• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• v.9 no.1
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• pp.358-362
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• 2005

디지털 비디오 압축기술은 멀티미디어 응용분야의 핵심으로 현재 빠르게 보급되어 최근에는 디지털비디오 압축 관련 국제 표준안 중 MPEG-4와 H.264가 발표되었다. 유연성이 좋은 MPEG-4와 달리H.264는 비디오 프레임의 효율적인 압축과 신뢰성을 강조 한다. 특히 H.264의 압축 기술은 카메라폰이나 DMB등의 작은 크기의 영상에서 고품질의 영상을 보다 효율적으로 제공 한다. 이에 본 논문은 현존하는 다른 비디오 코딩 표준과 비교할 때 코딩 효율이 기준의 두 배인 새로운 비디오 코딩 표준 H.264/AVC에서 사용하는, 변환 및 양자화를 연구하고 이를 기존의 정지영상 표준안인 JPEG나 JPEG 2000과 비교 분석하여 H.264/AVC의 공간적 압축인 인트라 코딩이 더 좋은 효과를 나타낸다는 것을 검증한 후 이를 토대로 하드웨어 설계언어인 VHDL언어를 이용하여 설계하고 FPGA칩인 XCV1000E에 다운로드 하여 칩 레벨의 시뮬레이션을 수행하여 설계된 변환 및 양자화 모듈을 검증하였다. 설계된 변환 및 양자화 모듈은 DMB 및 핸드폰 카메라와 같이 작은 정지 영상 압축에 응용이 가능하다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.27 no.8C
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• pp.812-818
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• 2002

반도체 기술과 멀티기디어 통신기술이 발달하면서 고품위의 영상과 다중 채널의 오디오에 관심을 갖게되었다. 특히 DVD 시장의 급성장으로 인하여 고품질의 영상 및 오디오 필요성이 중요한 기술로 대두되었다. MPEG-Audio 표준안은 어떠한 비트율도 지원한다. 본 논문에서는 MPEG-Audio의 핵심부분인 필터부분을 DALUT (Distributed Arithmetic Look-Up Table)방식을 사용하여 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 구현하였다. 고속 필터를 설계하기 위해서 승산기 대신에 DALUT를 사용하였으며 최소 10㎒에서 최대 30㎒ 사이에서 동작한다. 본 논문의 설계는 모두 VHDL로 구현하였으며, 알고리즘 검증은 C언어를 사용하였다. VHDL의 시뮬레이션은 ALDEC사의 Active-HDL5.1과 Synopsys사의 vhdlsim을 사용하였고, 합성은 Synopsys사의 design-analyzer를 사용하였다. 타겟 라이브러리는 XILINX사의 XC4010E, XC4020EX, XC4052XL을 사용하였으며, P＆R 툴은 XACT Ml.4를 사용하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07a
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• pp.366-369
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• 2003

현재 우리가 사용하고 있는 대부분의 시스템들은 대용량의 데이터를 송수신하고 있다. 대용량의 데이터를 전송하는 방법에는 여러방법이 있으나 한정되어 있는 대역폭을 사용하여 전송하기 위한 방법으로는 고속 전송을 사용한다. 많은 양의 데이터를 고속으로 전송을 하다 보면 여러가기 원인으로 인해 발생하는 지연에 대한 보정이 어려워 지게 된다. 이런 문제를 해결할 수 있는 방법중에 한가지가 바로 FDE(Fractional Delay Element)이다. FDE 는 1Clock 이하의 지연을 주는 소자로써 클럭 단위의 보정의 문제점을 해결한 것이다. 시스템 클럭을 고속으로 동작시키기에는 소자의 문제점이 있으나 FDE를 사용하면 시스템 클럭을 변화 없이 지연 보정을 할 수 있다. 본 논문에서는 VHDL 코딩과 FPGA 를 사용하여 FDE 를 구현 하였다. FDE 의 중요한 역할을 하는 FDF(Fractional Delay Filter)를 VHDL로 코딩을 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.05a
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• pp.745-747
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• 2014

본 논문에서는 OFDM 기반 무선 백홀 시스템에 적용 할 수 있는 채널 추정 및 $2{\times}2$ MIMO 알고리즘을 VHDL로 구현하여, 무선 백홀 시스템용으로 제작한 보드의 FPGA에서 신호 검출 성능을 검증한다. 이를 위해, 먼저 매틀랩(Matlab) simulink를 이용하여 채널 추정 및 $2{\times}2$ MIMO 알고리즘을 floating-point와 fixed-point 모델로 설계하여 성능을 검증하고, 그 다음 Modelsim을 이용하여 VHDL로 구현한다. 구현된 알고리즘의 성능 검증을 위해 설계한 simulink 모델, Modelsim 시뮬레이션, ISE Chipscope, 그리고 오실로스코프로 측정한 결과들을 비교한다. 비교결과, Modelsim 시뮬레이션, ISE Chipscope, 그리고 오실로스코프로 측정한 결과들이 서로 동일함을 확인하였으며, simulink 모델의 결과와는 약간의 오차를 보임을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Systems Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.37-48
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• 2021

Improving the plant protection system against unforeseen changes/transients during operation is essential to maintain plant safety. Under this condition, it requires rapid and accurate signal processing. The use of an Intellectual Property (IP) core for floating point calculations for Safety Critical MMIS can make numerical computations easier and more precise, improving system accuracy. It can represent and manipulate rational numbers as well as a much broader range of values with dynamic range in nuclear power plant. Systems engineering approach (SE) is used through the development process, it helps to reduce complexity and avoid omissions and invalid assumptions as delivers a better understanding of the stakeholders needs. For the implementation on the FPGA target board, the 32-bit floating-point arithmetic with IEEE-754 standards has designed using Simulink model in Matlab for all operations of addition, subtraction, multiplication and division and VHDL code generated.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.35 no.2C
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• pp.182-192
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• 2010

This paper proposes the hardware IP design of JBIG2 encoder. In order to facilitate the next generation FAX after the standardization of JBIG2, major modules of JBIG2 encoder are designed and implemented, such as symbol extraction module, Huffman coder, MMR coder, and MQ coder. ImpulseC Codeveloper and Xilinx ISE/EDK program are used for the synthesis of VHDL code. To minimize the memory usage, 128 lines of input image are processed succesively instead of total image. The synthesized IPs are downloaded to Virtex-4 FX60 FPGA on ML410 development board. The four synthesized IPs utilize 36.7% of total slice of FPGA. Using Active-HDL tool, the generated IPs were verified showing normal operation. Compared with the software operation using microblaze cpu on ML410 board, the synthesized IPs are better in operation time. The improvement ratio of operation time between the synthesized IP and software is 17 times in case of symbol extraction IP, and 10 times in Huffman coder IP. MMR coder IP shows 6 times faster and MQ coder IP shows 2.2 times faster than software only operation. The synthesized H/W IP and S/W module cooperated to succeed in compressing the CCITT standard document.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.5 no.3
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• pp.230-235
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• 2004

This paper describes FPGA implementation of a pointer interpreter which can support a synchronization of SDH(or SONET)-based transmission network. The pointer interpreter consists of a pointer-word extractor and a pointer-word interpreter The pointer-word extractor which is composed of mod-6480 counter, shift register and pointer synchronizing block, finds out the H1 and H2 pointer word from a 51.84 Mb/s AU-3/STS-1 data frame and then performs the synchronizing with a 6.48 Mb/s by dividing them in 8. Based on the extracted pointer word, pointer-word interpreter analyzes pointer states such LOP, AIS and NORM according to pointer state-transition algorithm. It consists of a majority vote, a pointer word valid/invalid check, a pointer justification, and a pointer state check. The simulation results of Xilinx Virtex XCV200PQ240 FPGA chip shows the exact pointer word extraction and correct decision of pointer status based on extracted pointer word. The proposed pointer interpreter is suitable for pointer interpretation of 155 Mb/s STM-1/STS-3 frame.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.53 no.10
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• pp.3327-3334
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• 2021

Present electric grids are advanced to integrate smart grids, distributed resources, high-speed sensing and control, and other advanced metering technologies. Cybersecurity is one of the challenges of the smart grid and nuclear plant digital system. It affects the advanced metering infrastructure (AMI), for grid data communication and controls the information in real-time. The research article is emphasized solving the nuclear and smart grid hardware security issues with the integration of field programmable gate array (FPGA), and implementing the latest Time Authenticated Cryptographic Identity Transmission (TACIT) cryptographic algorithm in the chip. The cryptographic-based encryption and decryption approach can be used for a smart grid distribution system embedding with FPGA hardware. The chip design is carried in Xilinx ISE 14.7 and synthesized on Virtex-5 FPGA hardware. The state of the art of work is that the algorithm is implemented on FPGA hardware that provides the scalable design with different key sizes, and its integration enhances the grid hardware security and switching. It has been reported by similar state-of-the-art approaches, that the algorithm was limited in software, not implemented in a hardware chip. The main finding of the research work is that the design predicts the utilization of hardware parameters such as slices, LUTs, flip-flops, memory, input/output blocks, and timing information for Virtex-5 FPGA synthesis before the chip fabrication. The information is extracted for 8-bit to 128-bit key and grid data with initial parameters. TACIT security chip supports 400 MHz frequency for 128-bit key. The research work is an effort to provide the solution for the industries working towards embedded hardware security for the smart grid, power plants, and nuclear applications.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.8A
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• pp.1441-1449
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• 2001

차세대 멀티미디어 이동통신인 IMT-2000의 규격에서는 3GPP와 3GPP2에서 모두 터보 코드를 채널 코덱으로 채택하고 있다. 그 중 3GPP 에서는 용도에 따라 길쌈부호와, 제한길이 4인 1/3 터보코드를 선택적으로 사용하도록 정의되어 있다. 터보코드는 복호기의 출력으로 경판정 복호 비트에 대한 신뢰도 값을 동시에 생성하여, 이를 이용한 반복복호로 우수한 BER 특성을 얻을 수 있어야 한다. 본 논문에서는 먼저 3GPP 규격의 터보 복호기에 적용할 수 있는 내부 복호기로서 SOVA 복호기를 설계하였다. 또한 터보 복호기에서의 연판정 출력값의 중요성을 감안하여, 누적메트릭 정규화에 있어서 신뢰도 값에 영향을 주지않는 구조를 제안하여 적용하였다. 본 연구에서는 효율적인 구조의 3GPP SOVA 복호기를 설계하기 위하여 C++를 이용하여 알고리즘에 대한 성능을 검증하였으며, 이를 기반으로 VHDL을 이용하여 복호기를 설계하였다. 마지막으로 Altera사의 EPF10K100GC503 FPGA를 이용하여 복호기를 하드웨어로 구현하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2005.11a
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• pp.651-654
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• 2005

In this paper, we designed ECC(Elliptic Curve Cryptographic) Processor with Bus-splitting mothod for embedded SoC. ECC SIP is designed by VHDL RTL modeling, and implemented reusably through the procedure of logic synthesis, simulation and FPGA verification. To communicate with ARM9 core and SIP, we designed SIP bus functional model according to AMBA AHB specification. The design of ECC Processor for platform-based SoC is implemented using the design kit which is composed of many devices such as ARM9 RISC core, memory, UART, interrupt controller, FPGA and so on. We performed software design on the ARM9 core for SIP and peripherals control, memory address mapping and so on.