페트리 네트(Petri Nets)는 이산 사건 시스템을 모델링할 수 있는 그래픽하고, 수학적인 도구이다. 본 연구는 유연제조 시스템을 확률적인 페트리 네트(Stochastic Petri Nets)중의 하나인 임베디드 마코프 체인(Embeded Markov Chain)에 도입하고, 임베디드 마코프 체인의 방법 중에 하나인 일반화된 확률적 페트리 네트(Generalized Stochastic Perti Nets)에 적용시켰다. 그리고 결과치의 정확성을 알아내기 위하여, 페트리 네트 시뮬레이션과 아레나를 사용하여 실행하였다.
동영상 부호화를 위한 새로운 방법으로 DCT 기반의 임베디드 제로트리 부호화와 연속되는 프레임에서의 최적 비트 배분을 위한 기법을 제안한다. 국제 표준화된 기존 부호화 알고리즘의 구조를 충분히 이용하면서 부호화 효율을 개선시키기 위해, 움직임 검출 및 보상과 DCT 복합 영상 부호화 구조 기반의 임베디드 제로트리 부호화 기법을 적용한다. 이를 위해 먼저, DCT 변환 계수를 복호 영상에 미치는 중요도에 따라 트리 구조로 재배치한 후, 임베디드 제로트리 부호화 알고리즘을 수정해서 적용한다. 이때, 주어진 전체 비트율에 대해, 연속되는 각 프레임에 최적의 비트가 배분되도록 해서 최상의 복호 영상을 얻기 위한 최적 비트율 제어기법을 제안한다. 또한, 각 프레임의 비트율 및 부호화 오차를 균일하게 제어해서 각 프레임마다 균일한 품질의 영상이 얻어지도록 한다. 제안 알고리즘의 객관적인 성능을 평가하기 위해 다양한 테스트 영상에 대해, 모의실험 결과를 제시하고, 그 성능의 우수성을 입증한다.
본 논문에서는 멀티웨이브릿 필터뱅크를 이용한 임베디드 제로 트리 구조(embedded zero tree structure)의 영상 압축방법을 제안한다. 본 논문에서 사용한 멀티웨이브릿 함수는 근사화 차수가 2인 새로운 방법의 DGHM 멀티웨이브릿을 사용하였으며, 영상을 부호화하기 위하여 임베디드 제로 트리 구조의 코딩기법을 사용한다. 높은 근사화 차수를 갖는 멀티웨이브릿 필터는 보다 우수한 에너지 압축 효과를 가지게 된다. 따라서 본 논문에서는 우수한 에너지 압축 효과는 내기 위하여 수학적으로 정립이 된 근사화 차수가 2인 DGHM 멀티웨이브릿을 영상압축에 사용한다. 또한 기존의 멀티웨이브릿 필터들보다 높은 성능을 갖는 DGHM 멀티스케일링 및 멀티웨이브릿 필터를 구성하여 영상을 완전복원이 되도록 한다.
본 논문에서는 USN(Ubiquitous Sensor Network)에서 사용되는 트리 라우팅(tree routing)의 구조를 임베디드 시스템으로 구현하였다. 트리 라우팅은 USN에서 센서 데이터를 싱크노드로 전송하는 기법 중 하나이며, 라우팅시 홉수에 따라 미리 정의된 ID를 기반으로 센서 데이터가 전송된다. 현재 무선구간의 상태와 센서 노드의 정보를 이용하여 최적의 라우팅 경로를 갖도록 하였으며, 수신된 센서 데이터와 트리라우팅의 결과를 임베디드 시스템을 이용하여 구현함으로써 휴대용 센서 정보 수집장치에 응용이 가능하도록 하였다.
임베디드 제로트리 웨이블렛(EZW : Embedded Zerotree Wavelet) 알고리즘은 원본 영상을 웨이블렛 변환하고 그 변환된 데이터를 이용하여 영상을 압축하는 기법으로써, 간단한 구조형태를 이루며 그 효율이 또한 매우 우수한 알고리즘이다. 본 논문은 이를 개선하여 압축 효율을 향상 시킨 것이다. 기본적으로 임베디드 제로트리 웨이블렛 알고리즘은 웨이블렛 변환된 데이터의 중요도를 판단하고, 그 중요도와 위치정보를 4가지로 분류하여 저장하게 된다. 이 부호는 P, N, Z, T로 나타내며 이중 P,N은 데이터의 크기와 관련한 중요도를 의미하고, 그 위치 정보를 Z, T 부호로 나타낸다. 각각의 부호들은 주부호화 과정을 통해 저장되게 되는데 이때 Z, T의 정보가 중복저장 되어 데이터양이 증가하게 된다. 본 논문에서는 중복 저장되는 데이터 량을 줄이기 위해 기존의 부호에 중복 기능을 나타내는 4가지 부호를 추가한 수정된 임베디드 제로트리 알고리즘을 제안하고, 이를 확장 임베디드 제로트리 웨이블렛(EEZW, Extended Embedded Wavelet) 알고리즘으로 명명하였다. 제안된 알고리즘은 다양한 영상을 대상으로 영상 품질을 정량적으로 표현한 PSNR(Peak Signal To Noise Rate) 수치를 비교하여 우수한 결과를 확인하였다.
차량 및 교통 분야의 대표적인 임베디드 시스템인 텔레매틱스 단말기는 대용량의 공간 데이터를 실시간으로 처리하기 위해서 RTOS(Real Time Operating System) 기반의 공간 DBMS를 요구하고 있다. 이러한 공간 DBMS는 기존의 ORDBMS의 사용자 정의 타입과 사용자 정의 함수라는 표준적인 기능을 이용하여 쉽게 확장 개발할 수 있지만, 공간 인덱스의 경우 SQL3에서 표준적인 개발 방법을 제공하지 않기 때문에, 임베디드 시스템과 같은 환경에서 공간 인덱스를 개발하는 것은 어려운 실정이다. 본 연구에서는 현재 ORDBMS에서 사용자 정의 인덱스를 개발할 수 있는 방법으로 제안되고 있는 Generalized Search Tree 방법과 Relational Indexing 방법을 비교 분석하고 각 방법에 대해 R-트리의 구현 및 영역 질의에 대한 실험을 통해 임베디드 시스템 환경에 적합한 공간 인덱스 방법을 제안하였다.
낸드 플래시 메모리는 빠른 접근 시간과 저전력의 특성을 가지고 있어 저장장치로 많이 사용되고 있는 추세이다. 하지만 저사양의 임베디드 장치에서는 메모리 요구사항과 구현상의 복잡성으로 FTL을 적용하기에는 비용이 많이 든다. 이러한 이유로 FTL을 구현하기 힘든 임베디드 장치에 적용할 수 있는 B+ 트리 연구들이 다수 제안되었다. 이런 연구들은 낸드 플래시 메모리에서 제자리 업데이트가 불가하다는 단점을 고려하여 삽입과 갱신의 성능을 최적화 하였다. 하지만 B+ 트리에 기존의 가비지 컬렉션 기법들을 적용하면 낸드 플래시 메모리의 페이지 위치를 변경하게 되고 B+ 트리의 재구성을 발생시켜 전체적인 성능을 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리를 기반으로 하는 B+ 트리와 이와 유사한 인덱스 트리 구조에 적용할 수 있는 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 제안하는 가비지 컬렉션 기법은 블록 정보 테이블과 대리 블록을 이용하여 B+ 트리의 재구성을 발생시키지 않는다. 제안된 기법의 성능평가를 위해, 낸드 플래시 메모리가 장착된 실험 장치에 B+ 트리와 ${\mu}$-Tree를 구현하고 제안된 기법을 적용하였다. 구현 결과 B+ 트리에서 제안된 기법이 GAGC(Greedy Algorithm Garbage Collection)보다 삽입된 키의 개수가 약 73% 많았으며, ${\mu}$-Tree에서 제안된 기법이 GAGC보다 시간 오버헤드가 약39% 적었다.
본 논문에서는 웨이브렛 영역에서 임베디드 영상 부호화를 위한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 이 방식은 Shapiro가 제안한 알고리즘을 에지 검출, 계층적 트리 및 분류벡터 양자화 기법등과 결합하여 이를 확장한 형태이다. 일반적으로 영상에서의 에지는 시각적으로 중요한 요소이며, 기존의 많은 문헌에서 이러한 에지 정보가 웨이브렛 변환 영역에서의 중요계수와 관련이 있음을 보여주었다. 본 논문에서는 이러한 특성을 이용하여 웨이브렛 트리에서 그의 하위 계층을 조사하지 않고도 중요계수를 쉽게 검출하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 중요계수에 대하여 계층적 트리를 구성하였고 트리의 부호화를 위하여 분류벡터 양자화가 적용되었다. 실험결과 제안한 부호화기는 기존의 방식에 비하여 특히 낮은 비트율에서도 좋은 결과를 나타냄을 확인하였으며 전기적 전송이 요구되는 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문에서는 내장된 수동형 트리플렉서와 듀얼 밴드/트라이모드 RF 모듈을 PCB에 내장시켜서 북미향 CDMA용 부품으로 제작하였다. 수동형 트리플렉서는 모든 수동 소자들을 다층 PCB 기판 안에 내장시키고 그 위에 GPS용 SAW 대역통과필터를 이용하여 설계 및 제작하였다. 8개의 인덕터와 커패시터로 이루어진 수동 회로는 다이플렉서와 병렬 공진기, 임피던스 매칭 회로로 구성되어 있다. CDMA용 듀얼밴드/트라이모드 RF 모듈은 트리플렉서와 CDMA, PCS용 듀플렉서를 테스트 보드 위에 조합하여 제작하였다. 측정된 주파수 특성들은 시뮬레이션 값과 비교적 일치하였다. 트리플렉서와 듀얼 밴드/트라이모드 RF 모듈은 각기 $3{\times}4mm^2$와 ${7\times}7mm^2$의 작은 크기였다. 설계 및 제작된 소자들은 고성능과 경박단소화, 저가화 등의 이점이 있기 때문에, 북미향 CDMA용 단말기의 응용부품에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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