Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제14권5호
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pp.235-241
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2013
A low power CMOS control circuit is applied in an integrated DC-DC buck converter. The integrated converter is composed of a feedback control circuit and power block with 0.35 ${\mu}m$ CMOS process. A current-sensing circuit is integrated with the sense-FET method in the control circuit. In the current-sensing circuit, a current-mirror is used for a voltage follower in order to reduce power consumption with a smaller chip-size. The N-channel MOS acts as a switching device in the current-sensing circuit where the sensing FET is in parallel with the power MOSFET. The amplifier and comparator are designed to obtain a high gain and a fast transient time. The converter offers well-controlled output and accurately sensed inductor current. Simulation work shows that the current-sensing circuit is operated with an accuracy of higher than 90% and the transient time of the error amplifier is controlled within $75{\mu}sec$. The sensing current is in the range of a few hundred ${\mu}A$ at a frequency of 0.6~2 MHz and an input voltage of 3~5 V. The output voltage is obtained as expected with the ripple ratio within 1%.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권4호
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pp.1618-1637
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2018
By means of compressive sensing (CS) technique, this paper considers the collection of sensor data with spatiotemporal correlations in wireless sensor networks (WSNs). In energy-constrained WSNs, one-dimensional CS methods need a lot of data transmissions since they are less applicable in fully exploiting the spatiotemporal correlations, while the Kronecker CS (KCS) methods suffer performance degradations when the signal dimension increases. In this paper, an appropriate sensing matrix as well as an efficient sensing method is proposed to further reduce the data transmissions without the loss of the recovery performance. Different matrices for the temporal signal of each sensor node are separately designed. The corresponding energy-efficient data gathering method is presented, which only transmitting a subset of sensor readings to recover data of the entire WSN. Theoretical analysis indicates that the sensing structure could have the relatively small mutual coherence according to the selection of matrix. Compared with the existing spatiotemporal CS (CS-ST) method, the simulation results show that the proposed efficient measurement method could reduce data transmissions by about 25% with the similar recovery performance. In addition, compared with the conventional KCS method, for 95% successful recovery, the proposed sensing structure could improve the recovery performance by about 20%.
In this paper, an angular self-sensing algorithm is proposed and implemented to a Lorentz force type integrated motor-bearing system. It is based on the principle that the flux linkages of stator windings, calculated from the voltage and torque control current, are the functions of the rotor angle. The tracking angular position error is proven to vanish using the Lyapunov stability method, and the experimental results show that the initial error decays within about 5 seconds. It is found that the resolution of the algorithm remains about 1º over the speed range of 100 to 1000 rpm.
In this paper, we present a fabrication method of functionalized gold nanostructures on flexible substrate that can be implemented for plasmonic sensing application. For biomolecular sensing, many researchers exploit unconventional lithography method like nanoimprint lithography (NIP), contact transfer lithography, soft lithography, colloidal transfer printing due to its usability and easy to functionalization. In particular, nanoimprint and contact transfer lithography need to have anti-adhesion layer for distinctive metallic properties on the flexible substrates. However, when metallic thin film was deposited on the anti-adhesion layer coated substrates, we discover much aggravation of the mold by repetitive use. Thus it would be impossible to get a high quality of metal nanostructure on the transferred substrate for developing flexible electronics based transfer printing. Here we demonstrate a method for nano-pillar mold and transfer the controllable nanoparticle array on the flexible substrates without an anti-adhesion layer. Also functionalization of gold was investigated by the different length of thiol applied for effectively localized surface plasmonic resonance sensing. First, a focused ion beam (FIB) and ICP-RIE are used to fabricate the nanoscale pillar array. Then gold metal layer is deposited onto the patterned nanostructure. The metallic 130 nm and 250 nm nanodisk pattern are transferred onto flexible polymer substrate by bi-layer functionalized contact imprinting which can be tunable surface energy interfaces. Different thiol reagents such as Thioglycolic acid (98%), 3-Mercaptopropionic acid (99%), 11-Mercaptoundecanoic acid (95%) and 16-Mercaptohexadecanoic acid (90%) are used. Overcoming the repeatedly usage of the anti-adhesion layer mold which has less uniformity and not washable interface, contact printing method using bi-layer gold array are not only expedient access to fabrication but also have distinctive properties including anti-adhesion layer free, functionalized bottom of the gold nano disk, repeatedly replicate the pattern on the flexible substrate. As a result we demonstrate the feasibility of flexible plasmonic sensing interface and anticipate that the method can be extended to variable application including the portable bio sensor via mass production of stable nanostructure array and other nanophotonic application.
최근 OGC(Open Geospatial Consortium)의 SWE(Sensor Web Enablement) 플랫폼에서는 센서 네트워크에서 수집된 센싱 데이터나 동영상을 인터넷 웹을 통해 실시간 제공하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 아직 자동차, 기차, 선박 및 사람 등과 같은 이동 물체를 중심으로 형성된 이동 센서 네트워크에서 수집된 센싱 데이터나 동영상을 인터넷 웹상에서 제공하는 연구는 미흡하다. 이에 본 논문에서는 이동 센서 네트워크에서 수집된 정보를 인터넷 상에서 도시하기 위해 위치 기반의 동영상 및 센싱 데이터 처리 방안을 제시한다. 이를 위해 GPS, 센서 네트워크 및 영상장치로 수집된 이질적인 데이터와 통합 데이터의 처리 방안을 제안한다. 더불어 제시된 데이터 처리 방안에 따라 GPS, 센서 네트워크 및 영상 장치로부터 수집된 상황 데이터를 수선하여 공통 인터페이스를 비롯한 파싱, 큐잉, 통합 메시지 생성 등의 데이터 처리 기능을 수행하는 통합 어댑터를 구현한다. 이를 통하여 GPS, 영상장치, 센서 네트워크를 통해 수신되는 상황 데이터도 효과적으로 처리하는 것을 확인하였으며, 향후 위치 기반의 다양한 상황 정보 서비스를 개발하는 데 도움이 될 것으로 사료된다.
Albedo is one of the critical parameters for understanding global climate change and energy/water balance. In this study, we used red and NIR reflectance from Satellite Pour I'Obervation de la Terre (SPOT)/Vegetation (VGT) S1 product. The product is preprocessed for users that they are atmospherically corrected using Simple Method Atmospheric Correction (SMAC) by Vision on Technology (VITO) for calculating broadband albedo. Roujean's Bi-directional Reflectance Distribution Function (BRDF) model is a semi-empirical method used for BRDF angular integration and inversion. Each kernel of Roujean's model was multi integrated by angle components (i.e., viewing zenith, solar zenith, and relative azimuth angle). Black-sky hemispherical function is integrated by observational angle; whereas, white-sky hemispherical efficient is integrated by incident angle. Estimated spectral albedo of red ($0.61{\sim}0.68{\mu}m$, B2) and near infrared ($0.79{\sim}0.89{\mu}m$, B3) have a good agreement with MODIS albedo products.
We propose a novel micro surface plasmon resonance (SPR) sensor system based on polymer materials. The proposed SPR system consists of the incident medium with polymer waveguide and the gold thin film for sensing area. Using a polymer optical waveguide instead of a prism in SPR sensing system offers miniaturization, low cost, and potable sensing capability. The whole device performance was analyzed using the finite-difference time domain method. The optimum gold thickness in the attenuated total reflection mirror of polymer waveguide is around 50 nm and the resonance angle to generate surface plasmon wave is 68 degrees.
The purpose of this study is to develop a sensing system to measure the capacitance of a pre-developed engine oil deterioration detection sensor integrated with an oil filter. To measure the capacitance of engine oil in the sensor, it is used the way measuring the electric charging time in a capacitor by impressing DC volt. This method has merits on cost and signal stability. The measured capacitance is compensated by comparison with the one measured by an impedance analyzer. Also, using the dielectric constant gained by an impedance analyzer, the calculating equation of the dielectric constant of engine oil related with the currently developed sensor is decided. Finally, the degradation degree of engine oil is estimated according to the change rate of dielectric constant between green oil and used oil. The newly developed personal controller is to control a series of the processes.
In this paper, the compressed sensing basic pursuit denoise algorithm adopted to synthetic aperture radar imaging is investigated to improve the object recognition. From the incomplete data sets for image processing, the compressed sensing algorithm had been integrated to recover the data before the conventional back- projection algorithm was involved to obtain the synthetic aperture radar images. This method can lead to the reduction of measurement events while scanning the objects. An ultra-wideband radar scheme using a stripmap synthetic aperture radar algorithm was utilized to detect objects hidden behind the box. The Ultra-Wideband radar system with 3.1~4.8 GHz broadband and UWB antenna were implemented to transmit and receive signal data of two conductive cylinders located inside the paper box. The results confirmed that the images can be reconstructed by using a 30% randomly selected dataset without noticeable distortion compared to the images generated by full data using the conventional back-projection algorithm.
본 연구에서는 리모트센싱과 GIS의 장점을 살려 하나의 시스템에서 여러 기능을 복합적으로 이용하기 위한 리모트센싱과 GIS의 통합을 시도한 것이다. 래스터와 벡터 데이타의 동시 통합 출력을 위한 중복 알고리즘을 개발하였으며, 리모트센싱과 GIS의 통합결과를 시험적용하기 위하여 인공위성 화상 데이타와 지형도 벡터 그래픽 데이타를 정확하게 통합시켰다. 실제 적용에서는 리모트센싱과 GIS의 주요 적용분야의 주제별 적용에 대한 데이타 모집과 중복 그리고 좌표계 변환을 통하여 대상지역에 다각적으로 적용할 수 있는 기법을 시도함으로써 벡터와 래스터의 중복의 효용성을 입증하고 복합적인 현안분석을 통해서 리모트센싱과 GIS의 복합적용을 위한 새로운 적용 기법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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