Numerous operational anomalies and satellite failures have been reported since the beginnings of the "space age". Space weather effects on modern spacecraft systems have been emphasized more and more as increasing their complexity and capability. Energetic particles potentially can destroy and degrade electronic components in satellites. We analyzed the geostationary (GEO) satellite anomalies during 1997-2009 to search possible influences of space weather on the satellite anomalies like power problem, control processor problem, attitude control problem, etc. For this we use particle data from GOES and LANL satellites to investigate space weather effects on the GEO satellites' anomalies depending on Kp index, local time, seasonal variation, and high-energy electron contribution. As results, we obtained following results: (1) there is a good correlation between geomagnetic index(Kp) and anomaly occurrences of the GEO satellite; (2) especially during the solar minimum, occurrence of the satellite anomalies are related to electron flux increase due to high speed solar wind; (3) satellite anomalies occurred more preferentially in the midnight and dawn sector than noon and dusk sector; (4) and the anomalies occurred twice more in Spring and Fall than Summer and Winter; (5) the electron with the lowest energy channel (50-75keV) has the highest correlation (cc=0.758) with the anomalies. High association between the anomalies and the low energy electrons could be understand by the facts that electron fluxes in the spring and fall are stronger than those in the summer and winter, and low-energy electron flux is more concentrated in the dawn sector where the GEO satellite anomalies occurred more frequently than high-energy electron flux. While we could not identify what cause such local time dependences, our results shows that low-energy electrons (~100keV) could be main source of the satellite anomaly, which should be carefully taken into account of operating satellites.
이 논문은 완전설계와 반주문설계 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)을 설계 할 때 트랜지스터 수준에서 ad-hoc 기술을 사용한 저전력 고속의 명령어들 설계에 대한 것이다. 제안된 설계는 상위 수준은 Verilog-HDL을 사용하여 검증을 하였고, 논리적 정확성을 화인하기 위하여 ModelSim을 사용하여 시뮬레이션 하였다. 그리고 레이어 수준은 $0.25{\mu}m$ 기술을 사용하는 LASI를 사용하여 시험하였고, Win-spice 시뮬레이션 환경에서 시간 특성을 분석하였다. 시험을 한 결과에 의하면 RISC와 CISC와 같은 범용 프로세서는 전력 소모를 최대 $35\%$까지 감소되었다. 그리고 전파 지연이 많이 감소되었고 CPU의 반입과 수행 사이클의 빈도수가 증가됨에 따라 연산의 전체 빈도수가 증가되었다.
The SLIM used in the conveyance system has been generally developed the controller based on the slip frequency control and the VVVF method to obtain the quick response for the position control signal. This paper deals with the trust control of the SLIM by vector control with Bang-Bang condition. Also, the control system is composed of the PI controller for soft start of the SLIM and the q-axis current controller for correction in phase with Space Vector for reducing the harmonic pulsation in low speed. The processing for vector control and robust dynamic breaking control is carried out by MC80196KC micro processor and IGBT module. The proposed scheme is verified through the computer simulation and experiments for the 10KW SLIM.
자바 가상 기계는 모바일 및 내장형 제어 디바이스와 같은 소형 디바이스에 적합한 간결한 코드, 단순한 수행 동작, 플랫폼 독립성의 특성을 제공하지만, 스택 기반 동작에 기인한 낮은 연산 효율이 라는 큰 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 낮은 동작 속도 문제를 제거하여, 모바일 및 내장형 제어 분야용 자바 가속기를 설계하였다. 설계된 자바 가속기는 자바 가상머신 명령어 코드 중 81개를 구현하며, 효율적인 보조 프로세서 인터페이스와 명령어 버퍼를 사용하여 기존 32-비트 RISC 프로세서에 자바 보조 프로세서로 활용될 수 있도록 하였다. 자바 가속기는 14,300개의 게이트로 구성되며, 0.35um CMOS 공정 조건에서 약 50 Mhz의 동작 주파수를 갖는다.
고해상도 이미지 센서를 장착한 고가의 모바일 제품들이 확산되면서 중간값 필터에 기반을 둔 잡음 제거 필터의 필요성이 증가하고 있다. 이는 초박형 카메라에 내장된 이미지 센서의 물리적인 수광부 면적이 줄어듦에 따라 이미지 센서의 SNR이 떨어지기 때문이다. 게다가 영상의 해상도가 매우 높기 때문에 잡음제거 필터는 초고속으로 동작해야 한다. 따라서 잡음 제거 필터의 핵심 기능인 중간값 필터는 높은 동작주파수에서도 효과적으로 동작해야 한다. 초고속으로 동작하는 필터를 하드웨어로 구현하려면 입출력 간의 물리적 지연시간을 클럭의 주기 단위로 나누어서, 시분할하여 순차적으로 처리하는 파이프라인 구조를 가져야 한다. 파이프라인 단계는 많은 비용이 소모되는 레지스터로 구현되므로 파이프라인 단계를 줄이는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 입력부터 출력까지의 물리적 지연시간이 데이터의 수에 비례하는 기존의 중간값 필터와 달리, 데이터 수의 로그값에 비례하는 중간값 필터의 구조를 제안한다. 제안한 중간값 필터는 서로 다른 값을 가지는 데이터 집합에서의 중간값은 자신보다 큰 원소의 수와, 작은 원소의 수가 같다는 사실을 이용하며, 버블 정렬 구조에 기반을 둔 중간값 필터에 비해서 같은 동작주파수에서의 게이트 수가 25.3% 줄어든다. 중간값 필터는 잡음제거나 위색제거 등에서도 널리 사용되고 있으므로, 제안한 구조의 중간값 필터는 초고속으로 동작하는 이미지 신호 처리기의 효과적인 구현에 적합하다.
Karuppuswamy, Rajalakshmi;Arumugam, Kandaswamy;Swathi, Priya M.
ETRI Journal
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제35권4호
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pp.697-705
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2013
Emerging trends in the area of digital very large scale integration (VLSI) signal processing can lead to a reduction in the cost of the cochlear implant. Digital signal processing algorithms are repetitively used in speech processors for filtering and encoding operations. The critical paths in these algorithms limit the performance of the speech processors. These algorithms must be transformed to accommodate processors designed to be high speed and have less area and low power. This can be realized by basing the design of the auditory filter banks for the processors on digital VLSI signal processing concepts. By applying a folding algorithm to the second-order digital gammatone filter (GTF), the number of multipliers is reduced from five to one and the number of adders is reduced from three to one, without changing the characteristics of the filter. Folded second-order filter sections are cascaded with three similar structures to realize the eighth-order digital GTF whose response is a close match to the human cochlea response. The silicon area is reduced from twenty to four multipliers and from twelve to four adders by using the folding architecture.
본 논문에서는 프로세서 중심 컴퓨터 구조에서 개발된 MPI 병렬 프로그램을 수정하지 않고 메모리 중심 컴퓨터 구조에서 더 효율적으로 수행시키는 기술을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 기술은 메모리 중심 컴퓨터 구조가 가지는 빠른 대용량 공유 메모리 특징을 이용하여 MPI 표준 라이브러리 함수가 수행하는 네트워크 통신을 통한 느린 데이터 전달을 공유 메모리를 통한 빠른 데이터 전달로 대체하여 효율성을 얻는다. 본 연구에서 제안한 기술은 두 개의 프로그램에 구현되었다. 첫 번째 프로그램은 MC-MPI-LIB라고 불리는 수정된 MPI 라이브러리인데 이는 기존 MPI 표준 라이브러리 함수의 의미를 유지하면서 메모리 중심 컴퓨터 구조에서 더 효율적으로 수행한다. 두 번째 프로그램은 MC-MPI-SIM이라고 불리는 시뮬레이션 프로그램인데 이는 프로세서 중심 컴퓨터 구조 상에서 메모리 중심 컴퓨터 구조의 수행을 시뮬레이션한다. 본 논문에서 제안한 기술은 도커 가상화 상에서 구현된 분산 시스템 환경에서 개발하고 시험하였다. 다수의 MPI 병렬 프로그램을 이용하여 제안한 기술의 성능을 측정한 결과 메모리 중심 컴퓨터 구조에서 더 높은 성능으로 수행 가능함을 보였으며, 특히 통신 오버헤드 비율이 높은 MPI 병렬 프로그램의 경우 매우 높은 성능으로 수행 가능하다는 점을 확인하였다.
본 논문은 최근 각광을 받고 있는 차선 이탈 알림 서비스인 LDW(Lane Departure Warning)와 같은 안정성 서비스를 제공하기 위하여, 비대칭 멀티코어 플랫폼을 구성한다. 멀티코어 플랫폼은 고속 영상처리를 담당하는 고속영상 MCU(Micro Controller Unit) 코어와 안정적인 제어를 요하는 곳에 저속 제어 MCU코어를 사용하는 멀티코어 H/W 플랫폼상에 AUTOSAR S/W플랫폼을 포팅하고, AUTOSAR 개발방법론에 따른 MBD(Model Based Development) 기반 모델을 활용하여 LDW 소프트웨어 컴포넌트(SW-C)를 설계하고 동작을 검증한다. 또한 고속 영상 MCU와 저속 제어 MCU간에는 가상화 기법을 사용하지 않고 타이머 기반 공유 메모리를 이용한 폴링 기법의 IPC(Inter Processor Communication) 기능을 개발하고, 외부 타 ECU(Electronic Contol Unit)와의 CAN 통신기능을 개발하여 알람 신호, 차량 시뮬레이션 신호와 같은 제어 신호 송수신을 처리할 수 있도록 AUTOSAR S/W 플랫폼을 적용한다. 본 연구를 통하여 고속 및 저속 비대칭 멀티코어상에 AUTOSAR가 탑재된 ECU 기능 개발이 가능함을 확인함으로써, ADAS(Advanced Driver Assistance System)와 같은 다양한 응용 서비스들을 제공할 수 있게 되며, ISO 26262로 대변되는 차량 기능안정성 확보가 가능하게 된다.
현재 SAW Device는 좁은 대역폭으로 원하는 주파수만 통과 시키는 특성을 이용한 주파수 필터로 사용되고 있다. 하지만 무전원으로 영구적인 사용이 가능하다는 장점이 있기 때문에 다양한 분야로 활동 분야가 넓어지고 있다. 이러한 SAW Device를 이용한 센서 태그는 많은 연구가 이뤄졌지만, 아직 Reader Platform에 대한 개발이 미비한 상태이다. SAW Device를 이용한 ID Tag의 값을 읽는 방법에는 시간 영역 샘플링(TDS) 방식과 주파수 영역 샘플링(FDS) 방식이 있다. 본 연구에서는 고속의 샘플링을 요구하지 않아 상대적으로 느린 샘플링 속도로 고속의 프로세싱을 요구하는 FDS 방식을 사용한다. 기존의 FDS 방식의 Reader Platform은 PC를 통하여 ID를 검출하는 방식이었으나 Cortex-A9 프로세서를 기반으로 하여 저가, 소형, 실시간의 임베디드 Reader Platform을 구현한다.
지정맥 인식 기술은 손가락에 적외선 광을 조광하여 손가락에 있는 정맥 영상을 획득한 다음, 특징 추출, 매칭 등의 과정을 거쳐 개인을 인증하는 방법이다. 지정맥 인식을 위해 손가락 외각을 검출함에 있어 2차원 마스크(mask)를 기반한 2차원 컨볼루션(2-Dimension convolution) 처리방법은 저가(low cost)의 마이크로프로세서 또는 마이크컨트롤러에 적용할 때 많은 연산시간이 소요된다. 이러한 문제점을 개선하고 인식을 향상시키기 위해 본 연구에서는 2차원 마스크와 2차원 컨볼루션을 사용하지 않고 픽셀들 간의 차의 절대 값과 역치(threshold)를 기반을 둔 이동평균필터링, 가상의 코어점 기반한 ROI 추출법 등을 제안하였고, 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해 600개 지정맥 영상을 사용하여 에지 추출속도와 ROI 영역 추출의 정확도 등을 기존의 방법들과 비교 평가 하였다. 그 결과, 제안된 방법의 처리속도가 기존의 방법보다 최소 2배 이상의 빠른 처리속도를 보였으며, ROI 추출의 정확도는 기존의 방법보다 6% 이상의 성능 향상을 보였다, 이러한 결과로부터 제안된 기법을 저가의 마이크로프로세서에 적용한다면, 빠른 처리속도로 높은 인식률을 제공할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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