• 제목/요약/키워드: sampling rate of frequency

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An Adaptive-Bandwidth Referenceless CDR with Small-area Coarse and Fine Frequency Detectors

  • Kwon, Hye-Jung;Lim, Ji-Hoon;Kim, Byungsub;Sim, Jae-Yoon;Park, Hong-June
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권3호
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    • pp.404-416
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    • 2015
  • Small-area, low-power coarse and fine frequency detectors (FDs) are proposed for an adaptive bandwidth referenceless CDR with a wide range of input data rate. The coarse FD implemented with two flip-flops eliminates harmonic locking as long as the initial frequency of the CDR is lower than the target frequency. The fine FD samples the incoming input data by using half-rate four phase clocks, while the conventional rotational FD samples the full-rate clock signal by the incoming input data. The fine FD uses only a half number of flip-flops compared to the rotational FD by sharing the sampling and retiming circuitry with PLL. The proposed CDR chip in a 65-nm CMOS process satisfies the jitter tolerance specifications of both USB 3.0 and USB 3.1. The proposed CDR works in the range of input data rate; 2 Gb/s ~ 8 Gb/s at 1.2 V, 4 Gb/s ~ 11 Gb/s at 1.5 V. It consumes 26 mW at 5 Gb/s and 1.2 V, and 41 mW at 10 Gb/s and 1.5 V. The measured phase noise was -97.76 dBc/Hz at the 1 MHz frequency offset from the center frequency of 2.5 GHz. The measured rms jitter was 5.0 ps at 5 Gb/s and 4.5 ps at 10 Gb/s.

저전력 기법을 사용한 고해상도 오디오용 Sigma Delta Decimation Filter 설계 (Sigma Delta Decimation Filter Design for High Resolution Audio Based on Low Power Techniques)

  • 휸 하이 아우;김소영
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권11호
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    • pp.141-148
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    • 2012
  • Oversampling 기법을 사용한 analog-to-digital (A/D) 컨버터에서 샘플링 된 신호의 signal bandwidth를 낮추어 주기 위해 데시메이션 필터가 사용된다. 본 논문은 sigma-delta ADC에 사용될 수 있는 저전력 4 단 32 bit 데시메이터 필터 디자인을 제안한다. 디지털 데시메이션 필터는 CIC(cascaded integrator-comb) filter와 세 개의 half-band FIR filter로 이루어져 있다. 전력소모를 최소화하기 위하여 CIC filter에는 pipeline구조가 사용되었고, FIR 필터의 multiplier 구조를 최적화하기 위하여 Canonic Signed Digit (CSD) 코드가 사용되었다. 130nm CMOS 공정으로 설계 자동화 CAD 도구를 사용하여 타이밍, 면적, 전력소모를 최적화하여 98.304 MHz 주파수에서 697 uW의 전력을 소모면서 32 bit, 192 kHz 아웃풋을 낼 수 있다.

뇌파기반 드론제어를 위한 기계학습에 관한 연구 (Study of Machine Learning based on EEG for the Control of Drone Flight)

  • 홍예진;조성민;차도완
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.249-251
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    • 2022
  • 본 연구에서는 뇌파를 이용하여 드론을 제어하기 위한 기계학습을 논의한다. 드론의 이륙과 전진, 후진, 좌측 이동 그리고 우측 이동을 제어대상으로 정의하였고 이를 제어하기 위한 뇌파의 신호를 전두엽을 대상으로 하는 Fp1·Fp2 2채널 건식 전극(NeuroNicle FX2) 뇌파 측정장비를 통하여 5.19초동안 각 제어대상과 연관된 행동의 운동 심상을 눈을 뜬 상태에서 측정(Sampling Rate 250Hz, Cutoff Frequency 6~20Hz) 하였다. 측정된 뇌파신호에 대해 매틀랩의 분류학습기를 이용해서 삼중 계층 신경망, 로지스틱 회귀커널, 비선형 3차 SVM 학습을 실시하였으며 학습결과 로지스틱 회귀 커널 학습에서 드론의 이륙과 전진, 후진, 좌측 이동 그리고 우측 이동을 위한 가장 높은 정확도를 가지고 있음을 클래스 참양성률로 확인할 수 있었다.

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축방향 서브 나이퀴스트 샘플링 기반의 횡탄성 영상 기법 (Shear-wave elasticity imaging with axial sub-Nyquist sampling)

  • 오우진;윤희철
    • 한국음향학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.403-411
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    • 2023
  • 탄성 영상과 미세 혈류 도플러 영상과 같은 기능성 초음파 영상은 조직의 기계적, 기능적 정보를 제공함으로써 진단 성능을 향상시킨다. 그러나 기능성 초음파 영상의 구현은 데이터 획득 및 처리 시 대용량 데이터 저장과 같은 한계를 야기한다. 본 논문에서는 효율적인 횡탄성 영상 기법을 위해 데이터 획득 양을 절감시키는 서브 나이퀴스트 접근법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 나이퀴스트 샘플링 속도보다 1/3배 낮은 샘플링 속도로 데이터를 획득하고, 주파수 스펙트럼의 주기성을 이용하여 대역 통과 필터링 기반의 보간을 통해 재구성된 Radio Frequency(RF) 신호를 사용하여 횡파 신호를 추적한다. 이때 RF 신호는 67 % 미만의 비대역폭으로 제한된다. 제안하는 접근법을 검증하기 위해 기존 샘플링 속도로 획득한 횡파 추적 데이터를 이용하여 서브 나이퀴스트 샘플링된 RF 신호를 재현하고, 기존 접근법과 횡파 속도 영상을 재구성한다. 정량적 평가를 위해 재구성한 횡파 속도 영상의 군속도, 대조도 잡음 비, 그리고 구조적 유사성 지수를 비교하였다. 우리는 서브 나이퀴스트 샘플링 기반 횡탄성 영상의 가능성을 정성적, 정량적으로 입증하였고, 향후 실시간 3차원 횡탄성 영상 기술에 유용하게 적용 가능할 것으로 기대된다.

저비트율로 압축된 오디오의 음질 개선 방법 (Audio Quality Enhancement at a Low-bit Rate Perceptual Audio Coding)

  • 서정일;서진수;홍진우;강경옥
    • 한국음향학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.566-575
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    • 2002
  • 이동통신망과 같이 제한된 대역폭에서 실시간 멀티미디어 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 보다 낮은 비트율로 비디오와 오디오 데이터를 압축하여야 한다. 또한 대부분의 대역이 비디오 데이터를 위해 할당되어 있으므로 제한된 대역폭만이 오디오에 할당되게 된다. 오디오 데이터를 낮은 비트율로 압축하기 위해서는 압축율이 높은 알고리즘을 사용하거나, 표본화 주파수 (sampling frequency)를 낮춤으로써 데이터 양을 줄여 낮은 비트율로 부호화하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해서 낮은 표본화 주파수로 오디오 신호를 압축하고, 낮은 표본화주파수를 사용함으로서 발생하는 대역폭의 손실은 소량의 부가정보를 이용하여 복원해 줌으로써 음질을 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 높은 주파수의 스펙트럼을 복원하기 위하여 부호화단에서 낮은 주파수 대역과 다운 샘플링 과정 중에 손실되는 높은 주파수 대역간의 에너지비를 바크밴드에 구한 후 이를 부호화하여 복호화 단으로 전달하고 이를 이용하여 높은 주파수 성분을 복원하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 이용하면 10%∼20% 정도의 추가적인 비트를 사용하면서 기존의 방식보다 세그멘탈 신호대 잡음비는 1㏈∼3㏈의 성능 개선을 보였으며, 주관적인 MOS 듣기 평가를 수행한 결과 기존의 방식보다 음질이 향상됨을 확인하였다. 또한 본 논문에서 제안한 방법은 주파수 영역에서 압축을 수행하는 모든 오디오 부호화 방식에도 적용이 가능하다.

Novel schemes of CQI Feedback Compression based on Compressive Sensing for Adaptive OFDM Transmission

  • Li, Yongjie;Song, Rongfang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권4호
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    • pp.703-719
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    • 2011
  • In multi-user wireless communication systems, adaptive modulation and scheduling are promising techniques for increasing the system throughput. However, a mass of wireless recourse will be occupied and spectrum efficiency will be decreased to feedback channel quality indication (CQI) of all users in every subcarrier or chunk for adaptive orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. Thus numerous limited feedback schemes are proposed to reduce the system overhead. The recently proposed compressive sensing (CS) theory provides a new framework to jointly measure and compress signals that allows less sampling and storage resources than traditional approaches based on Nyquist sampling. In this paper, we proposed two novel CQI feedback schemes based on general CS and subspace CS, respectively, both of which could be used in a wireless OFDM system. The feedback rate with subspace CS is greatly decreased by exploiting the subspace information of the underlying signal. Simulation results show the effectiveness of the proposed methods, with the same feedback rate, the throughputs with subspace CS outperform the discrete cosine transform (DCT) based method which is usually employed, and the throughputs with general CS outperform DCT when the feedback rate is larger than 0.13 bits/subcarrier.

Design of Dual-Mode Digital Down Converter for WCDMA and cdma2000

  • Kim, Mi-Yeon;Lee, Seung-Jun
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.555-559
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    • 2004
  • We propose an efficient digital IF down converter architecture for dual-mode WCDMA/cdma2000 based on the concept of software defined radio. Multi-rate digital filters and fractional frequency conversion techniques are adopted to implement the front end of a dual-mode receiver for WCDMA and cdma2000. A sub-sampled digital IF stage was proposed to support both WCDMA and cdma2000 while lowering the sampling frequency. Use of a CIC filter and ISOP filter combined with proper arrangement of multi-rate filters and common filter blocks resulted in optimized hardware implementation of the front end block in 292k logic gates.

PCM 입력의 DSD 인코더를 위한 디지털 필터 설계 (Digital Filter Design for the DSD Encoder with Multi-rate PCM Input)

  • 문동욱;김낙교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.170-172
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    • 2005
  • The DSD(Direct Stream Digital) encoder, which is a standard for SACD(Super Audio Compact Disc) proposed by Sony and philips, use 1 bit representation with a sampling frequency of 2.8224 MHz (64 $\times$ 44.1 kHz). For multi-rate PCM (Pulse Code Modulation) input like as 48/96/192 kHz, a external sample-rate converter is necessary to the DSD encoder. This paper has been proposed a digital filter structure composed of sample-rate converter and interpolation filter for the DSD encoder with multi-rate (48/96/192 kHz) PCM input. without a external sample-rate converter.

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다중 표본화율의 PCM 입력을 위한 개선된 DSD 인코더용 디지털 필털 설계 (An Improved Digital Filter Design for the DSD Encoder with Multi-rate PCM Input)

  • 문동욱;김낙교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.358-360
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    • 2005
  • The DSD(Direct Stream Digital) encoder, which is a standard for SACD(Super Audio Compact Disc) proposed by Sony and philips, uses 1 bit representation with a sampling frequency of 2.8224MHz (64${\times}$44.1kHz). For multi-rate PCM (Pulse Code Modulation) input such as 8${\sim}$192kHz, a external sample-rate converter is necessary to the DSD encoder. This paper has been proposed a digital mter structure composed of sample-rate converter and interpolaton filter for the DSD encoder with multi-rate (8${\sim}$192kHz) PCM input, without a external sample-rate converter.

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자체보정 벡터 발생기를 이용한 7-bit 2GSPS A/D Converter의 설계 (Design of a 7-bit 2GSPS Folding/Interpolation A/D Converter with a Self-Calibrated Vector Generator)

  • 김승훈;김대윤;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권4호
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    • pp.14-23
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    • 2011
  • 본 논문에서는 자체보정 벡터 발생기(Self-Calibrated Vector Generator)를 이용한 7-bit 2GSPS folding/interpolation A/D Converter (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 2GSPS 의 고속 변환에 적합한 상위 2-bit, 하위 5-bit 인 분할구조로 설계 되었으며, 각각의 folding/interpolation rate는 4와 8로 설정되었다. 최대 1GHz의 높은 입력신호를 처리하기 위해 cascade 구조의 preprocessing block을 적용하였으며, 전압 구동 방식 interpolation 기법을 적용하여 기준전압 생성 시 발생하는 추가적인 전력소모를 최소화하였다. 또한, 새로운 개념의 자체보정 벡터 발생기를 이용하여 device mismatch, 기생 저항 및 커패시턴스 등에 의한 offset error를 최소화하였다. 제안하는 ADC는 1.2V 0.13um 1-poly 7-metal CMOS 공정을 사용하여 설계 되었으며 calibration 회로를 포함한 유효 칩 면적은 2.5$mm^2$ 이다. 측정 결과 입력 주파수 9MHz, sampling 주파수 2GHz에서 39.49dB의 SNDR 특성을 보이며, calibration 회로의 작동결과 약 3dB 정도의 SNDR의 상승을 확인하였다.