• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.675-680
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• 2018

본 논문에서는 RCE (restricted coulomb energy) 신경망을 이용한 손동작 인식기를 제안하고, 이의 실시간 학습 및 인식을 위한 하드웨어 구현 결과를 제시한다. RCE 신경망은 네트워크 구조가 학습에 따라 유동적이며, 학습 알고리즘이 여타 신경망에 비해 비교적 간단하기 때문에 실시간 학습 및 인식이 가능하므로 손동작 인식기에 적합한 장점을 갖는다. FPGA기반 검증 플랫폼을 사용하여 3D 숫자 데이터 셋을 생성하였으며, 설계된 손동작 인식기는 3D 숫자 데이터 셋에 대해 98.8%의 인식 정확도를 나타냈다. 제안된 손동작 인식기는 Intel-Altera cyclone IV FPGA기반 구현 결과, 26,702개의 logic elements로 구현 가능함을 확인하였으며, 70MHz의 동작 주파수로 실시간 학습 및 인식 결과에 대한 검증을 수행하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.925-933
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• 2019

본 논문에서는 Zynq Soc Platform의 부분 재구성 기능을 사용하여 영상 압축으로 생성된 blocking artifacts를 제거하는 후처리 시스템을 설계한다. 높은 연산량을 제공하고 실시간으로 1080p 영상을 처리하도록 부분 재구성이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array) 영역에 디블로킹 필터를 구현한다. 또한 부분적으로 재구성 가능한 영역을 활용하여 제한된 환경의 임베디드 시스템에서 하드웨어 리소스를 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 제안된 시스템의 실험결과는 디블로킹 필터처리 후 약 0.6dB의 PSNR 향상을 보여준다. Zynq SoC에서 구현된 필터가 동작할 때 68.33mW의 전력을 소모한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권12호
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• pp.5936-5954
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• 2018

Eight out of the top ten the largest technology companies in the world are involved in some way with the coming mobile VR revolution since Facebook acquired Oculus. This trend has allowed the technology related with mobile VR to achieve remarkable growth in both academic and industry. Therefore, the importance of reproducing the acoustic expression for users to experience more realistic is increasing because auditory cues can enhance the perception of the complicated surrounding environment without the visual system in VR. This paper presents a audio downmixing system for auralization based on hardware, a stage of sound rendering pipelines that can reproduce realiy-like sound but requires high computation costs. The proposed system is verified through an FPGA platform with the special focus on hardware architectural designs for low power and real-time. The results show that the proposed system on an FPGA can downmix maximum 5 sources in real-time rate (52 FPS), with 382 mW low power consumptions. Furthermore, the generated 3D sound with the proposed system was verified with satisfactory results of sound quality via the user evaluation.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.368-377
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• 2011

본 논문에서는 특징점 정합을 통한 객체인식, 파노라마 이미지 생성, 3차원 영상 복원 등에 사용될 수 있는 알고리즘 중 대표적인 SURF 알고리즘 기반 특징점 추출기의 하드웨어 구조 설계 및 FPGA 검증 결과에 대해 기술한다. SURF 알고리즘은 크기와 회전변화에 강한 특징점과 서술자를 생성함으로써 객체인식, 파노라마 이미지 생성, 3차원 영상 복원 등에 활용될 수 있다. 하지만 ARMl1(667Mhz) 프로세서와 128Mbytes의 DDR 메모리를 사용하는 임베디드 환경에서 실험결과 VGA($640{\times}480$) 해상도 C영상의 특정점 추출 처리 시약 7,200msec의 시간이 걸려 실시간 동작이 불가능한 것으로 파악되었다. 본 논문에서는 SURF 알고리즘의 핵심 요소인 적분 이미지 메모리 접근 패턴을 분석하여 메모리 접근 횟수와 메모리 사용량을 줄이는 방법을 이용해 실시간 동작이 가능하도록 하드웨어로 설계하였다. 설계된 하드웨어를 Xilinx(社)의 Vertex-5 FPGA 를 이용하여 검증한 결과 l00Mhz 클록에서 VGA 영상의 특징점 추출시 약 60frame/sec로 동작하여 실시간 응용으로 충분함을 알 수 있다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권3호
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• pp.191-193
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• 2005

This paper proposes a phase measurement algorithm which is based on the recursive implementation of sliding-DFT. The proposed algorithm is designed to have a robust behavior against the erroneous factors of frequency drift, additive noise, and twiddle factor approximation. Four channel power-line phase measurement system is also designed and implemented based on the time-multiplexed sharing architecture of the proposed algorithm. The proposed algorithm's features of phase measurement accuracy and its robustness against the finite wordlength effects can provide a significant impact especially for the ASIC or microprocessor based embedded system applications where the enhanced processing speed and implementation simplicity are crucial design considerations.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1833-1839
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• 2014

본 논문에서는 3차원 격자형 신호성상도를 위한 체계적인 역사상 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘은 8분 공간 결정, 원점과의 거리 계산, 심볼 좌표 결정 등의 세부 기능으로 구성된다. 이는 세부 기능의 조정에 따라 체계적인 확장이 가능하므로 더 큰 격자형 신호성상도에도 적용이 가능하다. 제시된 알고리즘의 검증을 위하여 3차원 신호전송시스템을 구현하여 모의실험을 수행하였다. 여기서는 field programmable gate array를 이용한 하드웨어 기반 시스템과 $Matlab^{(R)}$을 이용한 소프트웨어 기반 시스템을 구현하여 시스템의 동작과 성능을 비교하였다. 그 결과, 가산성 백색 가우시안 잡음 환경에서 두 시스템은 거의 동일한 오류성능을 가지는 것으로 나타났다. 또한 하드웨어 기반 시스템은 정보원 이진 데이터열의 3차원 신호로의 변환과 이로부터 원래의 이진열을 완벽하게 복원함을 확인하였다. 이로부터 제안된 알고리즘과 구현된 3차원 전송시스템은 정확하게 동작하는 것으로 판단된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.23-32
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• 2001

LILI-128 스트림 암호는 클럭 조절형 스트림 암호방식이며, 이러한 구조는 동기식 논리회로 구현시 속도가 저하되 는 단점이 있다. 즉, 클럭 조절형인 LFSRd는 외부 클럭보다 1~4 배 높은 클럭을 요구하기 때문에 동일한 시스템 클 럭 하에서는 데이터 전송속도에 따른 시스템 성능이 저하된다. 본 논문에서는 귀환/이동에 있어서 랜덤한 4개의 연결 경로를 갖는 4-비트 병렬 LFSRd를 제안하였다. 그리고 ALTERA 사의 FPGA 소자(EPF10K20RC240-3)를 선정하여 그래 픽/VHDL 하드웨어 구현 및 타이밍 시뮬레이션을 실시하였으며, 50MHz 시스템 클럭에서 안정적인 50Mbps (즉, 45 Mbps 수준인 T3급 이상, 설계회로의 최대 지연 시간이 20ns 이하인 조건) 출력 수열이 발생될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로, FPGA/VHDL 설계회로를 Lucent ASIC 소자 (LV160C, 0.13$\mu\textrm{m}$ CMOS & 1.5v technology)로 설계 변환 및 타이밍 시뮬레이션한 결과 최대 지연시간이 1.8ns 이하였고, 500 Mbps 이상의 고속화가 가능함을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.77-83
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• 2011

본 논문에서는 18000-3 모드 3로 국제표준화된 13.56MHz RFID PJM(Phase Jitter Modulation) 모드 태그의 동기부 및 복조부 설계를 위해서 최근에 제안된 동기, 복조 알고리즘을 최적화하여 설계하고 구현하는 과정을 보인다. 두 알고리즘을 분석하여 불필요한 레지스터 사용을 최소화하고 국제표준에 근거하여 구현하며, 시뮬레이션 및 테스트는 모델심(Modelsim)과 알테라(Altera) FPGA를 이용하여 검증한다. 3개의 상관기로 구성된 동기부를 구현하기 위해서 총 1,024(16bit ${\times}$ 64cycle)개의 레지스터를 사용하고, 2개의 상관기를 갖는 복조부를 구현하기 위해서 128(2bit ${\times}$ 64cycle)개의 레지스터를 사용한다. 마지막으로 동기부, 복조부를 연동시켜 시뮬레이션을 수행하여, 잡음환경에서 SNR -2dB일 경우에 는 87%의 성공률을, 4dB 이상일 경우에는 100% 성공함을 보인다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제23권3E호
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• pp.79-84
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• 2004

In this paper, the AEC(acoustic echo canceller) is designed and implemented using VHDL(VHSIC hardware description language). The designed Echo Canceller employs the pipeline and the master-slave structure, and is realized with FPGA. As an adaptive algorithm, the Normalized LMS algorithm is used. For the coefficient adjustment, the Stochastic Iteration Algorithm(SIA) which uses only current residual values is used and the number of registers are evidently reduced and convergence speed is also much improved comparing to existing methods by using EAB of FPGA for FIR filter structure of transceiver. The designed Echo Canceller is verified with the test board implemented for this paper. From the timing simulation echo signals at about 1500 sampling data are converged and ERLE is improved by about 42-dB.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.155-160
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• 2005

In this paper, the channel decoder promising reliable data retrieving in noisy holographic channel has been developed for holographic WORM(write once read many) system. It covers various DSP(digital signal processing) blocks, such as align mark detector, adaptive channel equalizer, modulation decoder and ECC(error correction code) decoder. The specific schemes of DSP are designed to reduce the effect of noises in holographic WORM(H-WORM) system, particularly in prototype of DAEWOO electronics(DEPROTO). For real time data retrieving, the channel decoder is redesigned for FPGA(field programmable gate array) based hardware, where DSP blocks calculate in parallel sense with memory buffers between blocks and controllers for driving peripherals of FPGA. As an input source of the experiments, MPEG2 TS(transport stream) data was used and recorded to DEPROTO system. During retrieving, the CCD(charge coupled device), capturing device of DEPROTO, detects retrieved images and transmits signals of them to the FPGA of hardware channel decoder. Finally, the output data stream of the channel decoder was transferred to the MPEG decoding board for monitoring video signals. The experimental results showed the error corrected BER(bit error rate) of less than $10^{-9}$, from the raw BER of DEPROTO, about $10^{-3}$. With the developed hardware channel decoder, the real-time video demonstration was possible during the experiments. The operating clock of the FPGA was 60 MHz, of which speed was capable of decoding up to 120 mega channel bits per sec.