• 제목/요약/키워드: bit-serial

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확장 유클리드 알고리즘을 이용한 파이프라인 구조의 타원곡선 암호용 스칼라 곱셈기 구현 (Implementation of a pipelined Scalar Multiplier using Extended Euclid Algorithm for Elliptic Curve Cryptography(ECC))

  • 김종만;김영필;정용진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.17-30
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    • 2001
  • 본 논문에서는 타원곡선 암호시스템에 필요한 스칼라 곱셈기를 $GF(2^{163})$의 standard basis상에서 구현하였다. 스칼라 곱셈기는 래딕스-16 유한체 직렬 곱셈기와 유한체 역수기로 구성되어 있다. 스칼라 곱셈을 계산하기 위해서는 유한체 곱셈, 덧셈과 역수의 계산이 필요하지만, 기존의 스칼라 곱셈기는 이러한 스칼라 곱셈을 유한체 곱셈기만으로 계산하였으므로 역수를 계산하는데 많은 시간을 소모하였다. 따라서, 본 논문의 중요한 특징은 가장 많은 연산시간을 필요로 하는 역수 연산을 빠르게 계산하기 위해 유한체 역수기를 추가 사용한 것이다. 유한체 역수기는 기존의 많은 구현 사례 중 두 번의 곱셈 시간이 소요되는 확장 유클리드 알고리즘(Extended Euclid Algorithm)을 이용하였다. 본 논문에서 구현한 유한필드 곱셈기와 역수기는 하드웨어 구조가 규칙적이어서 확장성이 용이하고, 파이프라인 구조와 하드웨어 리소스의 재활용을 이용해 계산과정에서 100%의 효율(throughput)을 발휘할 수 있는 구조를 가지고 있다. 스칼라 곱셈기는 현대전자 0.6$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 라이브러리인 IDEC-C631을 이용하여 예측한 결과 최대 140MHz까지 동작이 가능하며, 이때 데이터 처리속도는 64Kbps로 163bit 프레임당 2.53ms 걸린다. 이러한 성능의 스칼라 곱셈기는 전자서명(Digital Signature), 암호화 및 복호화(encryption & decryption) 그리고 키 교환(key exchange)등에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 여겨진다.

H.264/AVC를 위한 파이프라인 이진 산술 부호화기 설계 (Design of a Pipelined Binary Arithmetic Encoder for H.264/AVC)

  • 윤재복;박태근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권6호
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    • pp.42-49
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    • 2007
  • H.264/AVC에서 압축 효율을 향상시키기 위해 사용된 엔트로피 코딩(entropy coding)중에 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)은 하드웨어 복잡도가 높고 비트 시리얼 과정에서 데이터 의존도(data dependancy)가 존재하기 때문에 빠른 연산이 어렵다. 본 논문에서는 H.264/AVC에 사용되는 CABAC의 핵심부분의 이진 산술 부호화기 (binary arithmetic encoder)의 정규화 과정을 효율적으로 구성하여 각 입력 심벌 정규화 과정의 반복횟수에 관계없이 매 클럭에 입력 심벌이 부호화 되도록 하였다. 또한 제한된 하드웨어로 인해 발생하는 캐리 발생 문제를 처리기 위해 채택된 bistOutstanding을 127까지 처리할 수 있으며 동시에 입력 심벌을 지연(stall) 없이 부호화 할 수 있다. 3단 파이프라인으로 구성된 구조는 동부 아남 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 290MHz로 동작한다.

시변 페이딩 채널에서 상향 직교 주파수 분할 다중 접속을 위한 혼합 간섭 제거 기법 (Hybrid Interference Cancellation for OFDMA Uplink in Time-Varying Fading Channels)

  • 송형준;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권6호
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    • pp.78-85
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    • 2009
  • 시변 채널에서 상향 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA uplink : Orthogonal Frequency Division Multiple Access uplink) 시스템은 도플러 현상 (Doppler Effect)과 시간 비동기에 의한 부반송파 간의 간섭 (ICI : Inter-Channel Interference)으로 인해 치명적인 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 OFDM uplink 시스템에서 부반송파 간의 간섭으로 인한 열화를 줄이기 위해 혼합 간섭 제거 기법 (HIC : Hybrid Interference Cancellation)을 제안한다. 제안된 혼합 간섭 제거 기법은 직렬 간섭 제거 기법 (SIC : Successive Interference Cancellation)의 강인한 간섭 제거 효과와 병렬 간섭 제거 기법 (PIC : Parallel Interference Cancellation)의 복잡도 감소 효과를 동시에 얻을 수 있도록 설계되었다. 이것은 신호 대 간섭 및 잡음 비 (SINR : Signal-to-Interference and Noise Ratio)에 따라 정렬된 수신 신호의 효과적인 군(Group) 선택과 위너 여파기 (WF : Wiener Filter), 그리고 시변 채널 특성을 고려한 신호 선택 기준을 통해 구현된다. 모의 실험 결과에서는 기존 OFDMA 기법의 등화기가 시변 페이딩 채널의 영향이 커짐에 따라 성능 열화가 심해지는 것에 반해 제안된 간섭 제거 기법은 간섭 제거를 위한 신호 선택 기준에 의해 저복잡도에서도 비트 오류 확률 성능이 더욱 향상되며, 또한 성능과 복잡도의 교환이 가능한 유연한 시스템인 것을 보여 준다.

AVR 기반의 LSDM 제어를 위한 효율적인 점등제어 시스템 설계 (An Efficient Lighting Control System Design for LSDM Control on AVR)

  • 홍성일;인치호
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.116-124
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    • 2012
  • 본 논문에서는 AVR 기반의 LSDM 제어를 위한 효율적인 점등제어 시스템 설계를 제안한다. 본 논문은 LSDM 제어을 위한 효율적인 점등제어 시스템의 설계는 I/O 데이터 버스를 위한 신호 제어부와 동작 상태에 따른 클록 신호 제어를 위한 타이머/카운터부로 구분하여 설계한다. LSDM 제어로직은 효율적인 제어신호 처리를 위하여 각 비트에 논리 값을 지정하여 DDRx와 PORTx 레지스터를 최적화한다. 그리고 ATmega128의 점등제어 프로그램 실행에 의한 LSDM 제어신호는 제어로직을 동작시켜 LSDM 점등제어가 가능하도록 설계한다. 본 논문에서 제안한 점등제어 시스템은 전력 손실률 감소효과를 입증하기 위하여, 호스트 PC에서 시리얼을 통해 점등제어 프로그램을 시스템에 다운로드하여 LSDM 제어로직의 점등 상태에 대한 전력 손실률을 측정하였다. 측정한 결과, 기존의 점등제어 시스템보다 제안한 점등제어 시스템은 전체적인 전력 소모 감소 효과가 있음을 입증하였다.

Design of Fault Diagnostic and Fault Tolerant System for Induction Motors with Redundant Controller Area Network

  • 홍원표;윤충섭;김동화
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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    • pp.371-374
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    • 2004
  • Induction motors are a critical component of many industrial processes and are frequently integrated in commercially available equipment. Safety, reliability, efficiency, and performance are some of the major concerns of induction motor applications. Preventive maintenance of induction motors has been a topic great interest to industry because of their wide range application of industry. Since the use of mechanical sensors, such as vibration probes, strain gauges, and accelerometers is often impractical, the motor current signature analysis (MACA) techniques have gained murk popularity as diagnostic tool. Fault tolerant control (FTC) strives to make the system stable and retain acceptable performance under the system faults. All present FTC method can be classified into two groups. The first group is based on fault detection and diagnostics (FDD). The second group is independent of FDD and includes methods such as integrity control, reliable stabilization and simultaneous stabilization. This paper presents the fundamental FDD-based FTC methods, which are capable of on-line detection and diagnose of the induction motors. Therefore, our group has developed the embedded distributed fault tolerant and fault diagnosis system for industrial motor. This paper presents its architecture. These mechanisms are based on two 32-bit DSPs and each TMS320F2407 DSP module is checking stator current, voltage, temperatures, vibration and speed of the motor. The DSPs share information from each sensor or DSP through DPRAM with hardware implemented semaphore. And it communicates the motor status through field bus (CAN, RS485). From the designed system, we get primitive sensors data for the case of normal condition and two abnormal conditions of 3 phase induction motor control system is implemented. This paper is the first step to drive multi-motors with serial communication which can satisfy the real time operation using CAN protocol.

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APBT-JPEG Image Coding Based on GPU

  • Wang, Chengyou;Shan, Rongyang;Zhou, Xiao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권4호
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    • pp.1457-1470
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    • 2015
  • In wireless multimedia sensor networks (WMSN), the latency of transmission is an increasingly problem. With the improvement of resolution, the time cost in image and video compression is more and more, which seriously affects the real-time of WMSN. In JPEG system, the core of the system is DCT, but DCT-JPEG is not the best choice. Block-based DCT transform coding has serious blocking artifacts when the image is highly compressed at low bit rates. APBT is used in this paper to solve that problem, but APBT does not have a fast algorithm. In this paper, we analyze the structure in JPEG and propose a parallel framework to speed up the algorithm of JPEG on GPU. And we use all phase biorthogonal transform (APBT) to replace the discrete cosine transform (DCT) for the better performance of reconstructed image. Therefore, parallel APBT-JPEG is proposed to solve the real-time of WMSN and the blocking artifacts in DCT-JPEG in this paper. We use the CUDA toolkit based on GPU which is released by NVIDIA to design the parallel algorithm of APBT-JPEG. Experimental results show that the maximum speedup ratio of parallel algorithm of APBT-JPEG can reach more than 100 times with a very low version GPU, compared with conventional serial APBT-JPEG. And the reconstructed image using the proposed algorithm has better performance than the DCT-JPEG in terms of objective quality and subjective effect. The proposed parallel algorithm based on GPU of APBT also can be used in image compression, video compression, the edge detection and some other fields of image processing.

한약재 이력 정보 추적을 위한 RFID 코드체계 (RFID Code System for Traceability of Medical Herb)

  • 김철;김상균;김진현;송미영
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권12호
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    • pp.973-977
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    • 2009
  • 이력추적관리시스템은 상품의 생산과 유통의 모든 단계에서 추적 조사 기록이 가능한 시스템을 의미한다. 국내에서는 건강과 직접적으로 관련이 있는 식품의 이력추적에 대한 관심이 높다. 본 연구에서는 전통의학분야에서 사용되어지는 한약재를 대상으로 RFID 기술을 적용하여 이력추적관리 프로세스를 제안한다. 세계적인 표준으로 채택되고 있는 RFID 코드체계 구성과 한약재의 이력관리 프로세스, 현재 진행되고 있는 한약재 이력관리시스템을 분석하였다. 우선적으로 RFID 기술에 적합한 새로운 한약재 이력추적관리 프로세스를 설계하였으며, 이 프로세스에 적합하도록 ISO 표준과 국내의 농수산물 표준코드를 활용하여 한약재 이력정보 추적을 위한 RFID 코드체계를 제안한다. 코드체계 설계는 한약재의 추적에 있어 식별자로서의 역할을 담당하기에 가장 중요한 요소이다. 제안된 코드체계는 96비트 길이 내에서 국가구분, 관리기관, 구분자, 식별번호, 일련번호로 구성되어 있다. 마지막으로 이력추적시스템 내에서 코드발급프로세스를 정의하였다.

실험적 골파괴와 골형성에 대한 방사선학적 연구 (RADIOLOGIC STUDY OF THE EXPERIMENTALLY PRODUCED BONE DESTRUCTION AND BONE FORMATION)

  • 최순철;안형규
    • 치과방사선
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    • 제18권1호
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    • pp.13-25
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    • 1988
  • Bone destruction was induced experimentally by the insertion of a bit of the arsenic compound into the pulp chambers of the right premolars and the artificial bone defects were produced in the periapical regions of the left premolars in 7 dogs. The serial standardized periapical radiographs using aluminum stepwedge attached to the XCP instruments, and resin bite blocks were taken following insertion of arsenic compound and at 2, 4, 7, 10, 14, 17, 21, 24 and 28 days in case of bone destruction and following bone injury and weekly thereafter for a total of 14 weeks in case of bone formation. The errors of the method were determined with error estimators described by the Duinkerke. All radiographs were evaluated by the visual examination after joint evaluation by three dental radiologists and analysed with densitometer. The following results were obtained; 1. Analysis of the bone destruction process 1) The error of the method in estimating two distances proved to be small (S.D. for the measuring error; 0.04㎜, S.D. for the over-all error; 0.06㎜, S.D. for the positioning error; 0.05㎜) 2) The radiographic changes were observed after 7 days in 6 cases, 4 days in 1 case and 10 days in 1 case by the visual examination. 3) Aluminum equivalent values were diminished after 2 days and the diminution of 0.58±0.19㎜ was demanded to be detected by the visual examination. 2. Analysis of the bone formation process 1) The error of the method in estimating two distances proved to be small (S.D. for the measuring error; 0.03㎜, S.D. for the over-all error; 0.04㎜ S.D. for the positioning error; 0.04㎜) 2) The radiographic changes were observed after 2 weeks in 5 cases and 3 weeks in 2 cases by the visual examination. 3) Aluminum equivalent values were increased after 1 week and the increase of 0.45±0.15㎜ was demanded to be detected by the visual examination. 4) Aluminum equivalent values were increased continuously for 7 or 9 weeks but there as only extremely small change after 10 weeks.

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희소한 부호 자리수 계수를 갖는 FIR 필터 설계 (Design of FIR Filters With Sparse Signed Digit Coefficients)

  • 김시현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.342-348
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    • 2015
  • 광대역 통신 모뎀이나 초고해상도 비디오 코덱 등과 같이 높은 데이터율을 갖는 시스템을 하드웨어로 구현할 때에는 디지털 필터의 고속 구현이 필수적이다. 디지털 필터의 임계경로는 대부분 MAC (multiplication and accumulation) 연산 회로이므로 필터 계수의 0이 아닌 비트의 갯수가 희소하다면 하드웨어 비용이 적은 덧셈기로도 디지털 필터를 고속으로 구현할 수 있다. 압축센싱은 신호의 희소 표현이나 희소 신호의 복원에 우수한 성능을 보임이 최근 연구에서 보고되고 있다. 본 논문에서는 압축센싱에 기반한 디지털 FIR 필터의 CSD (canonic signed digit) 계수를 찾는 방법을 제안한다. 주어진 주파수 응답과의 오차를 최소하면서 탐욕적 방법으로 희소한 0이 아닌 부호자리수를 찾고 잘못 선택되었던 부호자리수는 제거하는 과정을 반복한다. 설계 예를 통해 제안된 방법으로 희소한 0이 아닌 CSD 계수의 FIR 필터를 설계할 수 있음을 보인다.

Deep-Space 광통신을 위한 터보 부호화 변조 기법 (A Turbo-Coded Modulation Scheme for Deep-Space Optical Communications)

  • 오상목;황인호;이정우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2C호
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    • pp.139-147
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    • 2010
  • 본 논문에서는 deep-space 광통신을 위한 터보 부호화 변조 기법을 설계한다. 설계한 기법의 송신 단에서는 터보 부호기와 누적기, 펄스 위치 변조기(PPM)를 연접한 구조를 사용하고, 수신 단에서는 터보 부호 자체의 복호를 위한 반복 복호와 연접 부호 간의 반복 복호를 동시에 사용하는 복호 기법을 제시한다. 광통신 채널로는 이상적인 광자 직접 검파기를 사용하는 경우를 가정하여 Poisson 채널을 사용한다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 설계한 기법이 기존에 광통신 부호화 변조 기법으로 제시되었던 LDPC-APPM, RS-PPM, SCPPM 등 보다 우월한 성능을 보임을 확인할 수 있다.