• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권5호
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• pp.30-36
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• 2012

본 논문은 천이 검출기를 이용하여 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 정적 파라미터를 테스트 하는 내장 자체 테스트 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 ADC의 정적 테스트에서 가장 널리 사용되는 히스토그램 방법을 대체할 수 있다. 입력되는 테스트 신호는 상향 램프 신호를 사용하며 오프셋, 게인, INL(Integral Non-Linearity), DNL(Differential Non-Linearity)과 같은 정적 파라미터를 테스트 할 수 있다. 제안하는 방법은 실제 테스트 환경에서 랜덤 노이즈에 의해 발생할 수 있는 천이 구간 문제를 해결할 수 있으며, 테스트 스펙으로 주어지는 오차 허용 범위의 다양한 경우에 대해서 효율적으로 테스트를 수행할 수 있다. 실험 결과는 제안하는 방법이 정적 테스트를 올바르게 수행하는 것과, 기존 방법에 비해 하드웨어 오버헤드가 줄어드는 것을 보여준다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2361-2369
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• 2020

Compton cameras using large scintillators have been developed for high imaging sensitivity. These scintillator-based Compton cameras, however, mainly due to relatively low energy resolution, suffer from undesired background-radiation signals, especially when radioactive materials' activity is very low or their location is far from the Compton camera. To alleviate this problem for a large-size Compton camera, in the present study, a hybrid-type shielding system was designed that combines an active shield with a veto detector and a passive shield that surrounds the active shield. Then, the performance of the hybrid shielding system was predicted, by Monte Carlo radiation transport simulation using Geant4, in terms of minimum detectable activity (MDA), signal-to-noise ratio (SNR), and image resolution. Our simulation results show that, for the most cases, the hybrid shielding system significantly improves the performance of the large-size Compton camera. For the cases investigated in the present study, the use of the shielding system decreased the MDA by about 1.4, 1.6, and 1.3 times, increased the SNR by 1.2-1.9, 1.1-1.7, and 1.3-2.1 times, and improved the image resolution (i.e., reduced the FWHM) by 7-8, 1-6, and 3-5% for ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co, and ¹³¹I point source located at 1-5 m from the imaging system, respectively.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2250-2261
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• 2020

Accurate localization of radioactive materials is crucial in homeland security and radiological emergencies. Coded-aperture gamma camera is an interesting solution for such applications and can be developed into portable real-time imaging devices. However, traditional reconstruction methods cannot effectively deal with signal-independent noise, thereby hindering low-noise real-time imaging. In this study, a novel reconstruction method with excellent noise-suppression capability based on a multi-layer perceptron (MLP) is proposed. A coded-aperture gamma camera based on pixel detector and coded-aperture mask was constructed, and the process of radioactive source imaging was simulated. Results showed that the MLP method performs better in noise suppression than the traditional correlation analysis method. When the Co-57 source with an activity of 1 MBq was at 289 different positions within the field of view which correspond to 289 different pixels in the reconstructed image, the average contrast-to-noise ratio (CNR) obtained by the MLP method was 21.82, whereas that obtained by the correlation analysis method was 5.85. The variance in CNR of the MLP method is larger than that of correlation analysis, which means the MLP method has some instability in certain conditions.

• 융합정보논문지
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• 제7권6호
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• pp.143-151
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• 2017

일반화된 허프변환은 임의의 형태의 2차원 모델을 입력영상에서 탐지 및 추출하는데 사용되어지는 효과적인 방법이다. 그러나 일반화된 허프변환의 단점으로 실행시간이 오래 걸린다는 것과 과도한 메모리 사용을 들 수 있다. 그래서 현재까지의 대부분의 연구는 일반화된 허프변환의 실행시간과 메모리 사용량을 줄이는데 집중되어왔다. 그러나 실행시간과 메모리 사용을 줄여서 개선된 알고리즘이 입력 영상에 존재하는 노이즈를 고려할 경우 어떤 성능을 제공하는가는 여전히 불분명하다. 그러므로 본 논문은 일반화된 허프변환의 성능 평가를 위한 새로운 프레임워크를 제안한다. 이를 위해 일반화된 허프변환을 신호탐지 이론의 탐지기로 간주하며 ROC 커브를 사용해서 일반화된 허프변환의 성능을 정의한다. 마지막으로 입력 영상에서의 노이즈를 고려한 정량적인 성능 평가가 가능함을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권6호
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• pp.559-568
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• 2013

We report on the first error-free terahertz (THz) wireless communication at 0.310 THz for data rates up to 8.2 Gbps using a 18-GHz-bandwidth GaAs/AlGaAs field-effect transistor as a detector. This result demonstrates that low-cost commercially-available plasma-wave transistors whose cut-off frequency is far below THz frequencies can be employed in THz communication. Wireless communication over 50 cm is presented at 1.4 Gbps using a uni-travelling-carrier photodiode as a source. Transistor integration is detailed, as it is essential to avoid any deleterious signals that would prevent successful communication. We observed an improvement of the bit error rate with increasing input THz power, followed by a degradation at high input power. Such a degradation appears at lower powers if the photodiode bias is smaller. Higher-data-rate communication is demonstrated using a frequency-multiplied source thanks to higher output power. Bit-error-rate measurements at data rates up to 10 Gbps are performed for different input THz powers. As expected, bit error rates degrade as data rate increases. However, degraded communication is observed at some specific data rates. This effect is probably due to deleterious cavity effects and/or impedance mismatches. Using such a system, realtime uncompressed high-definition video signal is successfully and robustly transmitted.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.555-560
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• 2014

본 논문에서 850nm~1000nm 파장대역에서 레이저를 검출하기 위한 고감도 실리콘 포토다이오드를 제조하고 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. 소자의 크기는 $5000{\mu}m{\times}2000{\mu}m$이며 두께는 $280{\mu}m$로 제조하여 TO-5 형태로 패키징 하였다. 전기적 특성으로 암전류는 5V 역 전압 일 때 0.1nA의 값을 나타내었으며 정전용량은 0V일 때 1kHz 주파수 대역에서 32.5pF와 200kHz 주파수 대역에서 32.4pF로 적은 정전용량의 값을 나타내었다. 또한 출력신호의 상승시간은 10V의 전압일 때 20.92ns로 고속 응답특성을 확인하였다. 광학적 특성으로는 890nm에서 최대 0.57A/W의 분광감응도를 나타내었고 1000nm에서는 0.37A/W로 감소한 분광감응도를 나타내고 있지만 870nm~920nm 파장대역에서는 비교적 우수한 분광감응도를 나타내었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.362-373
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• 2016

The on-line measurement of high-power IGBT collector current is important for the hierarchical control and short-circuit and overcurrent protection of its driver and the sensorless control of the converter. The conventional on-line measurement methods for IGBT collector current are not suitable for engineering measurement due to their large-size, high-cost, low-efficiency sensors, current transformers or dividers, etc. Based on the gate driver, this paper has proposed a current measuring circuit for IGBT collector current. The circuit is used to conduct non-intervention on-line measurement of IGBT collector current by detecting the voltage drop of the IGBT power emitter and the auxiliary emitter terminals. A theoretical analysis verifies the feasibility of this circuit. The circuit adopts an operational amplifier for impedance isolation to prevent the measuring circuit from affecting the dynamic performance of the IGBT. Due to using the scheme for integration first and amplification afterwards, the difficult problem of achieving high accuracy in the transient-state and on-state measurement of the voltage between the terminals of IGBT power emitter and the auxiliary emitter (u_Ee) has been solved. This is impossible for a conventional detector. On this basis, the adoption of a two-stage operational amplifier can better meet the requirements of high bandwidth measurement under the conditions of a small signal with a large gain. Finally, various experiments have been carried out under the conditions of several typical loads (resistance-inductance load, resistance load and inductance load), different IGBT junction temperatures, soft short-circuits and hard short-circuits for the on-line measurement of IGBT collector current. This is aided by the capacitor voltage which is the integration result of the voltage uEe. The results show that the proposed method of measuring IGBT collector current is feasible and effective.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.75-80
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• 1993

본 논문에서는 혈액의 산소포화도를 비추출식으로 측정하기 위한 광 센서와 센서 시스템을 나타내었다. 광센서의 광원으로는 665nm와 805nm의 파장을 가지는 LED를 사용하여 구성하였고, 감지기로는 PIN 포토다이오드를 이용하여 각 센서부를 구성하였다. 이들 광원과 감지기를 이용하여 Flat Pack에 광 센서를 제작하였다. 혈액의 산소포화도를 측정하기 위한 센서 시스템을 신호 증폭기, 필터, 디스 플레이 장치, A/D 컨버터, 마이크로프로세서와 메모리 등으로 설계, 제작하였다. 그리고, 비추출식으로 산소포화도를 측정하기 위한 모의 실험 장치를 구성하여 모의 실험을 행하였다. 실험 결과, 산소포화도의 변화에 따른 각 파장의 출력치 변화를 비교하여 보면 665nm의 파장에서의 출력 변화가 805nm의 파장에서의 출력 변화보다 5배 정도 크게 변화하였다. 그리고, 산소포화도가 100%에서 60%로 변화할 때, 각 파장의 비(R805/R665)는 선형적으로 변화하였다. 그러므로, 100%에서 60%까지의 산소포화도 범위에서, 개발된 센서는 산소포화도의 변화를 5% 정도의 해상도로서 측정가능하였다. 따라서, 개발된 광센서가 인공 심장의 대동맥과 대정맥에 연결된다면 정확하고 신속하게 인공 심장을 제어할 수 있을 것이다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권1호
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• pp.90-95
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• 2014

The system design and the system performance analysis of 3D imaging laser radar system for the mapping purpose is addressed in this article. For the mapping, a push-bloom scanning method is utilized. The pulsed fiber laser with high pulse energy and high pulse repetition rate is used for the light source of laser radar system. The high sensitive linear mode InGaAs avalanche photo-diode is used for the laser receiver module. The time-of-flight of laser pulse from the laser to the receiver is calculated by using high speed FPGA based signal processing board. To reduce the walk error of laser pulse regardless of the intensity differences between pulses, the time of flight is measured from peak to peak of laser pulses. To get 3D image with a single pixel detector, Risley scanner which stirs the laser beam in an ellipsoidal pattern is used. The system laser energy budget characteristics is modeled using LADAR equation, from which the system performances such as the pulse detection probability, false alarm and etc. are analyzed and predicted. The test results of the system performances are acquired and compared with the predicted system performance. According to test results, all the system requirements are satisfied. The 3D image which was acquired by using the laser radar system is also presented in this article.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1321-1327
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• 2009

본 논문에서는 최근 방송 및 이동 통신 서비스가 광벙위하게 사용되고 서비스 영역의 용이한 확대로 인해 무선중계기에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 무선중계기에서 발생되는 궤환 신호로 인한 발진현상이 발생 한다. 그룹화 LMS(Least Mean Square)와 CMA(Constant Modulus Algorithm) 알고리즘을 이용한 적응 필터를 적용시킨 새로운 혼합 간섭 제거기활 제안한다. 제안한 간섭 제거기는 그룹화 LMS 알고리즘 간섭 제거기법을 적용시키기 때문에 기존 구조보다 나은 채널 적응 성능과 낮은 MSE(Mean Square Error)을 가진다. 이 제안된 검출기는 수렴속도를 증가하면서 동시에 평균 자승 에러를 줄이기 위해 최소평균 자승 알고리즘에서 두 개의 적응화 상수를 이용한다. 이 구조는 기존 비선형 간섭제거기에 비해 같은 MSE(Mean Square Error)에 대한 반복수와 하드웨어 복잡도를 줄여준다.