• 제목/요약/키워드: high speed ADC

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DSP를 이용한 비 접촉식 도플러 바이오 레이더 생체신호 모니터링 시스템 임베디드 하드웨어의 개발 (DSP Embeded Hardware for Non-contact Bio-radar Heart and Respiration Rate Monitoring System)

  • 김진승;장병준;김기두
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권4호
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    • pp.97-104
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비접촉식 도플러 바이오 레이더의 신호처리 시스템을 임베디드 하드웨어를 구현하였다. 실시간 처리를 빠르고 정확하게 수행할 수 있도록 DSP에 적합한 고속 알고리즘을 사용하여 구현하고 그 성능을 PC에서와 비교하였다. 영점에서 발생하는 데이터 손실 문제를 피하기 위하여 quardrature combining을 적용하였으며, 여러 가지 quardrature combining 방법 중에 DSP 실시간 연산에 적합한 알고리즘으로 arctangent combining을 선정하였다. IQ 신호의 원하는 DC 성분을 획득하면서 ADC에 다이나믹 레인지를 넘지 않도록 DC offset compensation 기법을 제안하였다. Texas Instrument 사의 C6711 DSP와 외장 12bit ADC를 사용하였고 최적화된 elliptic 필터를 설계하였으며 다양한 형태의 수신파형에서 심박수의 검출을 위하여 rate finding 블록에는 자기상관을 적용하는 알고리즘을 적용하였다. ECG와 측정값을 비교함으로 전체 시스템의 성능을 검증 하였고, 이를 통해 상용 가능한 휴대기기로 제작할 수 있도록 측정 거리의 변화에 상관없이 신뢰할 수 있는 시스템을 구축하였다.

STM32 프로세서를 이용한 고속 데이터 수집 및 융합 시스템 설계 (Design of High Speed Data Acquisition and Fusion System with STM32 Processor)

  • 임중수
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-15
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    • 2016
  • 본 논문은 Cortex-M4 기반 STM32 프로세서를 이용한 고속 데이터수집 및 융합 시스템 설계에 대해서 기술하였다. 본 논문에서 설계한 데이터수집 시스템은 산업현장에서 발생되는 각종 데이터를 4 종류까지 실시간으로 수집하여 서버 컴퓨터로 자료를 전송할 수 있으며, 각종 센서와 연결이 간편하여 설치가 간단하고 간편한 필드-프레임을 개발해서 동작 속도를 매우 향상 시켰다. 또한 각종 센서를 쉽게 연결할 수 있도록 디지털 신호 입력부와 아나로그 신호 입력부를 별도로 두어서 서로 다른 센서에서 입력된 신호를 융합할 수 있게 설계되었다. 이러한 융합형 데이터수집 시스템은 실시간으로 각종 데이터의 동시 수집과 모터제어에 잘 동작하였으며 정밀제품의 품질향상에 크게 기여하리라 판단된다.

고속 전동기 구동을 위한 3상 전류 측정 동기화 및 이득 오차 보정 방법 (3-phase current measurement synchronization and gain error correction method for high speed motor operation)

  • 김미성;이욱진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.402-403
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    • 2019
  • 2개의 S/H (Sample and Hold)회로를 내장한 ADC (Analog to Digital converter)는 전동기의 3상 전류를 동시점에서 샘플링(sampling)할 수 없다. 또한 전류 센서 및 아날로그 신호처리 회로의 이득은 오차가 있다. 이러한 이유로 3상 측정 전류의 불평형 상태가 야기될 수 있으며 이 불평형은 전동기 전류제어에 영향을 미친다. 이 논문에서는 2개의 S/H 회로를 이용한 3상 전류 측정의 동기화 및 이득 오차의 보정 방법을 제안하고 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방법을 검증하였다.

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FDM 방식을 위한 다채널 디지털 수신기에 관한 연구 (A study on multichannel digital receiver for FDM)

  • 최형진;전영희;고석준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.2329-2338
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    • 1997
  • A conventional digital receiver sampled a baseband signal and processed it digitally for demodulation. But now we can sample at sufficiently high speed a wideband signal to take enough discrete data values due to the advent of economic high-speed ADC. With this technical background, a wideband frequency-division-multiplexed signal can be undersampled and channelized in digital domain by DFT analysis filter using the theory of polyphase. In this paper, we propose a new digital receiver which can digitally process the multichannel received signal by sampling at IF band, develop a mathematical theory and algorithm, and analyze the performance by using C-language simulaation. The proposed receiver can demodulate analog and digital FM signals.

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실시간 MPEG-1 오디오 인코더의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of the Real-Time MPEG-1 Audio Encoder)

  • 전기용;이동호;조성호
    • 방송공학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.8-15
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    • 1997
  • 본 논문에서는 하나의 TMS320C31 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 실시간으로 동작하는 Motion Picture Experts Group-1 (MPEG-1) 오디오 인코더 시스템을 구현하였다. 우선 MPEG-1 Audio Layer-2 및 심리음향모델-1 관련 기본 알고리듬을 C-언어로 구현하여 기본 동작을 확인하였다. 그리고 전체실행 시간을 줄이기 위하여, 이를 다시 Texas Instruments (Tl) 어셈블리어로 작성하였다. 마지막으로, MPEG-1 오디오 인코더 시스템을 위한 실제 DSP 하드웨어 회로 보드를 설계, 제작하였다. Analog-to-Digital Converter (ADC) 제어, 입출력 제어, 그리고 DSP 보드에서 PC로의 비트열 전송과 같은 주변 모듈들은 Very High Speed Hardware Description Language (VHDL)을 사용하여 Field Programmable Gate Array (FPGA)로 구현하였다. 제작된 시스템은 48 KHz로 샘플링 되는 스테레오 오디오 신호를 실시간으로 처리하여 192 kbps 비트율로 부호화된 비트열을 출력시킨다. 다양한 형태의 스테레오 오디오 신호를 통해, 제작된 오디오 인코더 시스템의 실시간 동작과 양질의 오디오 신호가 복원됨을 확인하였다.

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위치 기반 시스템을 위한 CMOS IR-UWB RFIC (A CMOS IR-UWB RFIC for Location Based Systems)

  • 이중무;박명철;어윤성
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권12호
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    • pp.67-73
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    • 2015
  • 본 논문에서는 근거리 위치 기반 시스템을 위한 3 - 5 GHz IR-UWB(impulse radio-ultra wide band) RFIC를 제안한다. 수신기의 구조는 에너지 검출 방식으로 설계되었고, 고속 sampling을 하기 위해서 4 bit ADC 와 DLL(delay locked loop) 을 이용하여 equivalent-time sampling 기술을 사용하도록 설계되었다. 송신기는 저전력의 디지털 UWB impulse generator 를 설계하였다. 설계된 IR-UWB RFIC 는 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작되었다. 측정된 수신기의 감도는 -85.7 dBm 이며, 송신기와 수신기는 1.8 V 전원 전압에서 각각 32 mA 와 25.5 mA 의 전류를 소모한다.

밀리미터파 탐색기 고속 신호처리장치 개발 및 시험기 (Development and Performance Test of High Speed Signal Processor for The Millimeter Wave Seeker)

  • 하창훈;박판수
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권1호
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    • pp.119-127
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    • 2012
  • 본 논문은 밀리미터파 탐색기 신호처리장치의 개발 및 시험에 대하여 기술한다. 지대공미사일은 표적의 종류 및 상황에 따라 다양한 송신파형이 요구되기 때문에 유연성을 고려한 하드웨어, 소프트웨어 설계를 하였다. 본 신호처리장치는 ADC, FPGA, DSP 및 기타 소자들로 구성된다. FPGA는 DSP에 연동 인터페이스를 제공하고, 중간주파수 신호를 기저대역신호로 변환한다. DSP는 신호처리, 표적정보계산 및 장치제어를 수행한다. 각 부품은 하드웨어적으로 직렬로 연결되며, 다양한 송신파형에 대한 신호처리 알고리즘은 병렬로 연결되어있다.

디지털 고주파 메모리 구현에 관한 연구 (Study on Implementation of a Digital Radio Frequency Memory)

  • 유병석;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.507-511
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    • 2010
  • Digital radio frequency memory (이하 DRFM)은 입력되는 RF신호를 저장 후 필요한 시점에 입력된 RF신호로 복원하여 출력하는 기능을 가진 장치로써 Jammer, EW시뮬레이터, Target Echo Generator 등 사용되는 분야가 광범위하다. 본 논문에서는 고주파 입/출력모듈, 국부 발진모듈로 구성된 고주파부와 디지털 처리부로 이루어진 DRFM의 하드웨어적 구현 방안을 제안한다. 그리고 펄스형태의 RF신호를 양자화하는 ADC(A/D conversion), 이 데이터를 저장하고 재생신호를 생산하는 FPGA와 RF 신호를 생산하는 DAC(D/A conversion)로 구성되는 디지털 처리부에서 복제된 신호 생성방안을 제안한다. 이렇게 제안된 방안을 적용하여 제작한 후 모의 신호를 입력하여 얻은 시험결과를 통하여 이 제안방안의 타당성을 확인한다.

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중금속 검출용 고감도 나노표지센서 구현을 위한 볼타메트리 시스템 설계 연구 (A Study on Voltammetry System Design for Realizing High Sensitivity Nano-Labeled Sensor of Detecting Heavy Metals)

  • 김주명;이창규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.297-303
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    • 2012
  • In this study, voltammetry system for realizing high sensitivity nano-labeled sensor of detecting heavy metals was designed, and optimal system operating conditions were determined. High precision digital to analog converter (DAC) circuit was designed to control applied unit voltage at working electrode and analog to digital converter (ADC) circuit was designed to measure the current range of $0.1{\sim}1000{\mu}A$ at counter electrode. Main control unit (MCU) circuit for controlling voltammetry system with 150 MHz clock speed, main memory circuit for the mathematical operation processing of the measured current value and independent power circuit for analog/digital circuit parts to reduce various noise were designed. From result of voltammetry system operation, oxidation current peaks which are proportional to the concentrations of Zn, Cd and Pb ions were found at each oxidation potential with high precision.

3.3V 고속 CMOS 3차 시그마 델타 변조기 설계 (Design of a high speed 3rd order sigma-delta modulator)

  • 박준한;윤광섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.982-985
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    • 1999
  • An efficient technique to trade off speed for resolution is the sigma-delta modulation (SDM). This paper proposes a new SDM architecture to improve conversion rates and SNR(Signal-to Noise Ratio) by using master clock and four divided clock. The charateristics of the proposed SDM are simulated in MATLAB environment. and optimizing the capacitor sizes is done by iterative processing. other analog characteristics are simulated using 0.65${\mu}{\textrm}{m}$ n-well CMOS process, double poly and single metal. The result of simulation shows that more increasing the effective bits of internal ADC/DAC, bigger the improvement of SNR.

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