• 디지털산업정보학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.59-65
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• 2011

All-optical signal processing is expected to offer advantages in speed and power consumption against over electronics signal processing. It has a potential to solve the bottleneck issues of ultra-high speed communication network nodes. All-optical serial-to-parallel and parallel-to-serial data converters would make it possible to easily process the serial data information of a high-speed optical packet without optical-to-electronic-to-optical data conversion. In this paper, we explain the principle of simple and easily expandable all-optical serial-to-parallel and parallel-to-serial data converters based on Mach-Zehnder interferometers. We experimentally demonstrate these data converters at 10Gbit/s serial data rate. They are useful all-optical devices for the all-optical implementations of label decoding, self-routing, control of variable packets, bit-wise logical operation, and data format conversion.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3543-3557
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• 2017

Compression is a very important technique for remotely sensed hyperspectral images. The lossless compression based on the recursive least square (RLS), which eliminates hyperspectral images' redundancy using both spatial and spectral correlations, is an extremely powerful tool for this purpose, but the relatively high computational complexity limits its application to time-critical scenarios. In order to improve the computational efficiency of the algorithm, we optimize its serial version and develop a new parallel implementation on graphics processing units (GPUs). Namely, an optimized recursive least square based on optimal number of prediction bands is introduced firstly. Then we use this approach as a case study to illustrate the advantages and potential challenges of applying GPU parallel optimization principles to the considered problem. The proposed parallel method properly exploits the low-level architecture of GPUs and has been carried out using the compute unified device architecture (CUDA). The GPU parallel implementation is compared with the serial implementation on CPU. Experimental results indicate remarkable acceleration factors and real-time performance, while retaining exactly the same bit rate with regard to the serial version of the compressor.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.62-65
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• 1998

This paper presents a method and implementation of the parallel distributed sample scrambler(DSS) in the cell-based ATM transmission environment. In the serial processing, it requires very high speed clock because the processing clock of the serial DSS is equal with the data transmission speed. In this paper, we develop a conversion method of the serial SRG(shift register generator) to 8bit parallel realization. In this case, it has a sample data processing problem which is a character of DSS. So, a theory of correction time movement is presented to solve this problem. We has developed a ASIC using this algorithm and verified the recommendation of ITU-T, I.432.

• ETRI Journal
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• 제32권4호
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• pp.493-502
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• 2010

The operation time of an encoder is one of the critical implementation issues for satisfying the timing requirements of Long Term Evolution (LTE) systems because the encoder is based on binary operations. In this paper, we propose a design and implementation of a latency efficient encoder for LTE systems. By virtue of 8-bit parallel processing of the cyclic redundancy checking attachment, code block (CB) segmentation, and a parallel processor, we are able to construct engines for turbo codings and rate matchings of each CB in a parallel fashion. Experimental results illustrate that although the total area and clock period of the proposed scheme are 19% and 6% larger than those of a conventional method based on a serial scheme, respectively, our parallel structure decreases the latency by about 32% to 65% compared with a serial structure. In particular, our approach is more latency efficient when the encoder processes a number of CBs. In addition, we apply the proposed scheme to a real system based on LTE, so that the timing requirement for ACK/NACK transmission is met by employing the encoder based on the parallel structure.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.651-662
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• 1991

공개키 암호화에 대한 지수계산 방법의 개선과 serial 통신선에 실용적으로 적용하는 방법을 제시한다. RSA 형의 암호화 및 복호화 회로에 사용하기 위한 고속 modular 곱셈 알고리즘을 개선하였다. 기존의 고석 modular 곱셈 알고리즘에서 비교 과정에 사용되는 control bit 값 선정을 개선하여 부분곱과 modular 값의 비교과정에서 오류가 발생되지 않도록 하였다. 이 개선된 알고리즘은 C언어를 사용하여 작성한 simulation program에 의한 simulation을 통하여 그 정상 동작을 확인하였다. 또한 computer간의 serial 통신선에서 입력되는 serial 통신선에서 입력되는 serial data를 sampling하여 이것을 RSA방식으로 암호화하여 송신하게 되고 수신측에서는 이의 역순으로 처리하며, 이 sampling 및 암호화에 Z80 miroprocessor를 중심으로 암호회로를 설계, 제작하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권4호
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• pp.160-167
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• 2005

$GF(2^{m})$ 상의 공개키 암호 시스템에서 나눗셈/역원은 기본이 되는 연산으로 내부적으로 $AB^{2}$ 연산을 반복적으로 수행함으로써 계산이 된다. 본 논문에서는 유한 필드 $GF(2^{m})$상에서 $AB^{2}$ 연산을 수행하는 디지트 시리얼(digit-serial) 시스톨릭 구조를 제안하였다. L(디지트 크기)×L 크기의 디지트 시리얼 구조로 유도하기 위하여 새로운 $AB^{2}$ 알고리즘을 제안하고, 그 알고리즘에서 유도된 구조의 각 셀을 분리, 인덱스 변환시킨 후 병합하는 방법을 사용하였다. 제안된 구조는 공간-시간 복잡도를 비교할 때, 디지트 크기가 m보다 적을 때 비트 패러럴 구조에 비해 효율적이고, $(1/5)log_{2}(m+1)$ 보다 적을 때 비트 시리얼(bit-serial) 구조에 비해 효율적이다. 또한, 제안된 디지트 시리얼 구조에 파이프라인 기법을 적용하면 그렇지 않은 구조에 비해 m=160, L=8 일 때 공간-시간 복잡도가 $10.9\%$ 적다. 제안된 구조는 암호 프로세서 칩 디자인의 기본 구조로 이용될 수 있고, 또한 단순성, 규칙성과 병렬성으로 인해 VLSI 구현에 적합하다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권1호
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• pp.118-125
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• 2016

This paper presents a new high-efficient algorithm and architecture for an elliptic curve cryptographic processor. To reduce the computational complexity, novel modified Lopez-Dahab scalar point multiplication and left-to-right algorithms are proposed for point multiplication operation. Moreover, bit-serial Galois-field multiplication is used in order to decrease hardware complexity. The field multiplication operations are performed in parallel to improve system latency. As a result, our approach can reduce hardware costs, while the total time required for point multiplication is kept to a reasonable amount. The results on a Xilinx Virtex-5, Virtex-7 FPGAs and VLSI implementation show that the proposed architecture has less hardware complexity, number of clock cycles and higher efficiency than the previous works.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제53권3호
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• pp.197-205
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• 2004

In this paper, we studied on the hardware implementation of a 3${\times}$3 window weighted median filter using bit-level sorting algorithm. The weighted median filter is a generalization of the median filter that is able to preserve :,harp changes in signal and is very effective in removing impulse noise. It has been successfully applied in various areas such as digital signal and video/image processing. The weighted median filters are, for the most part, based on word-level sorting methods, which have more hardware and time complexity, However, the proposed bit-serial sorting algorithm uses weighted adder tree to overcome those disadvantages. It also offers a simple pipelined filter architecture that is highly regular with repeated modules and is very suitable for weighted median filtering. The algorithm was implemented by VHDL and graphical environment in MAX＋PlusII of ALTERA. The simulation results indicate that the proposed design method is more efficient than the traditional ones.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.119-122
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• 2007

본 논문에서는 모바일 폰 카메라의 프레임 단위 영상 신호 처리 과정에서 필요한 나눗셈 연산을 위한 나눗셈기 설계 방법을 제안한다. 나눗셈기의 내부 데이터 처리 방법에는 직렬 방식과 병렬 방식이 있다. 직렬방식은 실시간 연산이 가능한 반면에 많은 비교기와 Buffer Memory의 사용으로 인해 하드웨어 사이즈가 크다. 병렬방식은 실시간 연산을 할 수 없지만 하나의 비교기를 공유해서 연산함으로 직렬방식에 비해 하드웨어 크기를 줄일 수 있다. 이미지 처리를 위한 프레임 단위 연산은 실시간 연산을 필요로 하지 않으므로 하드웨어 자원으 효율성을 위해 직렬방식 나눗셈기를 적용한다. 입출력 조건을 동일하게 해서 병렬방식과 직렬방식의 나눗셈을 구현하여 하드웨어 크기를 비교 했을 때 동일한 동작 주파수에서 직렬방식의 나눗셈기가 병렬방식의 나눗셈기의 대락 1/8 정도의 하드웨어 크기를 가지는 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.895-900
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• 2020

본 논문에서 BSPE는 전력이 많이 소모되는 기존의 곱셈 알고리즘을 대체했다. Bit-serial Multiplier를 이용해 하드웨어 자원을 줄였으며, 메모리 사용량을 줄이기 위해 가변적인 정수 형태의 데이터를 사용한다. 또한, 부분 합을 더하는 MOA(Multi Operand Adder)에 LOA(Lower-part OR Approximation)를 적용해서 MOA의 자원 사용량 및 전력사용량을 줄였다. 따라서 기존 MBS(Multiplication by Barrel Shifter)보다 하드웨어 자원과 전력이 각각 44%와 42%가 감소했다. 또한, BSPE Core를 위한 hardware architecture design을 제안한다.