• 산업공학
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• 제8권3호
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• pp.241-248
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• 1995

Fa SI(Sysrem Intergration)분야에 있어서 PLC(Programmable Logic Controller)와 컴퓨터간의 접속은 필수 불가결한 요소기술로 자리잡고 있으며, 이러한 기술변화에 맞춰서 기존 유니트의 기술적 발전뿐 아니라 타 유니트와 접속등의 네트워킹에 관련된 내용이 하드웨어, 소트프웨어적으로 발전되고 있는 추세이다. 시스템통합을 하기 위해서는 기본적으로 PLC Networking을 하드웨어, 소프트웨어적으로 수행하여야 하나, 많은 연구들이 PLC 통신 유니트의 기술적 향상 및 표준화에 대한 부분으로 되어왔었다. 본 논문은 정보시스템을 구축할 때 PLC에서 처리하여야 하는 데이터, 혹은 컴퓨터와 송수신 받아야 하는 자료들에 대한 내용과 이들 자료를 PLC 내부에서 처리하는 방법론에 대해 기술코자 한다. 일반적인 Interface 방법으로 접점연결(Point to Point Connection)과 컴퓨터링크유니트에 대한 내용을 파악해보고, 설비고장진단 및 이상발생에 대한 추적이 가능하도록 PLC Memory내에 PLC접점데이타를 직접접근방식(Direct Accssing Method)과 간접접근방식 (Indirect Accssing Method)으로 구분하고, 간접접근방식을 요소(Element), 동작(Event)에 의한 방법론을 이용하여 PLC DATA를 처리토록 하는 내용을 설명하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1-9
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• 2019

본 논문에서는 DRAM으로 전송되는 커맨드 버스의 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 Small Active Command 기법을 제안한다. 이를 위해, DRAM으로 전달되는 주소 중 가장 큰 크기를 차지하는 Row 주소를 포함하고 다중패킷으로 구성된 ACTIVE 커맨드를 대상으로 한다. 제안된 Small Active Command 기법은 자주 참조되는 Row 주소를 Hot 페이지로 식별하고 메모리 컨트롤러와 DRAM에 적재된 작은 캐시(테이블)의 인덱스 번호를 Row 주소를 대신하여 단일 패킷으로 전달한다. 제안된 기법에서는 인덱스 번호 전달과 캐시 동기화 관리를 위해 기존 DRAM커맨드의 사용하지 않는 비트를 활용한 I-ACTIVE와 I-PRECHARGE 커맨드를 추가하였다. 시뮬레이션을 이용한 실험 결과 제안된 방식은 Close-page 정책과 Open-page 정책에서 각각 평균적으로 20%, 8.1%의 커맨드 버스 전력 소모량을 감소시켰다.

• 자동차안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.129-143
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• 2021

This paper proposes actuator fault detection and adaptive fault-tolerant control algorithms using performance index and human-like learning for longitudinal autonomous vehicles. Conventional longitudinal controller for autonomous driving consists of supervisory, upper level and lower level controllers. In this paper, feedback control law and PID control algorithm have been used for upper level and lower level controllers, respectively. For actuator fault-tolerant control, adaptive rule has been designed using the gradient descent method with estimated coefficients. In order to adjust the control parameter used for determination of adaptation gain, human-like learning algorithm has been designed based on perceptron learning method using control errors and control parameter. It is designed that the learning algorithm determines current control parameter by saving it in memory and updating based on the cost function-based gradient descent method. Based on the updated control parameter, the longitudinal acceleration has been computed adaptively using feedback law for actuator fault-tolerant control. The finite window-based performance index has been designed for detection and evaluation of actuator performance degradation using control error.

• 방송공학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.182-185
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• 2019

본 논문에서는 프로그래머블 멀티포맷 비디오 복호화기를 구성하기 위한 기본 모듈들의 요구 성능을 분석하고 제안하였다. 제안한 플랫폼의 목적은 고성능 FHD 비디오 복호화기 구성이다. 제안한 복호화기는 재구성 가능한 프로세서, 전용 비트스트림 코프로세서, 메모리 제어기, 움직임 보상용 캐쉬 및 플렉서블 하드웨어 가속기 등으로 구성되었다. 300MHz 클럭을 사용했을 때 HEVC로 부호화된 초당 30 장의 FHD를 복호화 할 수 있는 모듈들의 성능에 대해서 분석하고 기본 성능을 제안하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권3호
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• pp.98-109
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• 2002

블루투스 무선 기술은 음성 및 데이터 전송을 위한 단거리 일대다중 무선 주파수 통신을 위해 제안된 범용적으로 사용 가능한 무선통신 기술이다. 블루투스는 2.4㎓ ISM 밴드에서 동작하며 약 l0m 범위의 다양한 이동 장치와 휴대용 장치를 위한 저가격의 기저대역 무선 접속을 제공한다 본 논문은 DMA 방식의 블루투스 기저대역 모듈을 개발하고 그 구조와 테스트 결과를 보인다. 개발된 모듈은 링크 컨트롤러, UART 그리고 오디오 코덱의 세가지 블록으로 구성되며 메인 프로세서 사이의 정보 전달 및 DMA지원을 위한 버스 인터페이스와 RF모듈과의 데이터 송수신을 위한 RF 인터페이스를 지원한다. DMA의 사용은 FIFO를 이용한 데이터의 송수신 방법을 사용하는 기저대역 모듈에 비하여 모듈의 구현 크기 및 데이터의 처리 속도에 있어서도 많은 차이점을 갖는다. 각 블록을 DMA를 지원하도록 설계함으로써 작은 크기의 모듈을 설계할 수 있다. 이러한 작은 크기의 모듈은 생산비용의 절감과 함께 다양한 응용분야에 사용될 수 있는 범용성을 제공한다. 또한 본 모듈은 UART를 이용한 펌웨어 업그레이드 방식을 지원하고 소프트 IP로 설계되었으며 FPGA와 ASIC으로 구현하여 개인용 컴퓨터 사이의 파일 전송과 비트-스트림 전송을 통해 테스트 되었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.116-128
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• 2011

본 논문에서는 기존의 방법에 비해서 사용되는 메모리의 증가가 없이, 혹은 메모리의 증가를 최소화하는 영상 메모리의 회전 변환 기법을 개발하여 얼굴 회전 변화에 강인한 고성능 실시간 얼굴 검출 엔진 구조를 제안하였으며 FPGA 구현을 통하여 제안 구조의 타당성을 검증하였다. 고성능 얼굴 검출을 위해 기존에 사용하던 조명 변화에 강인한 MCT(Modified Census Transform) 변환 기법과 최적화된 학습데이터 생성을 위한 Adaboost 학습 기법 이외에 얼굴 회전 변환에 강인함을 위한 영상 회전 기법을 이용하였다. 제안한 하드웨어 구조는 색좌표 변환부, 잡음 제거부, 메모리 인터페이스부, 영상 회전부, 크기 조정부, MCT 생성부, 얼굴 후보 검출부/ 신뢰도 비교부, 좌표 재조정부, 데이터 검증부, 검출 결과 표시부/컬러 기반 검출 결과 표시부로 구성되어있다. 구현 및 검증을 위해 Virtex5 LX330 FPGA 보드와 QVGA급 CMOS 카메라, LCD Display를 이용하였으며, 다양한 실생활 환경 및 얼굴 검출 표준 데이터베이스에 대해서 뛰어난 성능을 나타냄을 검증하였다. 결과적으로 실생활 환경에서 초당 60프레임 이상의 속도로 실시간 처리가 가능하며, 조명 변화 및 얼굴 회전 변화에 강인하고, 동시에 32개의 다양한 크기의 얼굴 검출이 가능한 고성능 실시간 얼굴 검출 엔진을 개발하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8C호
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• pp.1113-1124
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• 2004

본 논문에서는 입력 영상을 실시간으로 압축 및 복원할 수 있는 하드웨어(hardware, H/W)의 구조를 제안하고 처리되는 영상의 보안 및 보호를 위한 워터마킹 기법(watermarking)을 제안하여 H/W로 내장하고자 한다. 영상압축과 복원과정을 하나의 FPGA 칩 내에서 처리할 수 있도록 요구되는 모든 영상처리 요소를 고려하였고 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)을 사용하여 각각을 효율적인 구조의 H/W로 사상하였다. 필터링과 양자화 과정을 거친 다음에 워터마킹을 수행하여 최소의 화질 감소를 가지고 양자화 과정에 의해 워터마크의 소실이 없으면서 실시간으로 동작이 가능하도록 하였다. 구현된 하드웨어는 크게 데이터 패스부(data path part)와 제어부(Main Controller, Memory Controller)로 구분되고 데이터 패스부는 영상처리 블록과 데이터처리 블록으로 나누어진다. H/W 구현을 위해 알고리즘의 기능적인 간략화를 고려하여 H/W의 구조에 반영하였다. 동작은 크게 영상의 압축과 복원과정으로 구분되고 영상의 압축 시 대기지연 시간 없이 워터마킹이 수행되며 전체 동작은 A/D 변환기에 동기하여 필드단위의 동작을 수행한다. 구현된 H/W는 APEX20KC EP20K600CB652-7 FPGA 칩에서 69%(16980개)의 LAB(Logic Array Block)와 9%(28352개)의 ESB(Embedded System Block)을 사용하였고 최대 약 82MHz의 클록주파수에서 안정적으로 동작할 수 있어 초당 67필드(33 프레임)의 영상에 대해 워터마킹과 압축을 실시간으로 수행할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.251-258
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• 2012

SSD (Solid-state Drive), 더 나아가 SSS (Solid-state Storage System)와 같은 고성능 스토리지 요구 사항을 지원하기 위해 최근 낸드 플래시 메모리도 DRAM에서와 같이 SDR (Single Data Rate)에서 고속 DDR (Double Data Rate) 신호구조로 진화하고 있다. 이에 따라 PHY (Physical layer) 회로 기술을 적용하여 협소 타이밍 윈도우 내에서 유효 데이터를 안정적으로 래치하고, 핀 간 데이터 스큐를 최소화하는 것 등이 새로운 이슈로 부각되고 있다. 또한, 낸드 플래시 동작 속도의 증가는 낸드 플래시 컨트롤러의 동작 주파수 상승으로 이어지고 동작 모드에 따라 컨트롤러 내부 소모 전력 변동성이 급격히 증가한다. 공정 미세화와 저전력 요구에 의해 컨트롤러 내부 동작 전압이 1.5V 이하로 낮아지면서 낸드 플래시 컨트롤러 내부 전압 변화 마진폭도 좁아지므로 이러한 소모 전력 변동성 증가는 내부 회로의 정상 동작 범위를 제한한다. 컨트롤러의 전원전압 변동성은 미세공정으로 인한 OCV (On Chip Variation)의 영향이 증가함에 따라 더 심화되는 추세이고, 이러한 변동성의 증가는 순간적으로 컨트롤러의 보장된 정상 동작 범위를 벗어나게 되어 내부 로직의 오류를 초래한다. 이런 불량은 기능적 오류에 의한 것이 아니므로 문제의 원인 규명 및 해결이 매우 어렵게 된다. 본 논문에서는 낸드플래시 컨트롤러 내부의 비정상적 전원 전압 변동하에서도 유효 타이밍 윈도우를 경제적인 방법으로 유지할 수 있는 회로 구조를 제안하였다. 실험 결과 기존 PHY회로 대비 면적은 20% 감소한 반면 최대 데이터 스큐를 379% 감소시켜 동등한 효과를 보였다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권12호
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• pp.323-331
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• 2017

본 논문에서는 사물인터넷을 증착 순서 공정에 적용하여 증착 공정을 진행하는 과정의 제어에 온도제어기, 압력제어기, 가스제어기, 입출력 제어기 등 네 가지 종류를 대체하여 개선된 순서제어에 따른 부하균등을 해석하였다. 먼저 증착 설비에서 사물인터넷의 적용 전과 후의 시퀀스 절차를 통해 각각의 기능을 갖는 온도제어기, 압력제어기, 가스제어기, 입출력 제어기로 제어에 필요한 데이터를 전송받아서 개선된 시퀀스 순서대로 실행을 비교하여 순서과정을 제안하였다. 또한, 증착 공정에서 사물인터넷의 도입 전과 후를 비교하면서 증착 공정의 시퀀스 다이어그램을 작성하여 증착과정의 센싱 영역에 대한 부하 균등을 수행하였다. 이를 위해 각 센서입출력을 랜덤 프로세스와 버스트 프로세스 도착으로 모델링하고 CPU 부하와 메모리 부하를 수행한 결과를 도출하였다. 결과적으로 증착설비의 증착 공정에 장비제어기에서 수행하던 일부 기능을 사물인터넷에서 수행함으로써 장비제어기의 부하 균등 조절로 부하를 감소시키고 순서제어의 감소로 신뢰성은 높아지는 결과를 확인하였다. 본 논문을 통해 확인한 바와 같이, 사물인터넷을 증착 공정에 적용하면 설비의 확장 시에도 장비제어기의 부하를 최소화 함으로써 설비의 안정성을 향상시킬 수 있을 것을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권11호
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• pp.24-32
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• 2002

본 논문에서는 포맷 변환기를 사용하여 여러 가지 영상처리 필터링을 구현하였다. 이러한 설계 기법은 집적회로를 이용한 대규모 화소처리배열을 근거로 하여 실현하였다. 집적구조의 두가지 형태는 연산병렬프로세서와 병렬 프로세스 DRAM(또는 SRAM) 셀로 분류할 수 있다. 1비트 논리의 설게 피치는 집적 구조에서의 고밀도 PE를 배열하기 위한 메모리 셀 피치와 동일하다. 이러한 포맷 변환기 설계는 효율적인 제어 경로 수행을 능력을 가지고 있으며 하드웨어를 복잡하게 할 필요 없이 고급 기술로 사용 될 수 있다. 배열 명령어의 순차는 프로세스가 시작되기 전에 호스트 컴퓨터에 의해 생성이 되며 명령은 유니트 제어기에 저장이 된다. 호스트 컴퓨터는 프로세싱이 시작된 후에 저장된 명령어위치에서 시작하여 화소-병렬 동작을 처리하게 된다. 실험 결과 1)단순한 평활화는 더 높은 공간의 주파수를 억제하면서 잡음을 감소시킬 뿐 아니라 에지를 흐리게 할 수 있으며, 2) 평활화와 분할 과정은 날카로운 에지를 보존하면서 잡음을 감소시키고, 3) 평활화와 분할과 같은 메디안 필터링기법은 영상 잡음을 줄이기 위해 적용될 수 있고 날카로운 에지는 유지하면서 스파이크 성분을 제거하고 화소 값에서 단조로운 변화를 유지 할 수 있었다.