• 제목/요약/키워드: neural amplifier

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궤환성을 갖는 단츰신경회로망의 Inhibitory Synapses (Inhibitotory Synapses of Single-layer Feedback Neural Network)

  • 강민제
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권11호
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    • pp.617-624
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    • 2000
  • The negative weight can be ofter seen in Hopfield neural network, which is difficult to implement negative conductance in circuits. Usually, the inverted output of amplifier is used to avoid negative resistors for expressing the negative weights in hardware implementation. However, there is some difference between using negative resistor and the inverted output of amplifier for representing the negative weight. This difference is discussed in this paper.

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Two-Tone 입력을 이용한 RF 전력증폭기 메모리 특성의 신경망 모델링 (Neural Network Modeling of Memory Effects in RF Power Amplifier Using Two-tone Input Signals)

  • 황보훈;김원호;나완수;김병성;박천석;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1010-1019
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    • 2005
  • 본 논문에서는 투톤(two-tone) 신호가 입력된 RF 전력 증폭기의 출력단에서 관찰되는 메모리 효과를 신경망회로를 이용하여 모델링 하였다. 입력 신호의 톤 간격과 전력 레벨의 변화에 따른 출력 전력의 IMD(Inter-Modulation Distortion) 비대칭성을 측정하여 고출력 RF 전력 증폭기의 메모리 효과를 확인하였으며, 서로 다른 중심 주파수에서의 메모리 효과도 실험적으로 확인하였다. 투톤 입력 신호 테스트에 기초한 전력 증폭기의 모델링 방법으로 TDNN(Tapped Delay Line-Neural Network)방식을 적용하였으며 이 방식이 다른 여러 가지 모델링 방법과 비교하여 매우 신뢰할만한 정확성을 가짐을 보였다.

An Integrated Approach of CNT Front-end Amplifier towards Spikes Monitoring for Neuro-prosthetic Diagnosis

  • Kumar, Sandeep;Kim, Byeong-Soo;Song, Hanjung
    • BioChip Journal
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    • 제12권4호
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    • pp.332-339
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    • 2018
  • The future neuro-prosthetic devices would be required spikes data monitoring through sub-nanoscale transistors that enables to neuroscientists and clinicals for scalable, wireless and implantable applications. This research investigates the spikes monitoring through integrated CNT front-end amplifier for neuro-prosthetic diagnosis. The proposed carbon nanotube-based architecture consists of front-end amplifier (FEA), integrate fire neuron and pseudo resistor technique that observed high electrical performance through neural activity. A pseudo resistor technique ensures large input impedance for integrated FEA by compensating the input leakage current. While carbon nanotube based FEA provides low-voltage operation with directly impacts on the power consumption and also give detector size that demonstrates fidelity of the neural signals. The observed neural activity shows amplitude of spiking in terms of action potential up to $80{\mu}V$ while local field potentials up to 40 mV by using proposed architecture. This fully integrated architecture is implemented in Analog cadence virtuoso using design kit of CNT process. The fabricated chip consumes less power consumption of $2{\mu}W$ under the supply voltage of 0.7 V. The experimental and simulated results of the integrated FEA achieves $60G{\Omega}$ of input impedance and input referred noise of $8.5nv/{\sqrt{Hz}}$ over the wide bandwidth. Moreover, measured gain of the amplifier achieves 75 dB midband from range of 1 KHz to 35 KHz. The proposed research provides refreshing neural recording data through nanotube integrated circuit and which could be beneficial for the next generation neuroscientists.

전력 증폭기의 Behavioral 모델링을 위한 E-TDLNN 방식에 관한 연구 (A Study on the E-TDLNN Method for the Behavioral Modeling of Power Amplifiers)

  • 조숙희;이종락;조경래;서태환;김병철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1157-1162
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    • 2007
  • 본 논문에서는 전력 증폭기를 효과적으로 모델링하기 위한 E-TDLNN(Expanded-Tapped Delay Line Neural Network) 방식을 제안하였다. 이 방식은 전력 증폭기의 메모리 효과를 효과적으로 제시한 TDLNN 방식에 외부 변화 인자인 게이트 바이어스를 불변(invariant) 입력으로 추가한 후 측정된 전력 증폭기의 출력 스펙트럼을 목표치로 신경망을 통해 학습시킴으로써 전력 증폭기를 모델링하는 방식이다. 제안한 방식의 타당성을 증명하기 위해 주 증폭기의 게이트 바이어스를 $3.4{\sim}3.6V$ 범위에서 0.01 V 스텝으로 변화시키며 측정한 여러 데이터 중 3.45 V와 3.50 V에 대해 학습시킨 후, 게이트 바이어스가 3.40 V, 3.48 V, 3.53 V, 3.60 V인 경우에 대하여 출력을 예측한 결과 실제 출력과 거의 동일한 신호를 예측할 수 있었다.

RF 전력 증폭기 메모리 효과의 효율적인 측정과 모델링 기법 (Effective Measurement and modeling of memory effects in Power Amplifier)

  • 김원호;황보훈;나완수;박천석;김병성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.261-264
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    • 2004
  • In this paper, we identify the memory effect of high power(125W) laterally diffused metal oxide-semiconductor(LDMOS) RF Power Amplifier(PA) by two tone IMD measurement. We measure two tone IMD by changing the tone spacing and the power level. Different asymmetric IMD is founded at different center frequency measurements. We propose the Tapped Delay Line-Neural Network(TDNN) technique as the modeling method of LDMOS PA based on two tone IMD data. TDNN's modeling accuracy is highly reasonable compared to the memoryless adaptive modeling method.

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체내 이식 신경 신호 기록 장치를 위한 저전압 저전력 아날로그 Front-End 집적회로 (A Low-Voltage Low-Power Analog Front-End IC for Neural Recording Implant Devices)

  • 차혁규
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권10호
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    • pp.34-39
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    • 2016
  • 본 논문에서는 체내 이식용 신경 신호 기록 장치를 위한 저전압 저전력 아날로그 front-end 집적회로를 설계하였다. 제안된 집적 회로는 1 Hz에서 5 kHz 주파수 대역에 존재하는 신경 신호를 처리하기 위해 저잡음 neural 증폭기와 대역폭 조절이 가능한 능동 bandpass 필터로 구성되어 있다. Neural 증폭기는 우수한 잡음 특성을 위해 source-degenerated folded-cascode 연산증폭기를 기반으로 하여 설계하였고, 능동 필터의 경우 저전력의 current-mirror 연산증폭기를 이용하여 설계하였다. 능동 필터의 high-pass cutoff 주파수는 1 Hz에서 300 Hz까지 제어가 가능하며, low-pass cutoff 주파수는 300 Hz에서 8 kHz까지 제어가 가능하다. 전체 아날로그 front-end 회로는 53.1 dB의 전압 이득 성능과 1 Hz에서 10 kHz 대역에 대해서 $4.68{\mu}Vrms$의 입력 잡음 성능과 3.67의 noise efficiency factor 성능을 보인다. $18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계를 하였고 1-V 전원에서 $3.2{\mu}W$의 전력 소모 성능을 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.19 mm^2$ 이다.

시간지연 신경망을 이용한 기지국용 전력증폭기의 보상기법 (Power Amplifier Compensation Technique based on Tapped Delayed Neural Networks)

  • 황보훈;나완수;양영구;박천석;김병성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2327-2329
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    • 2005
  • In this paper, we identify the memory effects of the RF high-power base station amplifiers with Vector Signal Analyzer (VSA). It is found that the model of power- amplifier using Tapped Delayed Neural - Networks with back-propagation algorithm shows very accurate modeling performance. Based on this behavioral modeling, we conducted inverse compensation process which also uses Neural Networks.

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32채널 뇌파 및 뇌유전발전위 Mapping 시스템 (32-Channel EEG and Evoked Potential Mapping System)

  • 안창범;박대준
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.179-188
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    • 1996
  • A clinically oriented 32-channel electroencephalogram (EEG) and evoked potential (EP) mapping system has been developed EEG and EP signals acquired from 32-channel electrodes attached on the heroid surface are amplified by a pre-amplifier which is separated from main amplifier and is located near the patient to reduce signal attenuation and noise contamination between electrodes and the amplifier. The amplified signals are further amplified by a main amplifier where various filtering and gain contr61 are achieved An automatic artifact rejection scheme is employed using neural network-based EEG and artifact classifier, by which examination time is substantially reduce4 The continuously measured EEG sigrlals are used for spectral mapping, and auditory and visual evoked potentials measured in synchronous to the auditory and visual stimuli are used for temporal evoked potential mapping. A user-friendly graphical interface based on the Microsoft Window 3.1 is developed for the operation of the system. Statistical databases for comparisons of group and individual are included to support a statistically-based diagnosis.

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A conditionally applied neural network algorithm for PAPR reduction without the use of a recovery process

  • Eldaw E. Eldukhri;Mohammed I. Al-Rayif
    • ETRI Journal
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    • 제46권2호
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    • pp.227-237
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    • 2024
  • This study proposes a novel, conditionally applied neural network technique to reduce the overall peak-to-average power ratio (PAPR) of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system while maintaining an acceptable bit error rate (BER) level. The main purpose of the proposed scheme is to adjust only those subcarriers whose peaks exceed a given threshold. In this respect, the developed C-ANN algorithm suppresses only the peaks of the targeted subcarriers by slightly shifting the locations of their corresponding frequency samples without affecting their phase orientations. In turn, this achieves a reasonable system performance by sustaining a tolerable BER. For practical reasons and to cover a wide range of application scenarios, the threshold for the subcarrier peaks was chosen to be proportional to the saturation level of the nonlinear power amplifier used to pass the generated OFDM blocks. Consequently, the optimal values of the factor controlling the peak threshold were obtained that satisfy both reasonable PAPR reduction and acceptable BER levels. Furthermore, the proposed system does not require a recovery process at the receiver, thus making the computational process less complex. The simulation results show that the proposed system model performed satisfactorily, attaining both low PAPR and BER for specific application settings using comparatively fewer computations.

다채널 신경전극 어레이를 이용한 말초 신경신호의 측정 및 분석 (Recording and Analysis of Peripheral Nerve Activity Using Multi-Electrode Array)

  • 추준욱
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.279-285
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    • 2016
  • 신경보철 의수를 제어하기 위해서는 말초 신경신호를 측정하고 분석함으로써 사용자의 동작의도를 인식해야 한다. 본 논문에서는 다채널 신경전극 어레이, 전극 삽입 장치, 신경신호 증폭기로 구성된 말초 신경신호 측정 시스템을 제안한다. 마취상태에서 전극 삽입 장치를 이용하여 16 채널의 신경전극 어레이를 백서의 좌골신경에 안정적으로 삽입하였다. 수동적 관절 운동을 유도하거나 기계적 피부 자극을 인가하였을 때, 신경신호 증폭기를 통해 근육 또는 피부 감각 신경신호가 측정됨을 확인하였다. 또한, 개별 신경 단위를 분리하기 위해 활동전위 분류방법을 제안한다. 근육의 내부 수용기들은 근방추와 골지건 기관 수용기로 구분되었으며, 피부의 외부 수용기들은 완만적응과 급속적응 수용기로 분리되었다. 이와 같은 실험결과는 제안한 방법이 신경보철 시스템에서 말초 신경신호의 측정과 분석에 적용될 수 있음을 보였다.