• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.1029-1030
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• 2008

FFT(Fast Fourier Transform)는 디지털신호처리에 폭넓게 사용되며 특히 여러 OFDM 시스템에 FFT 처리 과정은 꼭 필요한 부분이다. 본 논문에서는 802.11a W-LAN 에 사용되는 64-point FFT 프로세서를 설계하였다. 설계된 FFT 프로세서는 Radix-$2^3$ 알고리즘을 사용하였으며 저면적복소곱셈기를 사용하여 FFT 프로세서의 면적을 줄이는 방법을 제안한다. 기존의 방식에서 네 개의 실수 곱셈기와 두 개의 덧셈기로 구성되는 복소 곱셈기를 두 개의 실수 곱셈기와 한 개의 덧셈기가 수행하도록 설계하였다. 제안한 FFT 프로세서는 VHDL 로 구현되었고 Quartus 4.2 에서 합성되었다. 합성결과 기존 방식에 비해 약 21%의 면적효율이 발생하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12A호
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• pp.2015-2024
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• 1999

디지털 통신 시스템의 기저대역 신호처리를 효율적으로 구현하기 위한 새로운 복소수 필터구조를 제안하고, 이를 적용하여 채널등화용 적응 결정귀환 등화기 (Adaptive Decision-Feedback Equalizer; ADFE) 칩셋을 설계하였다. 새로운 복소수 필터구조는 기존의 2의 보수 대신에 redundant binary (RB) 수치계를 적용한 효율적인 복소수 승산 및 누적연산을 바탕으로 한다. 제안된 방법을 적용하면, N-탭 복소수 필터는 2N개의 RB 승산기와 2N-2개의 RB 가산기로 구현되며, 필터 탭 당 Tm,RB＋Ta,RB (단, Tm,RB, Ta,RB는 각각 RB 승산기 및 가산기의 지해 고속동작이 가능하다. 제안된 방법을 적용하여 설계된 ADFE는 FFEM (Feed-Foreward Equalizer Module)과 DFEM (Decision-Feedback Equalizer Module)로 구성되며, 필요에 따라 필터 탭을 확장할 수 있도록 설계되었다. 2-탭 복소수 필터, LMS 계수갱신 회로 및 부가회로 등으로 구성되는 각 모듈은 COSSAP과 VHDL을 이용한 모델링 및 검증과정을 거쳐 0.8-㎛ SOG (Sea-Of-Gate) 셀 라이브러리를 사용하여 논리합성 되었으며, 26,000여개의 게이트로 구성된다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권3호
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• pp.35-46
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• 1999

디지털 통신 시스템에서 입력 신호의 주파수와 위상 오차를 보정하는 디지털 위상 오차 보상기(derotator)를 CORDIC (COordinate Rotation DIgital Computer) 알고리즘을 이용하는 VLSI로 구현하였다. CORDIC은 주어지는 위상값에 따라 입력 신호를 직접 회전시키므로, 디지털 주파수 합성기 (Direct Digital Frequency Synthesizer)와 복소수 승산기를 이용하는 기존의 구현 방법에 비해 하드웨어 면에서 간단하다. 디지털 위상 오차 보상기는 작은 위상 오차를 누적하므로 arctangent 함수의 선형 근사를 이용한 고속의 CORDIC 알고리즘을 이용하는 기존에 비해 약 24%의 속도 향상이 가능하였다. 본 설계된 IC는 0.6㎛ triple metal 공정을 이용하였으며, 전체 칩 면적은 6.8㎟ , 트랜지스터의 개수는 11,400 개다. 측정 결과 최대 동작 주파수는 25 MHz이다

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권2호
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• pp.255-266
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• 2015

In this paper, a low-complexity and low-power soft output multiple input multiple output (MIMO) symbol detector is proposed for mobile devices with two transmit and two receive antennas. The proposed symbol detector can support both the spatial multiplexing mode and spatial diversity mode in single hardware and shows the optimal maximum likelihood (ML) performance. By applying a multi-stage pipeline structure and using a complex multiplier based on the polar-coordinate, the complexity of the proposed architecture is dramatically decreased. Also, by applying a clock-gating scheme to the internal modules for MIMO modes, the power consumption is also reduced. The proposed symbol detector was designed using a hardware description language (HDL) and implemented using a 65nm CMOS standard cell library. With the proposed architecture, the proposed MIMO detector takes up an area of approximately $0.31mm^2$ with 183K equivalent gates and achieves a 150Mbps throughput. Also, the power estimation results show that the proposed MIMO detector can reduce the power consumption by a maximum of 85% for the various test cases.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권10호
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• pp.82-90
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• 2011

스마트폰을 비롯한 각종 매체가 발전함에 따라 우수한 성능의 부동소수점 연산기 필요성이 점차 증가하고 있다. 이러한 요구에 따라 이 논문에서는 기본이 되는 덧셈/뺄셈 뿐 아니라 기존보다 향상된 곱셈과 비교, 변환 연산을 수행하는 고속의 단정도/배정도 부동소수점 연산기의 설계를 제안한다. 가장 많이 사용하는 덧셈/뺄셈 연산기는 반올림 연산 시에 병렬화 작업을 수행함으로서 최적화를 구현하였다. 그래픽 연산 등에서 복잡한 수의 행렬연산이 많이 사용되는데, 이를 빠르게 계산하기 위해서 곱셈기 대신에 곱셈 후 덧셈을 수행하는 단일 곱셈-누산기(MAF)를 설계하였다. 분기 명령은 프로그램에서 자주 사용하는 명령으로 비교 연산에 의해 분기 조건이 결정되는데 이 논문에서는 파이프라인이 완료되기 전에 수행된 비교연산의 결과값을 바이패싱함으로서 연산의 수행시간을 감소시켰다. 또한 IEEE754-2008 표준에 추가된 변환연산을 포함하여 설계하였다. RTL 설계를 검증하기 위하여 연산기마다 40만개의 테스트 벡터를 가중치 무작위 방식으로 선별하여 시뮬레이션을 수행하였다. 검증 후에는 삼성 저전력 45nm 공정에서 합성을 수행하여 600MHz의 동작 주파수를 만족하였다. 또한 개선된 FPU와 기존의 FPU와 비교하여 면적의 감소를 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.180-193
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• 2021

복소 전기비저항 탐사기법은 진동수 영역에서 전기비저항과 위상을 측정하여 지하 매질의 다양한 특성정보를 획득할 수 있는 탐사기법으로 최근 그 활용성이 증가하고 있다. 이 논문에서는 복소 전기비저항 탐사기법의 활용성을 높이기 위하여 획득한 자료에 대한 3차원 역산 알고리듬을 개발하였다. 이를 위한 모델링에는 전자기 커플링 효과를 무시하는 경우에 적용할 수 있는 포아송 방정식을 적용하였으며, 역산에는 기존의 평활화된 역산법을 복소수로 확장하는 방법으로 알고리듬을 개발하였다. 역산의 안정성 및 현장자료의 적용성을 높이기 위하여 라그랑지 곱수를 역산 과정에서 오차 벡터와 모델 증분 벡터의 크기에 따라 자동적으로 조정되도록 하는 기법을 도입하였다. 또한, 잡음이 많이 포함된 위상자료로 인한 자료의 손실을 보완하기 위하여 역산반복 단계에서 초반부는 전기비저항 자료만을, 후반부는 전기비저항 자료와 위상 자료를 모두 역산하는 두 단계로 구성된 역산기법을 제시하였다. 수치 모형실험에 대한 역산 시험결과 안정적인 역산 결과를 얻을 수 있었으며, 개발된 3차원 역산 알고리듬을 국내 천열수 광산 인근에서 수행한 복소 전기비저항 탐사자료 해석에 적용하여 그 타당성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12C호
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• pp.1167-1176
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• 2009

본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신단에서 IFFT 를 수행한 후 Cyclic Prefix를 첨부하여 OFDM 심볼을 생성하는데 필요한 지연을 감소시킬 수 있는 IFFT(Time shifted DIT IFFT)의 구조를 제안하고, IEEE 802.16e Mobile WiMax OFDMA/TDD규격에 적합한, 1024크기의 FFT에 1/8 cyclic prefix를 가지는 시스템의 송신단 IFFT를 VHDL로 설계한 결과를 제시한다. 본 논문에서 제안하는 IFFT는 OFDM송신단의 지연을 줄이기 위하여 IFFT에 역비트(Bit-Reversed) 순서로 데이터를 입력하고, FFT의 Frequency Translation 특징을 이용해 IFFT의 출력이 cyclic prefix의 길이만큼 시간영역 쉬프트(Time-shift) 되어 나오도록 구현되었다. 이 과정은 cyclic prefix의 길이 특성을 이용하여 부가적인 복소곱셈기(Complex Multiplier)없이 구현되었고, OFDM 송신단의 지연과 함께 IFFT 결과를 저장하는 메모리의 크기도 줄일 수 있다. 송신단의 최종 출력이 통상적인 OFDM 심볼과 완전히 동일하기 때문에 전체 시스템의 성능에도 영향을 미치지 않는다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.328-335
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• 2010

본 논문에서는 2개의 송수신 안테나를 갖는 $2{\times}2$ MIMO-OFDM 기반 무선 LAN 기저대역 수신 모뎀을 위한 효율적인 수신 알고리즘 및 면적 효율적인 하드웨어 구조를 제시한다. 수신기 성능향상을 위해 효율적인 시간 동기 알고리즘과 MML 알고리즘 기반 MIMO 심볼 검출기 구조를 제안한다. 또한, 제안된 심볼 검출기는 IEEE 802.11n 무선 LAN 규격에 정의된 대로 MIMO 전송 기법 중 공간 다이버시티 모드뿐 아니라 공간 다중화 모드를 모두 지원하며, 다단 (multi-stage) 파이프라인 구조와 극좌표 형태의 복소수 승산 방법을 사용하여 연산블록의 공유와 연산기의단순화를 진행하였고, 이를 통해 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 하드웨어 구조는 하드웨어 설계 언어(HDL)를 이용하여 설계 되었고, 0.13um CMOS standard 셀 라이브러리 통해 합성되었다. 그 결과 기존의 설계 구조와 비교시 56% 감소된 하드웨어 복잡도로 구현 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1081-1090
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• 2010

본 논문에서는 900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부를 설계 및 구현하고 측정을 통해 검증하였다. 문턱전압(threshold voltage) 제거 회로 구조의 전압 체배기, 전류를 이용한 복조 회로, 온도 및 공정 보상회로를 포함한 EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID 프로토콜에 만족하는 클록 발생기 구조로 주요 블록을 설계하였으며, 전력차단 회로를 추가하여 동작의 안정성에 중점을 두었다. PWM(Pulse Width Modulation)을 이용한 변조기 구조로 입력단의 용량성 임피던스 부하 변조 방식을 이용하여 변조 동작을 검증하였다. 성능 검증을 위해 평가 보드에 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 삽입하여 디지털 신호 처리부의 기능을 통해 기본적인 태그 명령을 처리할 수 있도록 하여 설계된 태그 칩과 더불어 전체 태그 동작을 검증하였다. 삼성 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 인식거리는 1.5m내에 안정적인 동작이 가능하다. 15~100% 변조율의 신호를 복조하며, 온도 및 공정에 변화에 대해 9.6% 이하의 오차를 가진 클록을 생성하였으며, 1m 거리에서 평균 소모전력은 약 71um이다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권3호
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• pp.188-198
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• 2018

In this study, we propose an approach for the design and satisfy the requirements of the fabrication of a small, lightweight, reliable, and stable ultra-wideband receiver for millimeter-wave bands and the contents of the approach. In this paper, we designed and fabricated a stable receiver with having low noise figure, flat gain characteristics, and low noise characteristics, suitable for millimeter-wave bands. The method uses the chip-and-wire process for the assembly and operation of a bare MMIC device. In order to compensate for the mismatch between the components used in the receiver, an amplifier, mixer, multiplier, and filter suitable for wideband frequency characteristics were designed and applied to the receiver. To improve the low frequency and narrow bandwidth of existing products, mathematical modeling of the wideband receiver was performed and based on this spurious signals generated from complex local oscillation signals were designed so as not to affect the RF path. In the ultra-wideband receiver, the gain was between 22.2 dB and 28.5 dB at Band A (input frequency, 18-26 GHz) with a flatness of approximately 6.3 dB, while the gain was between 21.9 dB and 26.0 dB at Band B (input frequency, 26-40 GHz) with a flatness of approximately 4.1 dB. The measured value of the noise figure at Band A was 7.92 dB and the maximum value of noise figure, measured at Band B was 8.58 dB. The leakage signal of the local oscillator (LO) was -97.3 dBm and -90 dBm at the 33 GHz and 44 GHz path, respectively. Measurement was made at the 15 GHz IF output of band A (LO, 33 GHz) and the suppression characteristic obtained through the measurement was approximately 30 dBc.