본 논문은 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관한 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해지는 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신격자극의 전극 위치는 표면말달 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신격자극 양식에는 단순연축자극(Single Twitch Stimulation), 사연속자극(Train-of-four, TOF), 두 집단 발사자극(Double Burst Stimulation, DBS)이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다. 또한 본 논문의 플랫폼은 의료기기용으로 개발되었기 때문에 시스템 이용자의 안전을 고려하여 전원회로 구성 시 전원 Isolation를 고려하여 설계하였다.
Structural health monitoring results obtained with the electro-mechanical (E/M) impedance techniqueand Lamb wave transmission methods during fatigue crack propagation of an Arcan specimen instrumented with piezoelectric wafer active sensors (PWAS) are presented. The specimen was subjected in mixed-mode fatigue loading and a crack was propagated in stages. At each stage, an image of the crack and the location of the crack tip were recorded and the PWAS readings were taken. Hence, the crack-growth in the specimen could be correlated with the PWAS readings. The E/M impedance signature was recorded in the 100 - 500 kHz frequency range. The Lamb-wave transmission method used the pitch-catch approach with a 3-count sine tone burst of 474 kHz transmitted and received between various PWAS pairs. Fatigue loading was applied to initiate and propagate the crack damage of controlled magnitude. As damage progressed, the E/M impedance signatures and the waveforms received by receivers were recorded at predetermined intervals and compared. Data analysis indicated that both the E/M impedance signatures and the Lamb-wave transmission signatures are modified by the crack progression. Damage index values were observed to increase as the crack damage increases. These experiments demonstrated that the use of PWAS in conjunction with the E/M impedance and the Lamb-wave transmission is a potentially powerful tool for crack damage detection and monitoring in structural elements.
이 논문에서는 임의의 블록 길이 n과 메시지 길이 k를 갖는 Reed-Solomon (RS) 부호를 연속적으로 복호하도록 프로그램 될 수 있는 가변형 RS 복호기의 효율적인 구조를 제안한다. 이 복호기는 단축형 RS 부호의 복호를 위해 영을 삽입할 필요가 없도록 하며, 변수 n과 k, 결과적으로 에러정정 능력 t의 값들을 매 부호어 블록마다 변화시킬 수 있다. 복호기는 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 한 3단계 파이프라인 처리를 수행한다. 각 단계는 분리된 클럭에 의해 구동될 수 있으므로 단계 2 그리고/또는 단계 3에 고속 클럭을 사용함으로써 단지 2단계의 파이프라인 처리로 동작시킬 수 있다. 또한 입출력에서 서로다른 클럭을 사용하는 경우에도 사용할 수 있다. 각 단계는 가변 블록 길이를 갖는 RS 부호를 복호하기에 적합한 구조를 갖도록 설계되었다. 변화하는 t 값을 위해 MEA의 새로운 구조가 설계된다. MEA 블록에서 천이 레지스터들의 동작 길이는 하나 감소되었으며, t의 서로 다른 값에 따라서 변화될 수 있다. 간단한 회로로써 동작 속도를 유지하기 위해 MEA 블록은 재귀적 기법과 고속 클럭킹 기법을 사용한다. 이 복호기는 버스트 모드 뿐 아니라 연속 모드로 수신된 부호어를 복호할 수 있으며, 과 가변성으로 인해 다양한 분야에서 사용될 수 있다. GF($2^8$) 상에서 최대 10의 에러정정 능력을 갖는 가변형 RS 복호기를 VHDL로 설계하였으며, FPGA 칩에 성공적으로 합성하였다.
이 논문에서는 임의의 블록 길이 n과 메시지 길이 k를 갖는 Reed-Solomon (RS) 부호를 연속적으로 복호하도록 프로그램 될 수 있는 가변형 RS 복호기의 효율적인 구조를 제안한다. 이 복호기는 단축형 RS 부호의 복호를 위해 영을 삽입할 필요가 없도록 하며, 변수 n과 k, 결과적으로 에러정정 능력 t의 값들을 매 부호어 블록마다 변화시킬 수 있다. 복호기는 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 한 3단계 파이프라인 처리를 수행한다. 각 단계는 분리된 클럭에 의해 구동될 수 있으므로 단계 2 그리고/또는 단계 3에 고속 클럭을 사용함으로써 단지 2단계의 파이프라인 처리로 동작시킬 수 있다. 또한 입출력에서 서로다른 클럭을 사용하는 경우에도 사용할 수 있다. 각 단계는 가변 블록 길이를 갖는 RS 부호를 복호하기에 적합한 구조를 갖도록 설계되었다. 변화하는 t 값을 위해 MEA의 새로운 구조가 설계된다. MEA 블록에서 천이 레지스터들의 동작 길이는 하나 감소되었으며, t의 서로 다른 값에 따라서 변화될 수 있다. 간단한 회로로써 동작 속도를 유지하기 위해 MEA 블록은 재귀적 기법과 고속 클럭킹 기법을 사용한다. 이 복호기는 버스트 모드 뿐 아니라 연속 모드로 수신된 부호어를 복호할 수 있으며, 과 가변성으로 인해 다양한 분야에서 사용될 수 있다. GF(2$^{8}$ ) 상에서 최대 10의 에러정정 능력을 갖는 가변형 RS 복호기를 VHDL로 설계하였으며, FPGA 칩에 성공적으로 합성하였다.
본 논문은 광역학적 암치료를 위한 광원장치의 개발로서 반도체 다이오드 레이저를 이용한 의료용 레이저 시스템의 개발이 목적이다. 광역학적 암 치료에서 이상적인 광원장치는 초점크기를 조절할 수 있으면서 발산하지 않는 균일한 빛과 특정 파장대의 안정성을 갖는 것이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 635nm 파장대의 다이오드 공진기를 이용하였으며, 개발된 레이저 시스템은 제어장치를 사용하여 정교하고 안정적인 출력을 가지도록 하였으며, 시스템은 사용자의 편리성을 고려하여 소형화하였다. 다이오드 레이저시스템의 펄스 형태의 발진모드에서는 초기의 돌입전류에 의해 공진기를 파손시킬 수 있으므로 본 연구에서는 이러한 현상을 회로적으로 보완하여 msec 단위로 on/off 할 경우에도 공진기에 전혀 손상을 입히지 않도록 설계를 하였다. 임상의가 편리하게 방사시간을 설정하고, 연속출력. 펄스. 버스트 펄스, 슈퍼펄스를 방사할 수 있도록 고안하여. 다양한 암조직의 상태에 따라 치료할 수 있도록 구현하였다. 실험결과 레이저의 출력은 입력전류와 시간에 따라 10mW에서 300mW 까지 선형적으로 증가함을 보였다. 개발된 광역학적 레이저 시스템은 고속제어가 가능하고 정 전류 제어와 효과적인 냉각 제어를 통해 안정적으로 정확하게 출력할 수 있었다.
Isagulyan, Emil;Slavin, Konstantin;Konovalov, Nikolay;Dorochov, Eugeny;Tomsky, Alexey;Dekopov, Andrey;Makashova, Elizaveta;Isagulyan, David;Genov, Pavel
The Korean Journal of Pain
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제33권2호
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pp.99-107
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2020
Chronic severe pain results in a detrimental effect on the patient's quality of life. Such patients have to take a large number of medications, including opioids, often without satisfactory effect, sometimes leading to medication abuse and the pain worsening. Spinal cord stimulation (SCS) is one of the most effective technologies that, unlike other interventional pain treatment methods, achieves long-term results in patients suffering from chronic neuropathic pain. The first described mode of SCS was a conventional tonic stimulation, but now the novel modalities (high-frequency and burst), techniques (dorsal root ganglia stimulations), and technical development (wireless and implantable pulse generator-free systems) of SCS are becoming more popular. The improvement of SCS systems, their miniaturization, and the appearance of new mechanisms for anchoring electrodes results in a significant reduction in the rate of complications and revision surgeries, and the appearance of new waves of stimulation allows not only to avoid the phenomenon of addiction, but also to improve the long-term results of chronic SCS. The purpose of this review is to describe the current condition of SCS and up-to-date technical advances.
여러가지 미디어를 통합하여 처리가 가능한 광대역 ISDN의 서비스 전개를 경제적 으로 실현하기 위해서는 지상망과 위성망을 조합한 시스템을 구축하는 것이 필요하다. 이러한 위성을 이용한 전송방식으로서는 다양한 지역에 산재한 사용자를 효율적으로 수용 가능한 TDMA 방식이 활용되고 있다. 그러나 동기 방식인 위성 TDMA회선과 비동기 전송 모드인 ATM을 이용하는 지상망의 접속에 있어서는 셀 지연 변이로 대표되는 ATM 전송품질의 열화가 큰 문제로 된다. 따라서 비동기 전송에 대응 가능한 지연 변이의 보상 방식이 필요하게 된다. 이 ATM과 TDMA 간의 변환에서는 지연 변이의 초대 효율을 요구값 이하로 억제하고 전송 셀의 버스트 특성이 증가하지 않는 조건으로 위성회선을 효율적으로 이용하는 방법 등이 연구되고 있다. 본 논문에서는 우선 지상망에서 검토되 殷있는 타임 스탬프(time stamp)방식을 지연변이 보상 방법으로 위성회선에 이용한 경우의 문제점을 해석하였다.그리고이를 해결하기 위한 이산 셀 계수 방법을제안하여 셀전송 타이밍 정보의 전송용량과 오류율을 해석하였다. 또한 셀 전송타이밍 정보에 부호 오류가 일어난 경우에도 시스템은 안정되게 동작하고 신뢰성이 검증되어 제안된 보상 방법이 우수함을 알 수 있다.
SoC 설계는 복잡도 증가 및 빠른 time-to-market에 만족하기 위해 IP에 기반한 설계방식을 채택하고 있다. Mobile 기기의 고성능에 대한 시장의 요구로 인해 embedded용 SoC는 멀티미디어, DMB 및 이미지처리 등 복잡도와 데이터 처리량이 높은 프로그램을 실시간으로 동작시키기 위해 다중 프로세서를 사용한 설계가 요구된다. 시스템 버스와 프로토콜이 상이한 프로세서를 단일 SoC내에서 사용하기 위해선 프로세서 프로토콜을 시스템 버스 프로토콜에 맞도록 변화하여 주는 인터페이스 회로의 설계가 요구된다. 고속으로 동작하는 프로세서의 인터페이스 회로는 데이터 쓰기와 읽기 시의 전송 지연을 최소화하여 시스템 전체의 성능을 향상시켜야 한다. 버퍼를 사용한 인터페이스 회로의 구조는 버퍼에 데이터를 일시 저장하는 동작으로 인하여 데이터 전송 latency가 증가하게 되므로 본 논문에서는 버퍼를 사용하지 않고 버스와 마스터 모듈 프로토콜이 가진 공통된 동작 시퀀스를 이용하여 단일 FSM 구조를 가진 인터페이스 회로를 자동생성하는 방법을 제안한다. 제안된 방법으로 자동생성된 인터페이스 회로는 버퍼를 사용한 인터페이스 회로에 비해 면적은 평균 48.5%의 감소를 보였으며, 데이터 전송 latency는 단일 데이터 전송 시 평균 59.1%의 감소를 보였고 버스트 모드 데이터 전송 시 13.3%의 감소를 보였다. 본 논문에서 제안한 시스템을 사용하여 데이터 전송 latency를 최소화하는 고성능의 인터페이스 회로를 자동으로 생성할 수 있다.
연결수락제어(CAC : Connection Admission Control)는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망내에 새로운 호의 연결이 요구되었을 때 이 새로운 연결호의 서비스품질을 만족하고, 충분한 자원이 망내에 확보되어 있는 가를 확인한 후 기존에 연결된 호의 서비스 질을 저하시키지 않는 지의 여부를 판단하여 연결 수락 또는 거절을 결정하는 기능을 말한다. 본 논문에서 제안하는 적응적 연결수락제어방법은 신고치와 측정치를 이용하여 트래픽을 예측하는 방법으로서, 신고치를 이용한 트래픽 예측은 호 연결 또는 호 해제 시에 회귀적(recursive) 방법으로 계산되며, 측정치를 이용한 트래픽 예측은 측정반영율 및 측정 반영주기는 트래픽 흐름의 변화를 정확히 추정하고 측정에 의한 예측 오차를 줄이는데 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 측정 반영율의 적응적 조정을 위해 트래픽 흐름의 변화가 크게 일어나는 시점인 연결 수락 또는 연결 해제 시점을 기준으로 하여 그 이후의 경과 시간에 따라 측정 반영율을 변화시키는 방안을 제안한다. 제안된 방법에 대해 동질 트래픽과 이질 트래픽의 경우에서 성능평가를 수행한 결과 적응적 연결수락제어방법이 이용율과 서비스품질(QOS : Quality Of Service)관점에서 기존의 연결수락제어방법보다 개선됨을 확인하였다.
SoC 설계 복잡도의 증가로 인한 설계 비용 감소 및 짧은 time-to-market의 만족을 위해 IP에 기반한 설계 방식이 사용되고 있다. 기존에 설계 검증된 IP를 사용할 경우 시스템 버스와의 통신을 가능하게 하는 인터페이스 회로를 설계해 주어야 하며, 설계 비용을 감소시키기 위해서는 인터페이스 회로의 자동생성이 요구된다. 본 논문에서는 IP프로토콜을 기술하는 방법과 이 기술을 통하여 IP의 프로토콜 제어를 위한 FSM(Finite State Machine)을 생성하여 버스와의 인터페이스 회로를 자동생성하는 방법을 제안한다. 제안한 시스템에서는 프로토콜 분석의 어려움을 줄이기 위해 표준화된 버스의 FSM을 라이브러리화 하였다. 제안된 방법으로 AMBA AHB에 사용되는 슬레이브 형태 IP의 인터페이스 회로를 자동생성한 결과 매뉴얼로 설계한 인터페이스 회로에 비해 면적은 4.5%의 증가를 보였다. 100 Mhz의 버스 동작 속도와 34 Mhz의 슬레이브 모듈의 동작 속도 환경에서 16개의 32 비트 데이터를 버스트 모드로 전송시 latency는 평균 7.1%의 증가를 보였으나, 시스템 버스의 점유는 평균 64.9% 정도로 감소하였다. 본 논문에서 제안한 시스템을 사용하여 시스템 버스의 효율을 증가한 인터페이스 회로를 생성해 낼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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