• 제목/요약/키워드: Altera FPGA

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효율적 구조의 수정 유클리드 구조를 이용한 Reed-Solomon 복호기의 설계 (Implementation of Reed-Solomon Decoder Using the efficient Modified Euclid Module)

  • 김동순;정덕진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.575-578
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    • 1998
  • In this paper, we propose a VLSI architecture of Reed-Solomon decoder. Our goal is the development of an architecture featuring parallel and pipelined processing to improve the speed and low power design. To achieve the this goal, we analyze the RS decoding algorithm to be used parallel and pipelined processing efficiently, and modified the Euclid's algorithm arithmetic part to apply the parallel structure in RS decoder. The overall RS decoder are compared to Shao's, and we show the 10% area efficiency than Shao's time domain decoder and three times faster, in addition, we approve the proposed RS decoders with Altera FPGA Flex 10K-50, and Implemeted with LG 0.6{\mu}$ processing.

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재구성 가능한 DCT/DWT 프로세서 설계 (The Reconfigurable Processor Design of DCT/DWT)

  • 김영진;이현수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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    • pp.730-732
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    • 2005
  • 최근 이미지 압축, 워터마킹 또는 스케일러블 비디오 코딩 분야에서 DCT와 DWT 연산을 선택적으로 사용하거나, 혼합하여 사용하는 경우가 늘어나고 있다. 이러한 두개의 연산을 사용하는 방법은 소프트웨어적인 프로그램을 사용하거나 하드웨어를 따로 구현하여 사용하였다. 본 연구에서는 하나의 모듈로 두개의 연산을 수행할 수 있는 재구성 하드웨어를 제안한다. 또한 DCT와 DWT연산에 있어서, 가장 많은 연산을 수행하는 부분은 계수(Coefficient)값과 입력 값의 내적 연산(Inner Product)을 수행하는 것인데, 이 내적연산을 하는데 있어서 곱셈기를 사용하지 않는 분산연산을 사용함으로써 연산의 복잡도를 줄이고, 하드웨어의 속도를 빠르게 하였다. 실험 환경은 Altera FPGA를 사용한 Excalibur_ARM (EPXA10F1020Cl) 보드를 이용하여 구현하였으며, 동작속도는 47.85MHz이다.

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멀티미디어 홈 네트워크 실현을 위한 WLAN 기반의 A/V 전송용 변복조 모뎀 설계 (Design of WLAN-based A/V System for Multimedia Home Networks)

  • 이연성;김현식;위정욱;백종호
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.327-330
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    • 2008
  • This paper shows an implementation of WLAN-based Audio/Video(A/V) system for multimedia home networks. Proposed WLAN-based A/V system can transmit multimedia data of high quality. The entire system consists of a 16-bit RISC controller, a program ROM, a SRAM, timers, an interrupt controller, a DART, GPIOs, an I2C and the OFDM modem supporting for the IEEE 802.11g standard. The simple MAC functions are implemented by firmware on an embedded 16-bit RISC controller. The OFDM modem supports a complete set of data rates up to 54Mbps. Proposed the system is implemented by an Altera FPGA EP1S60F1020C6 device, a 10-bit 2-ch DAC, a 10-bit 2-ch ADC and RF/IF chips.

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Generalized Selective Harmonic Elimination Modulation for Transistor-Clamped H-Bridge Multilevel Inverter

  • Halim, Wahidah Abd.;Rahim, Nasrudin Abd.;Azri, Maaspaliza
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권4호
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    • pp.964-973
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    • 2015
  • This paper presents a simple approach for the selective harmonic elimination (SHE) of multilevel inverter based on the transistor-clamped H-bridge (TCHB) family. The SHE modulation is derived from the sinusoidal voltage-angle equal criteria corresponding to the optimized switching angles. The switching angles are computed offline by solving transcendental non-linear equations characterizing the harmonic contents using the Newton-Raphson method to produce an optimum stepped output. Simulation and experimental tests are conducted for verification of the analytical solutions. An Altera DE2 field-programmable gate array (FPGA) board is used as the digital controller device in order to verify the proposed SHE modulation in real-time applications. An analysis of the voltage total harmonic distortion (THD) has been obtained for multiple output voltage cases. In terms of the THD, the results showed that the higher the number of output levels, the lower the THD due to an increase number of harmonic orders being eliminated.

고속 RSA 모듈러 곱셈을 위한 시스톨릭 어레이의 설계 (Design of Systolic Array for Fast RSA Modular Multiplication)

  • 강민섭;남승용
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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    • pp.809-812
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    • 2002
  • 본 논문은 RSA 암호시스템에서 고속 모듈러 곱셈을 위한 최적화된 시스톨릭 어레이의 설계를 제안한다. 제안된 방법에서는 미리 계산된 가산결과를 사용하여 개선된 몽고메리 모듈러 곱셈 알고리듬을 제안하고, 고속 모듈러 곱셈을 위한 새로운 구조의 시스톨릭 어레이를 설계한다. 미리 계산된 가산결과를 얻기 위해 CLA(Carry Look-ahead Adder)를 사용하였으며, 이 가산기는 덧셈연산에 있어서 캐리전달 지연이 제거되므로 연산 속도를 향상 시킬 수 있다. 제안된 시스톨릭 구조는VHDL(VHSlC Hardware Description Language)을 사용하여 동작적 수준을 기술하였고, Ultra 10 Workstation 상에서 $Synopsys^{TM}$ 툴을 사용하여 합성 및 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, FPGA 구현을 위하여 Altera MaxplusII를 사용하여 타이밍 시뮬레이션을 수행하였고, 실험을 통하여 제안한 방법을 효율성을 확인하였다.

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DC 모터 제어용 SoC 설계 (Design SoC for DC motor control)

  • 윤기돈;오성남;김갑일;손영익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.411-413
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    • 2003
  • 본 논문에서는 ARM922T Core와 주변장치를 설계할 수 있는 100만 게이트의 FPGA를 내장한 알데라(Altera)사의 엑스칼리버(Excalibur)를 이용하여 DC모터 제어용 SoC를 설계하였다. SoC란 System on Chip의 약자로 하나의 칩 안에 프로세서와 다양한 목적의 주변장치들을 집적하는 것을 말한다. 모터를 구동하기 위한 PWM신호 생성기를 하드웨어 설계언어(Hardware Description Language)로 구현하고 시뮬레이션을 통해 설계모듈을 검증하였다. 이렇게 검증한 PWM 생성기 모듈과 ARM922T Core를 합성하여 SoC를 설계하였다. PWM 생성기 모들을 구성하는 내부의 각 분분을 VerilogHDL로 코딩하여 심볼로 만들어 통합하는 방식으로 설계를 하였으며 실제 모터를 구동하기 위해서 프로세서가 동작할 수 있도록 C언어로 프로그램하여 함께 칩에 다운로드하여 테스트를 하였다. SoC를 기반으로한 시스템 설계의 장점은 시스템이 간단해지고 고속의 동작이 가능하며 회로의 검증 및 다양한 시뮬레이션이 용이하다는데 있다.

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CMOS 이미지 센서의 영상 개선을 위한 실시간 전처리 프로세서의 설계 (Design of Real-Time PreProcessor for Image Enhancement of CMOS Image Sensor)

  • 정윤호;이준환;김재석;임원배;허봉수;강문기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권8호
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    • pp.62-71
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    • 2001
  • 본 논문은 CMOS 이미지 센서에서 획득한 영상의 품질을 개선하기 위한 실시간 전처리 프로세서의 설계를 제시한다. CMOS 이미지 센서는 기존 IC와의 통합, 저전력소모, 저가격화등의 다양한 이점을 갖지만, 기존의 CCD 소자로부터 획득한 영상에 비해 열등한 품질의 영상을 제공하는 단점이 있다. CMOS 이미지 센서의 이러한 물리적 한계를 극복하기 위해 본 논문에서 제안하는 전처리 프로세서에는 색상 보간, 색상 보정, 감마 보정, 자동 노출 조정 등의 기본적인 전처리 알고리즘 외에 공간 가변적 대비 향상 알고리즘이 포함되었다. 여기에서 제안하는 전처리 프로세서는 이러한 알고리즘을 효율적으로 구현하기 위한 하드웨어 구조를 가지며, VHDL 언어를 이용하여 설계 및 검증되었다. 설계된 전처리 프로세서는 합성 결과 약 19K의 논리 게이트를 포함하였으며, 이는 저가격의 PC 카메라 구현에 적합하다. 제안된 전처리 프로세서의 실시간 동작 여부를 검증하기 위해 설계된 전처리 프로세서는 Altera사의 Flex EPF10KGC503-3 FPGA 칩으로 구현되었으며, 성공적으로 동작함을 확인하였다.

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드론 고도 측정용 FMCW 레이다 신호처리 프로세서 설계 및 구현 (Design and Implementation of FMCW Radar Signal Processor for Drone Altitude Measurement)

  • 임의빈;진소라;정용철;정윤호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.554-560
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    • 2017
  • 드론 또는 무인기의 정밀 자세제어를 위해서는 정확한 고도계가 필수적이며, 지상으로부터의 고도측정 정확도로 인해 레이다 고도계가 일반적으로 사용된다. 크기, 무게 및 전력소모 등에 제한으로 인해, 드론에 장착 가능한 레이다 고도계는 PD (pulse Doppler) 방식에 비해 낮은 복잡도를 갖는 FMCW (frequency modulated continuous wave) 방식이 적절하며, 특히, 짧은 송신시간으로 인해 드론 자체 움직임 (ego-motion)에 대응 가능한 fast-ramp FMCW 레이다가 보편적으로 활용된다. 이에, 본 논문에서는 fast-ramp FMCW 레이다 시스템을 위한 드론 고도 측정용 레이다 신호처리 프로세서 (RSP; radar signal processor)의 설계 및 구현 결과를 제시한다. 설계된 RSP는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계 후, Altera Cyclone-IV FPGA device를 활용하여 구현 및 검증되었다. 구현 결과, 총 27,523의 logic elements, 15,798개의 register, 138 Kbits의 memory로 구현 가능하며, 50MHz의 동작주파수로 100Hz의 실시간 고도측정이 가능함이 확인되었다.

CTR 코드를 사용한 I/O 핀 수를 감소 시킬 수 있는 인터페이스 회로 (An I/O Interface Circuit Using CTR Code to Reduce Number of I/O Pins)

  • 김준배;권오경
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권1호
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    • pp.47-56
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    • 1999
  • 반도체 칩의 집적도가 급격히 향상됨에 따라 칩의 I/O 수가 증ㅇ가하여 패키지의 크기가 커질 뿐 아니라 칩 자체의 가격보다 패키지의 가격이 높아지고 있는 실정이다. 따라서 집적도의 증가에 의한 I/O 수으이 증가를 억제할 수있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 CTR(Constant-Transition-Rate) 코드 심벌 펄스의 상승 예지와 하강 예지의 위치에 따라 각각 2비트 씩의 디지털 데이터를 엔코딩함으로써 I/O 핀 수를 50% 감소 시킬 수 있는 I/O 인터페이스 회로를 제안한다. 제안한 CTR 코드의 한 심벌은 4비트 데이터를 포함하고 있어 기존의 인터페이스 회로와 비교하여 심벌 속도가 절반으로 감소되고, 엔코딩 신호의 단위 시간당 천이 수가 일정하며, 천이 위치가 넓게 분산되어 동시 스위칭 잡음(Simultaneous Switehing Noise, SSN)이 작아진다. 채널 엔코더는 논리 회로만으로 구현하고, 채널 디코더는 오버샘플링(oversampling) 기법을 이용하여 신호를 복원하는 입출력 회로를 설계하였다. 설계한 회로는 0.6${\mu}m$ CMOS SPICE 파라미터를 이용하여 시뮬레이션함으로써 동작을 검증하였으며, 동작 속도는 200 Mbps/pin 이상이 됨을 확인 하였다. 제안한 방식을 Altera사의 FPGA를 이용하여 구성하였으며, 구성한 회로는 핀 당 22.5 Mbps로 데이터를 전송함을 실험적으로 검증하였다.

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개선된 Anti-cloche Filter와 BPF 그리고 오차가 없는 제곱근기를 사용한 SECAM Encoder와 Decoder의 설계 (Design of Digitalized SECAM Video Encoder with Modified Anti-cloche filter and SECAM Video Decoder with BPF and Error-free Square Root)

  • 하주영;김주현;강봉순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.511-516
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    • 2006
  • 본 논문은 개선된 Anti-cloche filter를 사용하는 SECAM video encoder와 오차가 없는 제곱근기와 BPF를 사용하는 SECAM video decoder를 제안하고자 한다. SECAM video encoder는 ITU-R BT.470에 의해 지정된 Anti-cloche filter를 사용하지만, Anti-cloche filter가 가지는 특성이 주파수에 따라 매우 급격히 변하기 때문에 디지털회로의 설계에 적용하기가 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 Anti-cloche filter의 주파수 특성이 좌우대칭이라는 점을 이용하여서 좌우대칭의 중심이 되는 주파수인 4.286MHz를 0MHz로 이동하여 Anti-cloche filter를 High Pass Filter(HPF)로 변환한다. 변환된 HPF는 Anti-cloche filter에 비해 구조가 간단하기 때문에 설계가 비교적 용이하다. 또한 본 논문에서 제시한 SECAM video decoder는 주파수 변조된 신호로부터 색차신호(Db, Dr)를 복원하기 위해서 오차가 없는 제곱근기와 두 개의 미분기 그리고 삼각함수를 이용하여 색상신호의 잡음을 제거하고 CVBS(Composite Video Baseband Signal)로부터 색상신호와 밝기신호를 분리하기 위해서 BPF를 사용한다. 제안된 시스템은 Altera FPGA인 APEX20KE EP20K1000EBC652-3와 TV를 이용하여 실시간 검증을 수행하였다.