• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권1호
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• pp.85-91
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• 2012

본 논문은 Ka 대역 밀리미터파 탐색기용 주파수합성기 제작에 대한 논문이다. 높은 주파수 해상도와 빠른 천이 응답 시간을 위해 DDS(Direct Digital Synthesizer)를 이용한 디지털 합성방식으로 설계하였다. 하지만 DDS의 주파수합성 대역은 시스템 클럭의 1/2정도로 제한되기 때문에 주파수합성 범위가 저주파대역으로 제한되는 단점을 가지고 있다. 그래서 주파수 4체배기와 국부신호를 사용하여 Ka 대역으로 상향 변환하였다. 제안된 주파수합성기는 대역폭 500MHz, 주파수 스위칭 시간은 $0.7{\mu}s$이하, 불요파 특성 -52dBc이하, 위상잡음 특성은 오프셋 100kHz에서 -99dBc/Hz, 평탄도는 ${\pm}1dB$이하로 측정되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.786-792
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• 2018

본 논문에서는 저전력 센서용 아날로그-디지털 변환기를 위한 cascade of integrator feedback (CIFB) 구조의 3차 시그마-델타 아날로그 모듈레이터가 제안된다. 제안된 시그마-델타 아날로그 모듈레이터는 gain-enhanced current-mirror 기반 증폭기를 사용하는 3개의 스위치 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 그리고 비중첩 클럭 발생기로 구성된다. 160의 오버 샘플링 비율과 90.45dB의 신호 대 잡음비를 가지는 시그마-델타 아날로그 모듈레이터는 1.2V 공급 전압의 $0.11{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되며, $0.145mm^2$의 면적과 $341{\mu}W$의 전력을 소모한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권12호
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• pp.73-81
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• 2011

초고속 디지털 통신시스템의 성능은 빠른 에지율(edge rate), 클럭속도 및 디지털 정보전송방법 등에 영향을 받는다. 특히 고주파 통신시스템의 잡음원은 다수 전송선에서의 신호 간 동시 스위칭, 전원 공급, 신호 반사와 왜곡 등에 의해 발생하며, 다층(multilayer) PCB를 설계할 경우 신호의 충실성이 더욱 훼손된다. 따라서 시스템 H/W의 신호충실성을 얻기 위해 최적 임피던스 정합을 갖는 PCB 설계가 필요하다. 본 논문에서는 시스템 신호의 충실성을 위하여 다층 PCB 선로의 패턴에 따른 트랙계산 이론, 설계에 필요한 임피던스 및 특성 자동 분석 시뮬레이터를 개발한다. 특히 다층으로 PCB를 설계할 때 신호선과 접지부분 배치를 사전에 컴퓨터 모의실험을 통하여 최적조건의 임피던스에 맞는 설계가 가능하도록 시뮬레이터를 개발함은 물론 이를 데이터베이스화한다. 그리하여 제안된 시뮬레이션 툴은 PCB 설계 시 소요되는 시간을 단축하고 경제적인 PCB 개발을 가능케 한다.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.21-26
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• 2005

40 Gbit/s 광 시분할 신호(OTDM:optical time-division-multiplexed)로부터 클럭 재생된 10 GHz 신호를 얻기 위해 고조모드잠금된 광섬유 레이저와 TOAD(Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexer)를 이용하여 광 위상 동기 회로를 구성하였다. 입력된 40Gbit/s 광 신호 펄스로부터 TOAD를 통과한 펄스의 위상 정보를 이용하여 10 GHz로 위상 동기된 신호를 추출하였다. 추출된 10GHz RF 신호와 주변의 잡음 신호의 비는 40 dB 이상으로 측정되었다. 또한 TOAD에서 위상 정보 추출 과정에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 위상 동기 주파수의 작동범위는 입력 광 펄스의 기본 주파수를 중심으로 10 kHz 이내에서 측정되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1045-1057
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• 1997

본 논문에서는 동기를 위한 별도의 정보를 송신하지 않는 OFDM 시스템에서 순수데이타만으로 동기를 취하는 알고리즘을 제안하고, OFDM 수신기의 동기회로를 설계, DSP 칩을 사용하여 하드웨어로 구현하였다. 수신시 DFT 구간의 불일치가 잡음에 의한 신호점의 퍼짐과 같이 신호점의 퍼짐으로 나타남에 따라 퍼짐의 정도로 블록의 초기동기를 이루고 이 정보로부터 보호구간을 제거한 데이터를 이용 early-late 회로를 구성하여 블록의 동기 추적을 하도록 하였고, DSP 침 TMS320C30을 사용하여 1200bps 데이터를 복원하는 복조기를 제작하여 알고리즘의 타당성을 입증하였다. 제작된 보드의 클럭은 30MHz로 한개의 샘플 구간동안 2회의 128차 복소수 FFT를 수행하여 매 샘플마다 DFT 구간의 불일치에 의한 신호점의 퍼짐을 계산하고 대부분의 일을 소프트웨어로 처리하여 수신기의 하드웨어를 간단히 할 수있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1462-1467
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• 2018

단일 노출 영상, 또는 다중 노출 영상을 사용하여 저조도 영상의 화질 개선 알고리즘이 수많이 연구되고 있다. 저조도 영상은 명암이 낮고, 잡음이 많아 피사체의 정보를 식별하기에 한계가 있다. 본 논문에서는 듀얼카메라로 촬영한 다중 노출 영상 2개를 이용하여 저조도 영상의 화질 개선하는 알고리즘의 하드웨어 설계를 제안한다. 제안하는 하드웨어 구조는 전달함수를 사용하여 프레임 메모리와 라인 메모리를 쓰지 않는 방식으로 실시간 처리로 설계되었다. 그리고 제안하는 하드웨어 설계는 Verilog로 설계했고, Modelsim을 사용하여 검증했다. 마지막으로 Xilinx사의 xc7z045-2ffg900을 목표 보드로 이용하여 FPGA를 구현했을 때 최대 동작 주파수 167.617MHz로 확인하였고, 영상 크기가 $1920{\times}1080$ 일 때, 소요된 총 클럭 사이클은 2,076,601이며 80.7fps로 실시간 처리가 가능하다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권1호
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• pp.50-55
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• 2008

본 논문에서는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용 $8{\sim}10.9$ GHz 밴드를 갖는 새로운 구조의 LC VCO를 설계 제안하였다. 이 회로 구성은 LC 탱크 기반의 전형적인 NMOS, PMOS cross-coupled 쌍을 병렬로 구성한 새로운 구조로 상보적인 NMOS와 PMOS 꼬리 전류와 같은 MOS cross-coupled쌍과 출력 버퍼로 구성하였다. 본 논문에서 제시한 구조로 설계된 LC VCO는 8GHz에서 10.9GHz까지로 29%의 증가된 튜닝 범위와 6.48mV의 낮은 전력소모를 가지는 것을 확인하였고 이의 core size는 $270{\mu}m{\times}340{\mu}m$, 시뮬레이션을 통한 VCO의 위상잡음은 1MHz와 10MHz offset에서 각각 -117dBc/Hz와 -137dBc/Hz이다. FOM은 10GHz의 중심 주파수으로 부터 1MHz offset에서 -189dBc/Hz를 가진다. 제안한 설계방법은 10Gb/s급의 클럭과 데이터 복원회로 그리고 SONET 통신응용에 매우 유용하다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.24-32
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• 2017

본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 12비트 이상의 고 해상도를 갖는 저 전력 CMOS 4차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 4차 델타-시그마 변조기는 시간 분할 기법을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 1개의 연산증폭기만으로 구동 시켰다. 이를 통하여 일반적인 구조보다 전력소모를 75% 감소시킬 수 있다. 또한 kT/C 잡음과 칩 면적을 고려하여 변조기의 입력단과 출력 단의 커패시터들을 안정적으로 구동하기 위하여 적분기내 가변되는 증폭기를 설계하였다. 첫 번째와 두 번째 클럭 위상에서는 2단 연산 증폭기가 동작하고, 세 번째와 네 번째 위상에서는 1단 연산 증폭기가 동작한다. 이로 인하여 두 가지 위상 조건에서 연산증폭기의 위상여유가 60~90도 이내에 존재하게 하므로서 변조기의 안정성을 크게 향상시켰다. 제안한 변조기는 $0.18{\mu}m$ CMOS N-well 1 poly 6 metal 공정을 이용하여 제작되었으며, 1.8V의 공급전압에서 $354{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 256kHz의 동작주파수, 128배의 오버샘플링 비율 조건에서 250Hz의 입력 신호를 인가하였을 때, 최대 SNDR은 72.8dB, ENOB은 11.8 비트로 측정되었다. 또한 종합 성능 평가지수인 FOM(Walden)은 49.6pJ/step, FOM(Schreier)는 154.5dB로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.34-45
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• 2007

오버샘플링(oversampling) 방식의 시그마-델타(sigma-delta) A/D 컨버터에서는 오버샘플링된 신호를 최종 Nyquist rate 으로 낮춰주는 디지털 데시메이션 필터가 필수적이다. 본 논문에서는 면적을 크게 줄이면서 time-to-market의 이점을 가져다주는 고해상도 시그마-델타(sigma-delta) A/D 컨버터용 디지털 데시메이션(decimation) 필터의 Verilog-HDL 설계 및 구현을 보였다. 디지털 데시메이션 필터는 CIC(cascaded integrator-comb) filter와 두 개의 half-band FIR filter로 이루어져 있다. FIR필터에서 곱셈연산의 복잡성을 줄이고 면적을 최소화하기 위해 계수를 CSD(canonical signed digit) 코드로 표현하여 사용하였다. 곱셈 연산은 일반 곱셈기 없이 쉬프트 와 덧셈방식을 이용하여 구현되었다. 3단 데시메이션 필터는 $0.25-{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었고, 필터의 면적은 $1.36mm^2$ 이며 2.8224 MHz의 클럭 주파수에서 4.4 mW의 파워소모를 보였다. 측정 결과 높은 신호대 잡음 비(SNR)를 요구하는 디지털 오디오용 데시메이션(decimation) 필터의 사양을 충분히 만족시키고 있음을 볼 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권11호
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• pp.14-23
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• 2002

본 논문에서는 SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)를 이용한 터보 복호기의 최적화된 설계를 위하여 두 가지 방법을 적용하고 검증하였다. 첫 번째 방법은 생존 경로를 찾기 위한 역추적9trace back) 회로와 2단 SOVA의 가중치 인자(weighting factor)를 찾기 위한 2단 역추적 회로를 동시에 적용시키는 것이다. 이 방법을 적용할 경우 두 단계의 기능을 동시에 수행하도록 하여 레지스터 교환 방식 혹은 역추적 회로만을 적용한 SOVA 디코더보다 속도와 면적의 효율성을 높일 수 있다. 두 번째 방법은 비례 축소 인자만을 적용한 SOVA 디코더보다 속도와 면적의 효율성을 높일 수 있다. 두 번째 방법은 비례 축소 인자(scalling factor)를 적용하여 디코더의 수행 시 발생된 왜곡을 보상하는 것이다. 이 방법을 부호율 1/3, 256 비트의 프레임 사이즈를 가지는 8-state SOVA 디코더에 적용하여 0.25에서 0.33사이의 비례 축소 인자 값을 얻을 수 있었다. 이에 따라 10E-4의 BER(에러율)에서 비례 축소인자가 없는 시스템에 비해 2dB의 SNR(신호 대 잡음비) 성능 향상이 있었다. 이렇게 제시된 방법을 바탕으로 Xillinx XCV 1000E FPGA를 이용하여 검증한 결과 256비트 프레임 사이즈의 경우 최대 33.6MHz 주파수에서 동작하였으며, 845 클럭의 지연속도를 가지고 175K개의 케이트 수를 가지는 단일 칩으로 동작을 검증하였다.