• 제목/요약/키워드: tapped-line

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MMSE based Wiener-Hopf Equation

  • Cho, Juphil;Lee, Il Kyu;Cha, Jae Sang
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제4권1호
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    • pp.18-22
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    • 2012
  • In this paper, we propose an equivalent Wiener-Hopf equation. The proposed algorithm can obtain the weight vector of a TDL(tapped-delay-line) filter and the error simultaneously if the inputs are orthogonal to each other. The equivalent Wiener-Hopf equation was analyzed theoretically based on the MMSE(minimum mean square error) method. The results present that the proposed algorithm is equivalent to original Wiener-Hopf equation. In conclusion, our method can find the coefficient of the TDL (tapped-delay-line) filter where a lattice filter is used, and also when the process of Gram-Schmidt orthogonalization is used. Furthermore, a new cost function is suggested which may facilitate research in the adaptive signal processing area.

Linearity improvement of UltraScale+ FPGA-based time-to-digital converter

  • Jaewon Kim;Jin Ho Jung;Yong Choi;Jiwoong Jung;Sangwon Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권2호
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    • pp.484-492
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    • 2023
  • Time-to-digital converters (TDCs) based on the tapped delay line (TDL) architecture have been widely used in various applications requiring a precise time measurement. However, the poor uniformity of the propagation delays in the TDL implemented on FPGA leads to bubble error and large nonlinearity of the TDC. The purpose of this study was to develop an advanced TDC architecture capable of minimizing the bubble errors and improving the linearity. To remove the bubble errors, the decimated delay line (DDL) architecture was implemented on the UltraScale + FPGA; meanwhile, to improve the linearity of the TDC, a histogram uniformization (HU) and multi-chain TDL (MCT) methods were developed and implemented on the FPGA. The integral nonlinearities (INLs) and differential nonlinearities (DNLs) of the plain TDCs with the 'HU method' (HU TDC) and with 'both HU and MCT methods' (HU-MCT TDC) were measured and compared to those of the TDC with 'DDL alone' (plain TDC). The linearity of HU-MCT TDC were superior to those of the plain TDC and HU TDC. The experiment results indicated that HU-MCT TDC developed in this study was useful for improving the linearity of the TDC, which allowed for high timing resolution to be achieved.

Field-Programmable Gate Array를 사용한 탭 딜레이 방식 시간-디지털 변환기의 정밀도 향상에 관한 연구 (Improving the Accuracy of the Tapped Delay Time-to-Digital Converter Using Field Programmable Gate Array)

  • 정도환;임한상
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권9호
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    • pp.182-189
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    • 2014
  • 탭 딜레이(tapped delay) 방식은 field-programmable gate arrary(FPGA) 내부 리소스를 이용한 설계에 적합하여 FPGA기반 시간-디지털 변환기(time-to-digital converter)로 널리 사용되고 있다. 그런데 이 방식의 시간-디지털 변환기에서는 지연 소자로 사용하는 전용 캐리체인(dedicated carry chain)의 탭 당 지연시간 차이가 정밀도 저하의 가장 큰 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 일반적인 구형파 대신 고정된 시간 폭을 가지는 펄스신호를 지연 소자로 인가하고 상승과 하강 엣지에서 두 번의 시간 측정을 통해 전용 캐리체인내 지연시간의 불균일성을 보상하고 정밀도를 향상하는 시간-디지털 변환기 구조를 제안한다. 제안한 구조는 두 번의 시간 측정을 위해 2개 구역의 전용 캐리체인을 필요로 한다. Dual 엣지 보상 전 두 전용 캐리체인에서 탭 당 지연시간의 평균은 각각 17.3 ps, 16.7 ps에서 보상 후 평균은 11.2 ps, 10.1 ps으로 감소하여 각각 35%, 39% 이상 향상되었다. 가장 중요한 탭 당 최대지연 시간은 41.4 ps, 42.1 ps에서 20.1 ps, 20.8 ps 로 50% 이상 감소하였다.

A Novel Equivalent Wiener-Hopf Equation with TDL coefficient in Lattice Structure

  • Cho, Ju-Phil;Ahn, Bong-Man;Hwang, Jee-Won
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.500-504
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    • 2011
  • In this paper, we propose an equivalent Wiener-Hopf equation. The proposed algorithm can obtain the weight vector of a TDL(tapped-delay-line) filter and the error simultaneously if the inputs are orthogonal to each other. The equivalent Wiener-Hopf equation was analyzed theoretically based on the MMSE(minimum mean square error) method. The results present that the proposed algorithm is equivalent to original Wiener-Hopf equation. The new algorithm was applied into the identification of an unknown system for evaluating the performance of the proposed method. We compared the Wiener-Hopf solution with the equivalent Wiener-Hopf solution. The simulation results were similar to those obtained in the theoretical analysis. In conclusion, our method can find the coefficient of the TDL (tapped-delay-line) filter where a lattice filter is used, and also when the process of Gram-Schmidt orthogonalization is used. Furthermore, a new cost function is suggested which may facilitate research in the adaptive signal processing area.

메타 인공 물질을 이용한 새로운 Split-Ring 공진기 및 대역통과 필터 (New Split Ring Resonator and Band-pass Filter Using Meta-Material)

  • 윤기철;이종철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.22-31
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    • 2010
  • 본 논문에서는 메타 인공 물질을 이용한 스플릿 링 공진기를 새롭게 제안하여 2단 필터를 설계 하였다. 제안된 필터는 새로운 공진기의 크기를 자유롭게 조절할 수가 있고, 탭-선로의 위치를 이용하여 대역폭을 쉽게 조절할 수가 있다. 제안된 공진기 및 필터는 군사용 위성통신 대역인 I-밴드의 10 GHz 중심 주파수에서, 공진기의 Qe값은 184이며, 필터의 대폭은 10 %이고, 삽입손실 및 반사손실은 각각 1.43 dB 와 16.8 dB의 값을 얻었다.

입사각 추정을 위한 적응 공간영역 FB-예측기 (Adaptive Spatial Domain FB-Predictors for Bearing Estimation)

  • 이원철;박상택;차일환;윤대희
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.160-166
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    • 1989
  • 공간영역 예측기의 계수를 계산하기 위한 적응 알고리듬이 제안되었다. 제안된 방법은 LMS 알고리듬을 사용하여 TDL(tapped-delay-line)과 ESC(escalator) 구조를 갖는 공간영역 예측기의 계수를 계산한다. 기종존의 일반적인 예측기와 다른점은 순방향과 역방향 예측 오차의 평균 자승값의 합을 최소화하며 예측기의 계수를 계산함으로 향상된 선형예측 공간 스펙트럼을 얻을 수 있다. 제안된 방법을 선형으로 배열된 센서에 의하여 얻어진 협대역신호의 입사각 추정문제에 적용시켜 기존의 적응예측 알고리듬과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능을 비교하였다.

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응용시스템에 강건한 Wiener-Hopf 방정식 (Wiener-Hopf Equation with Robustness to Application System)

  • 조주필;이일규;차재상
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.245-249
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    • 2011
  • 본 논문에서 등가의 Wiener-Hopf 공식을 제안한다. 제안된 알고리듬은 입력신호들이 직교하는 경우 TDL 필터의 가중치 벡터와 오차를 동시에 가질 수 있게 된다. 등가의 Wiener-Hopf 방정식은 최소 평균 자승 오차 방식에 근여 이론적으로 분석이 되었다. 제안된 알고리듬의 성능 결과는 원래 Wiener-Hopf 방정식의 성능과 동일함을 확인할 수 있다. 결론적으로 제안된 방식은 격자 필터가 적용되는 경우 TDL 필터 계수를 가지게 된다. 게다가 새로운 비용함수가 제안되어 더욱 우수한 적응신호처리 분야에서의 발전을 보일 것으로 기대된다.

Field Programmable Gate Array 기반 다중 클럭과 이중 상태 측정을 이용한 시간-디지털 변환기 (Time-to-Digital Converter Implemented in Field-Programmable Gate Array using a Multiphase Clock and Double State Measurements)

  • 정현철;임한상
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권8호
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    • pp.156-164
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    • 2014
  • Field programmable gate array 기반 시간-디지털 변환기(Time to Digital Converter)로 가장 널리 사용되는 딜레이 라인(tapped delay line) 방식은 딜레이 라인의 길이가 길어지면 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 동일한 시간 해상도를 가지면서 딜레이 라인의 길이를 줄일 수 있도록 4 위상 클럭을 사용하고 이중 상태 판별 제어부를 가지는 시간-디지털 변환기 구조를 제안한다. 4 위상 클럭 별로 딜레이 라인 구성 시 발생하는 라인 간 딜레이 오차를 줄이기 위해 입력신호와 가장 가까운 클럭과의 시간 차이만 하나의 딜레이 라인으로 측정하고 어떤 위상 클럭이 사용되었는지를 판별하는 구조를 가졌다. 또한 싱크로나이저 대신 이중 상태 측정 state machine을 이용하여 메타스태이블을 판별함으로써, 싱크로나이저로 인한 딜레이 라인의 증가를 억제하였다. 제안한 시간-디지털 변환기(TDC)의 성능 측정 결과 1 ms의 측정 시간 범위에 대해 평균 분해능 22 ps, 최대 표준편차 90 ps을 가지며 비선형성은 25 ps였다.