• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1031-1038
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• 2005

본 논문에서는 패럴렉스 배리어 방식의 2D/3D 겸용 PC 및 핸드폰용 LCD를 위한 화소단위의 실시간 3D 영상변환 구조를 제안하고, 이를 FPGA 기반으로 설계한 후에 전체적인 동작을 위한 시스템으로 구현하였다. PC로부터 출력되는 아날로그 형태의 영상신호를 A/D 변환한 후에 디지털 형태의 신호를 입력된 영상의 형태에 따라서 3D 형태의 영상으로 재구성한다. 3D 형태의 영상으로 재구성하는 알고리즘은 패럴렉스 배리어에 많은 부분 의존하고 하는데, 입력되는 영상의 포맷에 따라서 R, G, B의 화소 단위로 영상을 인터리빙 하는 방식을 사용한다. 제안한 구조는 고속의 메모리 처리기법과 함께 다시점 2D 영상을 3D 영상으로 변환하는 FPGA로 설계되고, 고속의 데이터 저장 및 처리를 위해 4개의 SDRAM을 사용한다. 구현된 전체 시스템은 A/D 변환기를 위한 시스템과 디지털화된 2D 영상신호를 3D 디스플레이를 위한 영상신호로 변환하는 FPGA 시스템 그리고 3D영상을 디스플레이할 수 있는 LCD 패널로 구성된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권12호
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• pp.656-664
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• 2007

Field-Programmable Gate Arrays는 사용자가 프로그램이 가능한 혁신적인 대규모 집적 회로이며 값싸고 빠르게 주문자가 원하는 VLSI 구현할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 특정 목적의 프로그램의 속도가 증가했을 때 FPGA가 연산하는 동안의 전력 소모와 연결선의 지연이 FPGA를 프로그램 하는데 중요한 문제점이 된다. 특히 기존 구조에서 사용되는 내부연결선이 전체 FPGA의 전력 중 65%를 소모한다. 이로 인하여 내부연결선이 전력 소모에 큰 영향을 주기 때문에 배선 시 연결선의 길이와 블록 간의 연결선을 줄임으로써 전력 소모를 줄일 수 있다. 배선 시 내부연결선을 줄이기 위한 방안으로 3차원 FPGA가 제안되었다. 하지만 구조의 복잡해짐으로써 오히려 스위치에서 물리적인 연결선들은 더욱 증가하고 스위치의 면적이 증가하는 문제점을 가지게 되었다. 본 논문에서는 복잡성을 낮추어서 물리적인 내부 연결선의 길이를 줄이고, 배선시의 연결선의 길이를 3차원 FPGA만큼 줄일 수 있는 FPGA구조를 제안한다. 그리고 ISE 의 FPGA Editor와 배선 시 길이를 예측하는 프로그램을 사용하여 Xilinx사의 Virtex II FPGA와 3D FPGA의 연결선 구성을 비교한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.727-730
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• 2005

최근 로봇에 대한 연구가 활발히 진행되면서 로봇이 움직이면서 필요한 거리정보를 얻기 위한 여러 가지 3D Sensing 알고리즘이 제시되었다. 그 중 하나인 HOC(hierarchical orthogonal code) 알고리즘 이용하면서 실시간성 및 모듈화를 위해 CIS(CMOS Image Sensor), FPGA 를 이용하여 구현 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.350-353
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• 2013

본 논문에서는 TOF(Time-Of-Flight) 센서에 의해 얻어진 정보로부터 3차원 깊이 영상(depth image)을 추출하기 위한 위상 연산기의 하드웨어 구현을 제안한다. 설계된 위상 연산기는 DCORDIC(Differential COordinate Rotation DIgital Computer) 알고리듬의 vectoring mode를 이용하여 Arctangent 연산을 수행하며, 처리량과 속도를 늘리기 위해 redundant binary 수체계와 pipelined 구조를 적용하였다. 제안된 알고리듬은 고정 소수점 MATLAB 시뮬레이션을 통해 검증하고 최적 데이터 비트 수 및 반복 횟수를 결정하였다. 설계된 위상 연산기는 MATLAB/Simulink와 FPGA 연동을 통해 가상의 3차원 데이터 복원 동작을 검증하였으며, 469 MHz의 클록 주파수로 동작하여 7.5 Gbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10C호
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• pp.813-819
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• 2008

본 논문에서는 스테레오 카메라를 이용하여 실시간으로 3차원 입체 영상을 재생할 수 있는 시스템을 구현하였다. 전체 시스템은 스테레오 카메라, FPGA(field programmable gate array) 보드, 그리고 3차원입체 LCD로 구성된다. 스테레오 카메라로는 두 개의 CMOS 영상 센서를 사용하였다. 비디오 데이터를 처리하는 FPGA는 Verilog-HDL(hardware description language)을 이용하여 설계하였고 다양한 해상도의 비디오를 실시간으로 처리할 수 있다. 3차원 입체 영상을 구성은 side-by-side와 up-down 방식을 이용한다. FPGA로 입력된 두 개의 프레임은 입체 영상으로 재생되기 위한 형태로 가공된 후에 SDRAM에 저장된다. 다음 프레임이 입력될 때 이전 프레임은 LCD로 재생하기 위해 DA 변환기로 출력된다. 이러한 전체적인 파이프라인 동작을 통해서 실시간 동작이 가능하다. 제안한 시스템은 실제 하드웨어로 구현한 후에 정확한 동작이 수행됨을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.424-434
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• 2015

위상배열 레이더 시스템에서 간섭과 재밍을 제거하기 위하여 적응빔 형성 알고리즘이 폭넓게 사용되고 있다. 최근에 와서 FPGA 기술의 발전으로 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 능동위상배열 레이더를 개발하기 위해 전단신호처리기에 적용한 적응빔 형성기의 FPGA 기반 실시간 구현방법을 제안하였다. 개방형 VPX 벡플레인을 통한 통신의 상용 FPGA 보드를 활용하여 콤팩트한 적응빔 형성기를 개발하였다. 이 적응빔 형성기는 역행렬을 구하기 위해 QR 분해와 역 치환을 포함한 수많은 고속의 복소 신호처리와 벡터 및 행렬 연산으로 구성하였다. 구현 결과, FPGA를 통한 적응빔 형성 결과와 매트랩을 통한 시뮬레이션 결과가 일치함을 보였다. 또한, FPGA를 통한 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하여 능동위상배열 레이더 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.119-128
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• 2019

3D 그래픽 프로세서의 시스템의 특성상 많은 수학적 계산이 요구되면서 고속처리를 위하여 GPU(Graphics Processing Unit)를 이용한 병렬처리 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 GPU에서 발생하는 문제점 중 캐시메모리 미스에 의하여 발생하는 대역폭 증가와 3D 셰이더 처리 속도가 일정하지 않은 문제점을 해결하기 위하여 캐시메모리를 사용하지 않는 병렬처리기인 MAMS를 이용한 3D 그래픽 프로세서를 제안한다. 본 논문에서 제안된 MAMS를 이용한 3D 그래픽 프로세서는 DirectX 명령 분석을 이용해 Vertex shader, Pixel shader와 Tiling 및 Rasterizing 구조를 설계 하였고, MAMS를 위한 FPGA(Xilinx Virtex6@100MHz) 보드를 구성하여, Verilog를 사용하여 설계된 구조를 개발하였다. 개발된 FPGA(100Mhz)와 nVidia GeForce GTX 660(980Mhz)의 처리시간을 확인한 결과 GTX 660를 이용한 처리 시간은 일정하지 않음을 확인하였고, MAMS를 이용한 처리 시간은 일정함을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.166-175
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• 2024

본 논문에서는 시분할 이중화 방식의 MANET(Mobile Ad-hoc Network)망 동기화 시스템의 성능개선 및 경량화를 위해 윈도 마스킹 기법(Window-Masking Method)과 HAT(Hardware Attached Top) CPU SoM(System on Module)을 On-Device 화하여 RISC-V 기반의 Soft-core MCU로 하드웨어 가속기(Hardware Accelerator)인 FPGA에 탑재하는 것을 제안한다. 또한 실험을 통해 검증하였다. 실험 결과 성능 면에서는 제안한 기법을 적용하여 동기획득 범위는 -50dBm~+10dBm에서 -60dBm~+10dBm으로 동기 획득 최저 입력 레벨이 -50dBm에서 -60dBm으로 20% 증가, 검출 지연(Latency)은 220ns에서 125ns로 43% 감소하였다. 경량화 면에서는 Soft-core MCU로 대체 함으로써 컴퓨팅 자원(Resource, 48%), 크기(Size, 33%) 및 무게(Weight, 27%)가 평균 36% 경량화하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.281-282
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• 2014

본 논문은 FPGA 기반의 DSC-PLL(Delayed Signal Cancellation - Phase Locked Loop)을 설계하고, 왜곡된 3상전압 조건에서 위상추종결과를 비교실험 하였다. FPGA 구현 알고리즘은 Matlab/Simulink와 연동된 System Generator를 이용하여 DSC-PLL 모델을 설계하고, Verilog HDL 코드로 변환 하였다. 불평형 및 고조파를 포함한 왜곡된 3상 전압 조건에서 FPGA에 구현된 DSC-PLL과 SRF-PLL (Synchronous Reference Frame - Phase Locked Loop)의 d-q축 고조파 감쇠특성 및 위상추종능력을 실험을 통해 비교하였다. DSC-PLL은 약 5.44ms 이내에 d-q축 고조파 성분을 제거함으로써 정상분 기본파 전압의 위상을 빠르게 추종하는 것을 검증하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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• pp.386-389
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• 2007

TV technology started from black and white TV. Color TV invented and users request more realistic TV technology. The next technology is 3DTV. For 3DTV, 3D display technology, 3D coding technology, digital mux/demux technology in broadcast and 3D video acquisition are needed. Moreover, Almost every contents now exist are 2D contents. It causes necessity to convert from 2D to 3D. This article describes 2D/3D conversion algorithm and H/W platform on FPGA board. Time difference makes 3D effect and convolution filter increased the effect. Distorted image and original image give 3D effect. The algorithm is shown on 3D display. The display device shows 3D effect by parallax barrier method and has FPGA board.