상도 영상 레이다의 광대역 첩 신호 파형 설계 (Wideband Chirp Waveform Design for High Range Resolution Radar Imaging)

  • 곽영길;조호신
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 명상 레d1다에서 정밀 표적 식별을 위한 초고해상도 능력은 매우 중요하다. 본 논문에서는 영상 레이다의 거리 분해능을 획기적으로 향상시키는 방법으로서 송신 펄스의 단위 첩(Chirp) 변조 파형을 모듈방식으로 확장하여 광대역의 송신 파형을 얻을 수 있는 초고해상도 레이다 첩 파형 설계 기법에 대하여 논한다. 먼저 디지털 첩 신호발생 원리와 광대역 첩 신호 파형을 얻기 위한 신호대역 연결 빛 분리 기법을 제시한다. 그리고, 영상 레이다의 거리 해상도 성능분석을 위하여 발생시건 광대역 신호 파형 발생과 복원과정을 시뮬레이션을 통하여 성능 결과를 제시한다.

과도 응답 보상기를 가지는 동기발전기의 고성능 여자 제어시스템 (A Performance Improvement of Exciter Control System of Synchronous Generator using Transient Response Compensator)

  • 이동희;왕혜군;김태형;안진우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.82-89
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    • 2007
  • 여자제어 시스템의 AVR(Automatic Voltage Regulator) 장치는 발전기의 출력 전압을 일정하게 유지시키기 위하여, 여자기의 전압 또는 전류를 발전기 부하 전류 및 전압 변동에 따라 제어하는 역할을 수행한다. 이러한 AVR 장치의 응답성과 제어 특성은 발전기의 부하 변동 또는 과도 응답 상태에서의 출력 특성을 결정하게 된다. 본 논문에서는 고성능 전동기 제어 시스템에 널리 사용되고 있는 PWM 제어 시스템과 부하 변동에 강인하게 동작할 수 있는 과도 응답 보상기를 적용한 고성능 여자 시스템을 제안한다. 과도 응답 보상기는 발전기의 부하 전류 변동에 따라, 여자기의 제어신호를 PID 제어기의 출력에 더하여 빠른 속응성과 안정성을 가지도록 함으로써, 발전기의 출력 전압을 안정적으로 공급할 수 있도록 제어한다. 제안된 고성능 여자 시스템은 컴퓨터 시뮬레이션과 소형 발전기 시스템에 적용된 실험을 통하여 그 성능을 검증하였다.

GIS 진단시스템의 평가를 위한 PD 모의 펄스발생기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of PD Simulation Pulse Generator for Evaluation of GIS Diagnosis System)

  • 김성주;장석훈;조국희
    • 한국안전학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.21-27
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    • 2018
  • The expansion and stable operation of electric power facilities are important factors with development of industrial facilities in modern society. In high-voltage equipment such as GIS, the insulation characteristics may be deterioated by environment-friendly gas adaption and miniaturization. There is also the possibility of accidents due to insulation breakdown due to the deterioration of power facilities. Therefore, it is necessary to extend the diagnosis system to continuously monitor the danger signals of these power equipment and to prevent accidents. Most of the internal defects in the GIS system are conductive particles, floating electrode defects, protrusion defects, and the like. In this case, a partial discharge phenomenon is accompanied. These partial discharge signals occur irregularly and various noise signals are included in the field, so it is difficult to evaluate the reliability in the development of the diagnostic system. In this paper, a study was made on equipment capable of generating a partial discharge simulated signal that can be adjusted in size and frequency to be applied to a diagnostic device by electromagnetic wave detection method. The PD simulated pulse generator consists of a user interface module, a high-voltage charging module, a pulse forming circuit, a voltage sensor and an embedded controller. In order to simulate the partial discharge phenomenon similar to the actual GIS, a discharge cell was designed and fabricated. The application of the prototype pulse generator to the commercialized PD diagnosis module confirmed that it can be used to evaluate the performance of the diagnostic device. It can be used for the development of GIS diagnosis system and performance verification for reliability evaluation.

차량용 FMCW 레이더의 탐지 성능 분석 및 신호처리부 개발 (The analysis of the detection probability of FMCW radar and implementation of signal processing part)

  • 김상동;현유진;이종훈;최준혁;박정호;박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.2628-2635
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    • 2010
  • 본 논문에서는 차량용 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더의 도플러 주파수와 아날로그-디지털 변환기 비트 수에 따른 탐지 성능 분석 및 신호처리부 개발을 진행하고자 한다. 성능 평가를 위한 FMCW 레이더의 시스템 모델은 송신부와 수신부로 구성되어 있으며 채널은 가우시안 잡음 환경을 사용한다. 이론과 시뮬레이션을 통해서 시스템 모델을 검증한다. 수신부에서는 수신 신호와 기준 신호사이의 부정합으로 인한 주파수 오차가 발생하게 된다. 75cm의 분해능를 갖는 FMCW 레이더에서 도플러 주파수가 약 38KHz이하인 경우 탐지 성능의 열화가 발생하지 않음을 알 수 있다. 아날로그-디지털 변환기 비트에 따른 탐지 성능은 6비트가 최소의 비트로 결정될 수 있음을 알 수 있다. 그리고 FPGA를 이용하여 디지털 송신 파형 발생기를 위한 집적 디지털 신디사이저(Direct Digital Synthesis) 칩을 기반한 FMCW 레이더 신호처리부를 설계 및 구현을 진행한다.

진성난수 생성기를 위한 베타선 센서 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of a Beta Ray Sensor for True Random Number Generators)

  • 김영희;김홍주;박경환;김종범;하판봉
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.619-628
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    • 2019
  • 본 논문에서는 진성난수 생성기를 위한 베타선 센서를 설계하였다. PMOS 피드백 트랜지스터의 게이트를 DC 전압으로 바이어스하는 대신 PMOS 피드백 트랜지스터에 흐르는 전류가 PVT 변동에 둔감하도록 설계된 전류 바이어스 회로를 mirroring하게 흐르도록 하므로 CSA의 signal voltage의 변동을 최소화하였다. 그리고 BGR (Bandgap Reference) 회로를 이용하여 공급된 정전류를 이용하여 신호 전압을 VCOM 전압 레벨까지 충전하므로 충전 시간의 변동을 줄여 고속 감지가 가능하도록 하였다. 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계된 베타선 센서는 corner별 모의실험 결과 CSA 회로의 최소 신호전압과 최대 신호전압은 각각 205mV와 303mV이고, pulse shaper를 거친 출력 신호를 비교기의 VTHR (Threshold Voltage) 전압과 비교해서 발생된 펄스의 최소와 최대 폭은 각각 0.592㎲와 1.247㎲로 100kHz의 고속 감지가 가능한 결과가 나왔으며, 최대 100Kpulse/sec로 계수할 수 있도록 설계하였다.

OLED 패널 테스트를 위한 영상 발생기 설계 (Image Generator Design for OLED Panel Test)

  • 윤석문;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.25-32
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    • 2020
  • 본 논문에서는 OLED 패널에 영상을 디스플레이 하면서 패널 불량 검사 및 광학 측정을 이용하여 색 좌표 및 휘도를 보상할 수 있는 OLED 패널 테스트를 위한 영상 발생기를 제안한다. 제안된 영상 발생기는 영상 발생 과정과 광학 측정을 이용한 색 좌표 및 휘도를 보상하는 과정 등의 2가지 과정으로 구성된다. 영상 발생 과정은 패널을 구동하기 위한 패널의 정보를 셋팅하고, 패널 정보에 맞게 영상 발생기의 출력 셋팅을 조절하여 영상을 출력한다. 영상의 출력 형태는 디지털 RGB 방식으로 구성된다. 영상발생기 내부의 패턴 발생 알고리즘은 패널의 해상도에 맞게 동기 신호를 기준으로 24비트 데이터 라인에 색데이터를 전송하는 방식으로 칼라 및 그레이 계열 영상 데이터를 출력한다. 광학 측정을 이용한 색 좌표 및 휘도를 보상하는 과정은 영상 발생기에서 영상을 OLED 패널에 출력하고, 광학 모듈로 측정한 색 좌표 및 휘도 데이터를 기준 데이터보다 차이나는 부분을 보상한다. 본 논문에서 제안된 OLED 패널 테스트를 위한 영상 발생기의 정확성을 평가하기 위해서 Xilinx 사의 Spartan 6 계열의 XC6SLX25-FG484 FPGA를 사용하였고 설계 툴은 ISE 14.5를 사용하였다. 영상 발생 과정의 출력은 오실로스코프를 이용한 디지털 RGB 출력에 대하여 목표로 한 설정 값과 시뮬레이션 결과 값이 일치함을 확인 할 수 있었다. 광학 측정을 이용한 색 좌표 및 휘도를 보상한 데이터는 패널 제조업체에서 제시한 오차율 이내의 정확도를 나타내었다.

Three-Phase Reference Current Generator Employing with Kalman Filter for Shunt Active Power Filter

  • Hasim, Ahmad Shukri Abu;Ibrahim, Zulkifilie;Talib, Md. Hairul Nizam;Dardin, Syed Mohd. Fairuz Syed Mohd.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.151-160
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    • 2017
  • This paper presents a new technique of reference current generator based on Kalman filter (KF) estimator for three-phase shunt active power filter (APF). The stationary reference frame (d-q algorithm) is used to transform the load currents into DC component. The harmonics of load currents are extracted and the three-phase reference currents are generated using KF estimator. The work is simulated using Matlab/Simulink platform. To validate the simulation results, an experimental test-rig have been perform using real-time control dSPACE DS1104. In addition, hysteresis current control was used to generate the switching signal for the correction of the harmonics in the system. The non-linear load were constructed with three-phase rectifier which connected in series with inductor and parallel with resistor and capacitor. The results shows that the new technique of shunt APF embedded with KF is proven to eliminate the harmonics created by the non-linear load with some improvement on the total harmonics distortion (THD).

원전 증기 발생기 수위 제어를 위한 자기 동조 제어기 설계 (Design of pole-assignment self-tuning controller for steam generator water level in nuclear power plants)

  • 최병재;노희천;김병국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.306-311
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    • 1996
  • This paper discusses the maintenance of the water level of steam generators at its programmed value. The process, the water level of a steam generator, has the nonminimum phase property. So, it causes a reverse dynamics called a swell and shrink phenomenon. This phenomenon is severe in a low power condition below 15 %, in turn makes the start-up of the power plant too difficult. The control algorithm used here incorporates a pole-assignment scheme into the minimum variance strategy and we use a parallel adaptation algorithm for the parameter estimation, which is robust to noises. As a result, the total control system can keep the water level constant during full power by locating closed-loop poles appropriately, although the process has the characteristics of high complexity and nonlinearity. Also, the extra perturbation signals are added to the input signal such that the control system guarantee persistently exciting. In order to confirm the control performance of a proposed pole-assignment self-tuning controller we perform a computer simulation in full power range.

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