• 제목/요약/키워드: ultra-low power

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무선 패킷 전송을 위한 Hybrid ARQ 광대역 통신시스템의 처리율 성능 (Throughput Performance of Hybrid ARQ Ultra-Wideband Communication System for Wireless Packet Transmission)

  • 노재성
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.274-280
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    • 2007
  • 초 광대역 신호는 상대적으로 낮은 주파수에서 매우 넓은 대역폭을 갖는 방사 스펙트럼을 특징으로 하고 있다. 본 논문에서는 잡음과 동일채널간섭 채널에서 M-ary 상관 수신기 구조로 된 초 광대역 시스템의 비트 오율, 패킷 오율, 데이터 처리율 성능을 분석한다. UWB 시스템의 성능을 평가하기 위하여 하나 이상의 펄스 위치 변조 신호로 구성된 UWB 통신 파형을 사용하였다. 본 논문에서 사용된 M-ary PPM 신호는 시스템 성능 해석의 간략화를 위하여 균일하게 상관된 PPM 신호를 정의하였다. 시스템 성능의 해석을 통하여 무선 채널 에러는 처러율 성능을 감소시키며 hybrid ARQ 기법을 통하여 효과적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 성능 개선 기법과 사용된 파라미터를 통하여 초 광대역 시스템의 데이터 처리율 비교를 수행하였다. 성능 평가 과정을 통하여 무선 채널과 hybrid ARQ 기법의 영향을 신호 대 잡음 전력비에 따른 PER 및 처리율을 평가하였다.

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Analysis and Implementation of High Step-Up DC/DC Convertor with Modified Super-Lift Technique

  • Fani, Rezvan;Farshidi, Ebrahim;Adib, Ehsan;Kosarian, Abdolnabi
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권3호
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    • pp.645-654
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    • 2019
  • In this paper, a new high step up DC/DC converter with a modified super-lift technique is presented. The coupled inductor technique is combined with the super-lift technique to provide a tenfold or more voltage gain with a proper duty cycle and a low turn ratio. Due to a high conversion ratio, the voltage stress on the semiconductor devices is reduced. As a result, low voltage ultra-fast recovery diodes and low on resistance MOSFET can be used, which improves the reverse recovery problems and conduction losses. This converter employs a passive clamp circuit to recycle the energy stored in the leakage inductance. The proposed convertor features a high conversion ratio with a low turn ratio, low voltage stress, low reverse recovery losses, omission of the inrush currents of the switch capacitor loops, high efficiency, small volume and reduced cost. This converter is suitable for renewable energy applications. The operational principle and a steady-state analysis of the proposed converter are presented in details. A 200W, 30V input, 380V output laboratory prototype circuit is implemented to confirm the theoretical analysis.

Power Analysis Attacks and Countermeasures on NTRU-Based Wireless Body Area Networks

  • Wang, An;Zheng, Xuexin;Wang, Zongyue
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권5호
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    • pp.1094-1107
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    • 2013
  • NTRU cryptosystem has been suggested for protecting wireless body area networks, which is secure in the sense of traditional cryptanalysis. In this paper, we fulfill the first power analysis attack on the ultra-low-power environment of wireless body area networks. Specifically, two practical differential power analyses on NTRU algorithm are proposed, which can attack the existing countermeasures of NTRU. Accordingly, we suggest three countermeasures against our attacks. Meanwhile, practical experiments show that although the attacks in this paper are efficient, our countermeasures can resist them effectively.

Memory Design for Artificial Intelligence

  • Cho, Doosan
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제12권1호
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    • pp.90-94
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    • 2020
  • Artificial intelligence (AI) is software that learns large amounts of data and provides the desired results for certain patterns. In other words, learning a large amount of data is very important, and the role of memory in terms of computing systems is important. Massive data means wider bandwidth, and the design of the memory system that can provide it becomes even more important. Providing wide bandwidth in AI systems is also related to power consumption. AlphaGo, for example, consumes 170 kW of power using 1202 CPUs and 176 GPUs. Since more than 50% of the consumption of memory is usually used by system chips, a lot of investment is being made in memory technology for AI chips. MRAM, PRAM, ReRAM and Hybrid RAM are mainly studied. This study presents various memory technologies that are being studied in artificial intelligence chip design. Especially, MRAM and PRAM are commerciallized for the next generation memory. They have two significant advantages that are ultra low power consumption and nearly zero leakage power. This paper describes a comparative analysis of the four representative new memory technologies.

파워 스위치 구조를 결합한 비동기 회로 설계 (Asynchronous Circuit Design Combined with Power Switch Structure)

  • 김경기
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.17-25
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    • 2016
  • 본 논문은 동기회로에서 누설 전류를 줄이기 위해서 사용되는 파워 스위치 구조를 결합한 새로운 구조의 저전력 비동기 회로 설계 방법을 제안하고자 한다. Static 방식, Semi-static 방식과 같은 기존의 지연 무관방식의 비동기 방식과 비교해서 다소 속도의 손해는 있지만, 파워 스위치에 의해서 데이터가 없는 상태에서는 누설 전력을 줄일 수 있고, 전체 사이즈가 작아짐으로써 데이터가 입력되는 순간의 스위칭 전력도 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서, 제안된 방법은 속도보다 저전력을 기본으로 하는 사물인터넷 시스템에서 요구되는 전전력 설계 방법이 될 것이다. 본 논문에서는 새로운 방식의 비동기 회로를 사용하여 $4{\times}4$곱셈기를 0.11um 공정으로 설계하고, 기존의 비동기 방식의 곱셈기와 스피드, 누설 전류, 스위칭 파워, 회로 크기 등을 비교하였다.

중성입자빔 가열을 위한 아크 전원 공급장치 설계 및 구현 (The Design and Implementation of Arc Power supply for Neutral Beam Injection)

  • 이희준;신수철;이승교;정용채;원충연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.50-58
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    • 2013
  • The Neutral Beam Injection(NBI) generates ultra-high temperature energy in the tokamak of nuclear fusion. The NBI consists of filament power supply acceleration and deceleration power supply and arc power supply(APS). The APS has characteristics of low voltage and high current. APS generate arc through constant output of voltage and current. So this paper proposed suitable buck converter for low voltage and high current. The case of proposed buck converter used parallel switch because it can increase capacity and decrease conduction loss. When an arc is generated, the NBI chamber occur high voltage. And it will break output capacitor of buck converter. Therefore the output capacitor was removed in the proposed converter. Thus buck converter with constant output is the most important design of the output inductor. In this paper, designed APS verified operation of system and stability through simulation and prototype.

Sub-One volt DC Power Supply Expandable 4-bit Adder/Subtracter System using Adiabatic Dynamic CMOS Logic Circuit Technology

  • Takahashi, Kazukiyo;Yokoyama, Michio;Shouno, Kazuhiro;Mizunuma, Mitsuru
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1543-1546
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    • 2002
  • The expandable 4 bit adder/subtracter IC was designed using the adiabatic and dynamic CMOS logic (ADCL) circuit as the ultra-low power consumption basic logic circuit and the IC was fabricated using a standard 1.2 ${\mu}$ CMOS process. As the result the steady operation of 4 bit addition and subtraction has been confirmed even if the frequency of the sinusoidal supply voltage is higher than 10MHz. Additionally, by the simulation, at the frequency of 10MHz, energy consumption per operation is obtained as 93.67pJ (ar addition and as 118.67pJ for subtraction, respectively. Each energy is about 1110 in comparison with the case in which the conventional CMOS logic circuit is used. A simple and low power oscillation circuit is also proposed as the power supply circuit f3r the ADCL circuit. The oscillator operates with a less one volt of DC supply voltage and around one milli-watts power dissipation.

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0.18㎛ CMOS 공정을 이용한 WBAN용 비동기식 IR-UWB RF 송수신기 (A Non-coherent IR-UWB RF Transceiver for WBAN Applications in 0.18㎛ CMOS)

  • 박명철;장원일;하종옥;어윤성
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권2호
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    • pp.36-44
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    • 2016
  • 본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 WBAN(Wireless Body Area Network)용 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wide Band) RF 송수신기를 제안한다. 설계된 송수신기는 3-5GHz UWB low band를 지원하며 OOK(On-Off Keying) 변조 방식을 사용한다. 수신기는 복잡도와 소모 전력을 줄이기 위해서 비동기식 에너지 검출 방식을 사용하였다. 원하지 않는 잡음을 제거하고 감도를 개선하기 위하여 RF active notch filter가 내장되어 있다. VCO 기반의 수신기는 switch mechanism을 사용하였다. 사용된 switch mechanism은 소모 전력을 줄이고 VCO leakage를 최소화 할 수 있다. 또한, 중심주파수가 변해도 항상 동일한 spectrum mask를 가진다. 측정된 수신기의 감도는 3.5 GHz의 중심주파수에서 1.579 Mbps의 전송 속도를 가질 때 -84.1 dBm을 가진다. 송신기와 수신기는 각각 0.3 nJ/bit, 41 mW의 소모 전력을 사용한다.

Characterization of Ultra Low-k SiOC(H) Film Deposited by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)

  • Kim, Sang-Yong
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제13권2호
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    • pp.69-72
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    • 2012
  • In this study, deposition of low-dielectric constant SiOC(H) films by conventional plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) were investigated through various characterization techniques. The results show that, with an increase in the plasma power density, the relative dielectric constant (k) of the deposited films decreases whereas the refractive index increases. This is mainly due to the incorporation of organic molecules with $CH_3$ group into the Si-O-Si cage structure. It is as confirmed by FT-IR measurements in which the absorption peak at 1,129 $cm^{-1}$ corresponding to Si-O-Si cage structure increases with power plasma density. Electrical characterization reveals that even after fast thermal annealing process, the leakage current density of the deposited films is in the order of $10^{-11}$ A/cm at 1.5 MV/cm. The reliability of the SiOC(H) film is also further characterized by using BTS test.

저전력 광역 통신 시스템 설계를 위한 신호 대 잡음 비 분석 (A Study on Signal-to-Noise Ratio for Low Power Wide Area Communication Systems)

  • 신준우;김정창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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    • pp.143-144
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    • 2017
  • 다양한 응용 매체의 유비쿼터스(ubiquitous) 연결을 위한 사물 인터넷 (Internet-of-Thing; IoT) 시스템은 저전력 광역 통신 (Low Power Wide Area; LPWA) 기술을 기반으로 한다. 저전력 광역 통신 시스템의 충족조건인 전송 거리 확대와 낮은 전력 사용은 시스템 전력 운용 관점에서는 상호 충돌하는 조건이다. 이를 위해 신호대역폭을 줄여 수신기 감도 (receiver sensitivity) 를 개선하는 초협대역 (Ultra Narrow Band; UNB) 기술이 주목받고 있다. 여기서는 이러한 저전력 광역 통신을 위한 초협대역 변조 기술의 신호 대 잡음 비(Signal-to-Noise Ratio; SNR)에 대해 분석한다.

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