• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권11호
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• pp.90-97
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• 2006

본 논문에서는 Multi-band OFDM(MB-OFDM) 시스템에 적합한 고속 연판정 비터비 디코더의 효율적인 하드웨어 구조에 대해서 제시한다. MB-OFDM 시스템은 최대 480Mbps의 데이터 속도를 처리해야 하고 시스템 클럭으로 528MHz가 제공되기 때문에, 설계의 신뢰도를 향상시키기 위해 병렬처리 구조를 사용한다. 따라서, 비터비 디코더도 여러 개의 데이터를 동시에 처리하는 병렬처리 구조를 지원해야 하며, 또한 고속의 데이터를 처리하기 위한 하드웨어 구조를 사용해야 한다. 본 논문에서는 4-way 병렬처리에 적합하면서도 동시에 하드웨어 부담을 최소화할 수 있는 비터비 디코더의 하드웨어 구조를 제시한다. 이를 위해, 비터비 디코더의 핵심 기능블록이라 할 수 있는 ACS의 다양한 구조를 비교 및 분석하고 하드웨어와 동작속도 측면에서 가장 적합한 구조를 찾아내도록 한다. 최적의 하드웨어 구조로 설계된 비터비 디코더는 Verilog HDL로 설계 및 검증되었으며, 하드웨어 복잡도 및 동작속도 측정을 위해 TSMC 0.13um 공정으로 합성되었다. 합성결과, 제시된 구조는 약 280K 게이트로 구성되었으며 MB-OFDM 시스템이 요구하는 동작 주파수내에서 동작함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.384-390
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• 2008

본 논문에서는 TSMC 0.18 um CMOS 공정을 사용하여 UWB Chaotic-OOK(On-Off Keying) 통신을 위한 송신기를 설계하였다. 송신기는 Quasi-chaotic 신호 발생기, OOK 변조기, 구동 증폭기로 구성되어 있다. 일반적으로 아날로그 피드백을 사용하는 chaotic 신호 발생기는 공정 변화에 대한 취약점이 있어 이를 개선하기 위하여 디지털 피드백 구조의 Quasi-chaotic 신호 발생기를 사용하였다 또한, OOK 변조를 위해 T형 구조의 변조기와 단일 출력 신호를 얻기 위한 차동 입력 단일 출력 구동 증폭기를 설계하였다. 측정 결과, 요구되는 spectrum mask를 만족시키는 출력을 얻었으며, 데이터 20 Kbps, 200 Kbps, 2 Mbps, 10 Mbps에 따른 OOK 변조 테스트를 통해 출력 신호를 확인하여 UWB chaotic-OOk 송신기로 사용 가능함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.169-177
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• 2012

재구성 가능한 널 주파수를 가진 데시메이션이 없는 2차 공간상 이동평균 필터를 제안한다. 이 필터의 계수는 샘플링 커패시터를 스위칭 함으로써 가변할 수 있다. 유연한 널 주파수를 이용하여 간섭파를 효율적으로 제거할 수 있다. 데시메이션을 하지 않으므로 샘플링 주파수가 감소하면서 발생하는 에일리어싱 문제를 피할 수 있다. 이 필터는 1에서 2까지 변하는 ${\alpha}$를 이용 하여 $1:{\alpha}:1$의 가변하는 가중치를 가지도록 설계되었다. 이것은 두 널 주파수가 fs/3~fs/2와 fs/2~ 2fs/3 범위에서 변화하는 것을 의미한다. 제안된 필터는 TSMC 0.18-${\mu}m$ CMOS 공정에서 구현되었다. 시뮬레이션을 통해 두 널 주파수가 0.38~0.49fs와 0.51~0.62fs의 범위 내에서 변화하는 결과를 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.53-58
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• 2008

본 논문은 네트워크 프로세서의 패킷 처리 능력 향상을 위한 새로운 명령어 세트를 제한한다. 제안하는 명령어는 패킷 헤더의 결합 연산을 가속화 할 수 있으므로 보다 효율적인 패킷 처리를 수행할 수 있다. 또한 overlay 명령어 처리를 위한 전용 하드웨어 구조를 설계하여 추가 하드웨어로 인한 비용을 최소화 하였다. 이를 위해 LISA 언어를 이용하여 네트워크 프로세서 기본 아키텍처를 설계하고 overlay 블록을 배럴 시프터를 기반으로 최적화 하였다. 이를 합성하여 면적 및 동작 지연시간을 비교하였으며, 컴파일러의 CKF(Compiler Known Function)를 이용하여 C레벨의 매크로 함수에 할당하고 어플리케이션 프로그램에 대한 실행 사이클 및 실행 시간을 비교하여 성능 향상을 확인하였다. Coware사의 processor designer, compiler designer를 이용하여 실험하였으며 Synopsys의 TSMC $0.25{\mu}m$로 합성한 결과 20.7%의 동작 지연시간 감소를 보였고, 전체 실행 사이클에선 제안하는 명령어 세트에 의해 30.8%의 성능 향상을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1045-1049
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• 2010

본 논문에서는 2.4 GHz 대역에 적용할 수 있는 초 저전력 저잡음 증폭기를 TSMC 0.18 ${\mu}m$ RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 높은 이득과 낮은 전력 소모를 만족하기 위해서 전류 재사용 기법을 사용하였으며, subthreshold 영역에서 문턱 전압보다 낮은 바어이스 전압을 인가함으로써 초 저전력 특성을 구현하였다. 설계된 저잡음 증폭기는 2.4 GHz에서 13.8 dB의 전압 이득과 3.4 dB의 잡음 지수 특성을 나타냈으며, 0.9 V의 공급 전압으로 0.7 mA의 전류를 소모하여 0.63 mW의 초 저전력을 소모하는 결과를 얻었다. 칩 면적은 $1.1\;mm{\times}0.8\;mm$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.848-851
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• 2012

본 논문에서는 듀얼 커패시터를 이용하여 Opamp에서 발생하는 옵셋 전압을 효과적으로 저감 시키는 회로를 소개한다. 제안하는 회로는 기존 Auto-zeroing 방식의 옵셋 전압 저감회로에서 가지는 단점을 보완하기 위해 커패시터와 mos스위치를 추가하였고, Chopping 방식을 응용하여 고주파수에서 효과적으로 옵셋 전압이 저감되도록 설계하였다. 실험은 TSMC 1.8V, $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 시뮬레이션 및 레이아웃 설계를 하였고, 실험 조건하에 1Ghz의 주파수에서 5mV 이하의 옵셋 전압이 발생되었다. 이를 통해 기존의 Auto-zeroing 옵셋 저감 방식과 비교하여 옵셋 전압이 효과적으로 저감된 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.99-102
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• 2012

이미지 크기 조절기는 영상을 화면에 표시하기 위한 디스플레이 장치나 원하는 크기의 영상을 처리할 필요가 있는 영상처리블록 등에서 사용하게 되는 IP이다. 제안한 이미지 크기 조절기는 기존의 이미지 크기 조절기에서 사용하는 프레임 메모리가 아닌 라인 메모리를 사용하고 기본 유닛에 대한 기존 연산 과정에 $2^m$배를 확대해주고 다시 시프트하여 $2^m$배를 축소시키는 방법을 추가함으로써, 하드웨어 구현이 용이하고 적은 자원을 소모하며 뛰어난 정밀도를 가진 이미지 크기 조절기를 보인다. 또한 기존의 이미지 크기 조절기들과 다르게 크기 조절을 위한 내부 파라미터를 자동으로 자체 계산하는 직렬 제산기를 내장하여 IP의 효율성을 증가시켰다. 본 논문에서는 이미지 크기 조절기를 Verilog HDL로 설계하였고 검증을 하기 위하여 이미지 센서와 LCD를 이용하는 어플리케이션 IC에 적용되어 Xilinx Vertex-4 XC4LX80 FPGA로 기능 및 타이밍 검증을 마쳤다. 또한 TSMC 0.18um 공정을 이용하여 ASIC으로도 구현하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.125-131
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• 2010

본 논문은 JPEG2000 Encoder를 위한 EBCOT Tier-1의 하드웨어 구현에 관한 것이다. 2000년대 초반, JPEG의 단점을 극복하기 위해 차세대 정지영상 압축 표준으로 등장한 것이 JPEG2000이다. JPEG2000 표준은 DWT(Discrete Wavelet Transform)과 EBCOT Entropy coding 기술을 기반으로 하고 있다. 이 중 EBCOT(Embedded block coding with optimized truncation)은 JPEG2000 표준에서 실제 압축을 수행하는 가장 중요한 기술 중 하나이다. 하지만 EBCOT는 Bit-level 처리를 하기 때문에 JPEG2000 압축 과정 중 절반 정도의 연산 시간을 차지하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이에 본 논문은 EBCOT 연산의 효율성을 높이기 위해 수정된 Context 추출 방법과 산술 부호화기 MQ- Coder를 하드웨어 구현하였다. 제안된 시스템은 Verilog-HDL로 구현되었으며 TSMC 0.25um ASIC 라이브러리로 합성한 결과, 게이트 카운트는 30,511개로 구현되었으며, 50MHz의 동작 조건을 만족한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.201-207
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• 2008

본 논문은 JPEG 2000에 사용되는 전처리 과정 기능인 타일링 시스템의 구현에 관한 것이다. 설계된 시스템은 JPEG 2000의 표준에 명시되어 있으며, 이미지의 크기 파악, 영역 확장 그리고 이미지 분할 기능을 수행한다. Progressive한 입력을 타일 단위로 분할 및 전송하기 위해서, 입력 이미지를 Frame Memory에 저장한다. 그래서 Verilog-HDL를 사용하여 FSM 방식으로 설계되었으며 최대 5M 이미지를 처리할 수 있다. 또한, 영역 확장을 위한 이미지 크기를 파악하기 위해서 나머지(rem) 연산을 기반으로 한 수식을 만들었다. 이를 이용해서 입력 이미지의 크기 패턴을 파악하는 진리표를 제안한다. TSMC 0.25um ASIC library 환경에서 합성된 gate counts는 18,725로 되었으며 maximum data arrival time은 18.94[ns]를 가진다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.124-129
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• 2013

본 논문은 SVM 알고리즘 기반의 실시간 사물 인식을 위한 고성능 벡터 내적 연산 회로를 제안한다. SVM 알고리즘은 다른 사물 인식 알고리즘에 비해 인식률이 높지만 연산량이 많다. 벡터 내적 연산은 SVM 알고리즘 연산의 주요 연산으로 사용되므로 실시간 사물 인식을 위해서는 고성능 벡터 내적 연산 회로의 구현이 필수적이다. 제안하는 회로는 연산 속도를 높이기 위해 6단 파이프라인 구조를 적용하였으며 SVM 기반 실시간 사물 인식을 가능하게 한다. 제안하는 회로는 Verilog HDL을 사용하여 RTL로 구현하였으며 실리콘 검증을 위해 TSMC 180nm 표준 셀 라이브러리를 이용하여 MPW 칩으로 제작하였다. 테스트 보드와 검증 애플리케이션 소프트웨어를 개발하고 이를 사용하여 MPW 칩의 동작을 확인하였다.