• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.134-138
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• 2024

In this study, we propose a ternary D flip-flop using tristate ternary inverters for an energy-efficient ternary circuit design of sequential logic. The tristate ternary inverter is designed by adding the functionality of the transmission gate to a standard ternary inverter without an additional transistor. The proposed flip-flop uses 18.18% fewer transistors than conventional flip-flops do. To verify the advancement of the proposed circuit, we conducted an HSPICE simulation with CMOS 28 nm technology and 0.9 V supply voltage. The simulation results demonstrate that the proposed flip-flop is better than the conventional flip-flop in terms of energy efficiency. The power consumption and worst delay are improved by 11.34% and 28.22%, respectively. The power-delay product improved by 36.35%. The above simulation results show that the proposed design can expand the Pareto frontier of a ternary flip-flop in terms of energy consumption. We expect that the proposed ternary flip-flop will contribute to the development of energy-efficient sensor systems, such as ternary successive approximation register analog-to-digital converters.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.583-586
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• 2005

In this paper, millimeter-wave monolithic integrated circuit (MIMIC) low noise amplifier (LNA) for V-band, which is applicable to 58 GHz, we designed and fabricated. We fabricated the module using the fabricated LNA chips. The V-band MIMIC LNA was fabricated using the high performance $0.1\;{\mu}\;m$ ${\Gamma}-gate$ pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT). The MIMIC LNA was designed using active and passive device library, which is composed $0.1\;{\mu}\;m$ ${\Gamma}-gate$ PHEMT and coplanar waveguide (CPW) technology. The designed V-band MIMIC LNA was fabricated using integrated unit processes of active and passive device. Also we fabricated CPW-to-waveguide fin-line transition of WR-15 type for module. The Transmission Line was fabricated using RT Duroid 5880 substrate. The measured results of V-band MIMIC LNA and Module are shown $S_{21}$ gain of 13.1 dB and 8.3 dB at 58 GHz, respectively. The fabricated LNA chip and Module in this work show a good noise figure of 3.6 dB and 5.6 dB at 58 GHz, respectively.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권4호
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• pp.559-565
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• 2009

Power dissipation during scan testing is becoming an important concern as design sizes and gate densities increase. The high switching activity of combinational circuits is an unnecessary operation in scan shift mode. In this paper, we present a novel architecture to reduce test power dissipation in combinational logic by blocking signal transitions at the logic inputs during scan shifting. We propose a unique architecture that uses dmuxed scan flip-flop (DSF) and transmission gate as an alternative to muxed scan flip-flop. The proposed method does not have problems with auto test pattern generation (ATPG) techniques such as test application time and computational complexity. Moreover, our elegant method improves performance degradation and large overhead in terms of area with blocking logic techniques. Experimental results on ITC99 benchmarks show that the proposed architecture can achieve an average improvement of 30.31% in switching activity compared to conventional scan methods. Additionally, the results of simulation with DSF indicate that the powerdelay product (PDP) and area overhead are improved by 28.9% and 15.6%, respectively, compared to existing blocking logic method.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제3권3호
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• pp.391-400
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• 2008

Multi-pulse topology of converters using elementary six-pulse GTO - VSC (gate turn off based voltage source converter) operated under fundamental frequency switching (FFS) control is widely adopted in high power rating static synchronous compensators (STATCOM). Practically, a 48-pulse ($6{\times}8$ pulse) configuration is used with the phase angle control algorithm employing proportional and integral (PI) control methodology. These kinds of controllers, for example the ${\pm}80MVAR$ compensator at Inuyama switching station, KEPCO, Japan, employs two stages of magnetics viz. intermediate transformers (as many as VSCs) and a main coupling transformer to minimize harmonics distortion in the line and to achieve a desired operational efficiency. The magnetic circuit needs altogether nine transformers of which eight are phase shifting transformers (PST) used in the intermediate stage, each rating equal to or more than one eighth of the compensator rating, and the other one is the main coupling transformer having a power rating equal to that of the compensator. In this paper, a two-level 48-pulse ${\pm}100MVAR$ STATCOM is proposed where eight, six-pulse GTO-VSC are employed and magnetics is simplified to single-stage using four transformers of which three are PSTs and the other is a normal transformer. Thus, it reduces the magnetics to half of the value needed in the commercially available compensator. By adopting the simple PI-controllers, the model is simulated in a MATLAB environment by SimPowerSystems toolbox for voltage regulation in the transmission system. The simulation results show that the THD levels in line voltage and current are well below the limiting values specified in the IEEE Std 519-1992 for harmonic control in electrical power systems. The controller performance is observed reasonably well during capacitive and inductive modes of operation.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권9호
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• pp.795-805
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• 2012

본 논문에서는 분산 메모리 아키텍처를 사용하는 멀티프로세서에서 가장 병목 현상이 심한 집합통신 중 브로드캐스트를 위한 알고리즘 및 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 시스템의 파이프라인 브로드캐스트 알고리즘은 전송 대역폭을 최대로 활용하는 알고리즘 이다. 하지만 파이프라인 브로드캐스트는 데이터를 여러 조각으로 나누어서 전송하기 때문에, 불필요한 동기화 과정이 반복된다. 본 논문에서는 동기화 과정의 중복이 없는 서킷 스위칭 기반의 파이프라인 체인 알고리즘을 위한 MPI 유닛을 설계하였고, 이를 systemC를 통하여 모델링하여 평가하였다. 그 결과 파이프라인 브로드캐스트 알고리즘과 비교하여 브로드캐스트 통신의 성능을 최대 3.3배 향상 시켰고, 이는 통신 버스의 전송대역폭을 거의 최대로 사용하였다. 그 후 verilogHDL로 하드웨어를 설계하였고, Synopsys사의 Design Compiler를 사용하여 TSMC 0.18 공정 라이브러리에서 합성하였으며 칩으로 제작하였다. 합성결과 제안하는 구조를 위한 하드웨어는 4,700 게이트(2-input NAND gate) 면적으로, 전체 면적에서 2.4%을 차지하였다. 이는 제안하는 구조가 작은 면적으로 MPSoC의 전체적인 성능을 높이는데 유용하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5B호
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• pp.771-776
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• 2010

본 논문에서는 비대칭 적인 10G-EPON 망에 적합한 효율적인 멀티캐스트 기반 제어 메시지 전송 기법을 제안한다. 제안한 방식은 멀티캐스트 및 집중 폴링 개념을 기반으로 설계 되었으며, 사용자 정의 패킷인 고급, 중급 및 하급 패킷에 대하여 제시한 평가 항목에 따라 차별적 QoS 성능을 보여 준다. 상향(Upstream) 부하가 적은 경우 널리 사용 중인 기존 폴링 기법은 잦은 제어 메시지 전송으로 인한 큰 하향(Downstream) 자원 낭비가 발생함을 보이고 제안한 멀티캐스트 집중 폴링을 통하여 이를 해결한다. 또한 공급 부하가 낮은 경우 기존 방법이 갖고 있는 특이 지연 문제를 재현하고 제안한 방식과 비교한다. OPNET 툴을 이용한 모의시험을 통하여 제안한 기법을 적용한 경우 효과적으로 특이 지연 문제를 해결하고 빈번한 제어 메시지 전송에 인하여 발생하는 하향 자원낭비 문제를 최소화 하는 것이 가능함을 확인했다.

• 방송공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.8-15
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• 1997

본 논문에서는 하나의 TMS320C31 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 실시간으로 동작하는 Motion Picture Experts Group-1 (MPEG-1) 오디오 인코더 시스템을 구현하였다. 우선 MPEG-1 Audio Layer-2 및 심리음향모델-1 관련 기본 알고리듬을 C-언어로 구현하여 기본 동작을 확인하였다. 그리고 전체실행 시간을 줄이기 위하여, 이를 다시 Texas Instruments (Tl) 어셈블리어로 작성하였다. 마지막으로, MPEG-1 오디오 인코더 시스템을 위한 실제 DSP 하드웨어 회로 보드를 설계, 제작하였다. Analog-to-Digital Converter (ADC) 제어, 입출력 제어, 그리고 DSP 보드에서 PC로의 비트열 전송과 같은 주변 모듈들은 Very High Speed Hardware Description Language (VHDL)을 사용하여 Field Programmable Gate Array (FPGA)로 구현하였다. 제작된 시스템은 48 KHz로 샘플링 되는 스테레오 오디오 신호를 실시간으로 처리하여 192 kbps 비트율로 부호화된 비트열을 출력시킨다. 다양한 형태의 스테레오 오디오 신호를 통해, 제작된 오디오 인코더 시스템의 실시간 동작과 양질의 오디오 신호가 복원됨을 확인하였다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.788-791
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• 2010

본 논문에서는 인쇄공정기술로써 ETRI $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 수동형 인쇄 RFID 태그칩용 64bit ROM을 설계하였다. 먼저 태그 칩의 제작단가를 줄이기 위하여 기존 실리콘 기반의 복잡한 리소그래피 공정을 사용하지 않고 게이트 단자인 폴리 층을 프린팅 기법 중 하나인 임프린트 공정을 사용하여 구현하였다. 그리고 �弼壅� ROM 셀 회로는 기존 ROM 셀 회로의 NMOS 트랜지스터대신에 CMOS 트랜스미션 게이트를 사용함으로써 별도의 BL 프리차지 회로와 BL 감지 증폭기가 필요 없이 출력 버퍼만으로 데이터를 읽어낼 수 있도록 하였다. $0.8{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계된 8 행 ${\times}$ 8 열의 어레이를 갖는 64b ROM의 동작전류는 $9.86{\mu}A$이며 레이아웃 면적은 $311.66{\times}490.59{\mu}m^2$이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.11-18
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• 2021

소형 Radio Frequency 추적레이다는 표적에 대하여 전천후 Radio Frequency 신호 처리를 통하여 표적을 식별하고 주요 표적에 대하여 표적을 탐색, 탐지하여 추적하는 Radio Frequency 센서를 보유한 추적시스템이다. 본 논문에서는 전천후 Radio Frequency를 이용하여 표적 정보를 획득하여 실시간 신호처리를 통하여 표적을 식별하기 위한 고속의 멀티코어 DSP인 TMS320C6678과 XILINX FPGA(Field Programmable Gate Array)가 탑재된 보드 개발의 내용을 설명한다. DSP, FPGA 선정과 신호처리를 위한 DSP-FPGA 결합 아키텍처에 대하여 제안하고 또한 고속의 데이터 전송을 위한 SRIO의 설계에 대하여 설명한다.