• 제목/요약/키워드: Circuit Simulation Model

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HMM(Hidden Markov Model) 기반의 견고한 실시간 립리딩을 위한 효율적인 VLSI 구조 설계 및 FPGA 구현을 이용한 검증 (Design of an Efficient VLSI Architecture and Verification using FPGA-implementation for HMM(Hidden Markov Model)-based Robust and Real-time Lip Reading)

  • 이지근;김명훈;이상설;정성태
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.159-167
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    • 2006
  • 립리딩은 잡음이 있는 환경에서 음성 인식 시스템의 성능 향상을 위한 한 방법으로 제안되었다. 기존의 논문들이 소프트웨어 립리딩 방법을 제안하는 것에 반하여, 본 논문에서는 실시간 립리딩을 위한 하드웨어 설계를 제안한다. 실시간 처리와 구현의 용이성을 위하여 본 논문에서는 립리딩 시스템을 이미지 획득 모듈, 특징 벡터 추출 모듈, 인식 모듈의 세 모듈로 분할하였다. 이미지 획득 모듈에서는 CMOS 이미지 센서를 사용하여 입력 영상을 획득하게 하였고, 특징 벡터 추출 모듈에서는 병렬 블록매칭 알고리즘을 이용하여 입력영상으로부터 특징벡터를 추출하도록 하였고, 이를 FPGA로 코딩하여 시뮬레이션 하였다. 인식 모듈에서는 추출된 특징 벡터에 대하여 HMM 기반 인식 알고리즘을 적용하여 발성한 단어를 인식하도록 하였고, 이를 DSP에 코딩하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 실시간 립리딩 시스템이 하드웨어로 구현 가능함을 알 수 있었다.

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전원노이즈 억제용 차폐절연변압기의 설계 및 주파수특성 해석 (Design and Frequency Characteristic Analysis of Shielded Isolation Transformer for the Power Line Noise Reduction)

  • 이재복;허창수;이태호
    • 한국자기학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.55-63
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    • 1999
  • AC 전원선로에서 발생하는 수 kHz에서 수십 MHz에 이르는 광대역의 주파수특성을 가진 전원노이즈는 전기, 전자, 통신장비의 정상적인 동작에 많은 장해요소가 되고 있으며 이들 전도성 노이즈를 억제하기 위한 기기로 기존에는 써어지 억제기와 필터가 적용되어 왔다. 그러나, 이러한 기존의 노이즈 대책기기는 전력 공급선과 노이즈 피해회로 상호간의 전기적인 절연 분리가 원천적으로 불가능하므로 전도성 노이즈 중에서 가장 큰 피해를 끼치는 공통모드 노이즈 억제성능이 지극히 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 전원회로의 공통모드 및 정상모드 노이즈 억제에 사용 가능한 차폐절연변압기에 대한 모의 등가회로를 제안하였으며, 계산과 실험을 통해 그 성능을 비교 해석함으로써 모의 해석의 유효성을 입증하였다. 또한 차폐절연변압기의 설계 방법을 제시하였으며, 제작된 3kVA급 시작품과 비 차폐된 절연변압기의 노이즈 성능을 비교함으로써 전도성 노이즈 억제성능의 우수성을 검증하였다.

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EMI Noise Source Reduction of Single-Ended Isolated Converters Using Secondary Resonance Technique

  • Chen, Zhangyong;Chen, Yong;Chen, Qiang;Jiang, Wei;Zhong, Rongqiang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권2호
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    • pp.403-412
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    • 2019
  • Aiming at the problems of large dv/dt and di/dt in traditional single-ended converters and high electromagnetic interference (EMI) noise levels, a single-ended isolated converter using the secondary resonance technique is proposed in this paper. In the proposed converter, the voltage stress of the main power switch can be reduced and the voltage across the output diode is clamped to the output voltage when compared to the conventional flyback converter. In addition, the peak current stress through the main power switch can be decreased and zero current switching (ZCS) of the output diode can be achieved through the resonance technique. Moreover, the EMI noise coupling path and an equivalent model of the proposed converter topology are presented through the operational principle of the proposed converter. Analysis results indicate that the common mode (CM) EMI noise and the differential mode (DM) EMI noise of such a converter are deduced since the frequency spectra of the equivalent controlled voltage sources and controlled current source are decreased when compared with the traditional flyback converter. Furthermore, appropriate parameter selection of the resonant circuit network can increase the equivalent impedance in the EMI coupling path in the low frequency range, which further reduces the common mode interference. Finally, a simulation model and a 60W experimental prototype of the proposed converter are built and tested. Experimental results verify the theoretical analysis.

BES를 이용한 연동형 온실의 냉·난방 부하 산정 및 PV 시스템 발전 성능 분석 (Estimation on Heating and Cooling Loads for a Multi-Span Greenhouse and Performance Analysis of PV System using Building Energy Simulation)

  • 이민형;이인복;하태환;김락우;여욱현;이상연;박관용;김준규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.258-267
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    • 2017
  • The price competitiveness of photovoltaic system (PV system) has risen recently due to the growth of industries, however, it is rarely applied to the greenhouse compared to other renewable energy. In order to evaluate the application of PV system in the greenhouse, power generation and optimal installation area of PV panels should be analyzed. For this purpose, the prediction of the heating and cooling loads of the greenhouse is necessary at first. Therefore, periodic and maximum energy loads of a multi-span greenhouse were estimated using Building Energy Simulation(BES) and optimal installation area of PV panels was derived in this study. 5 parameter equivalent circuit model was applied to analyzed power generation of PV system under different installation angle and the optimal installation condition of the PV system was derived. As a result of the energy simulation, the average cooling load and heating load of the greenhouse were 627,516MJ and 1,652,050MJ respectively when the ventilation rate was $60AE{\cdot}hr^{-1}$. The highest electric power production of the PV system was generated when the installation angle was set to $30^{\circ}$. Also, adjustable PV system produced about 6% more electric power than the fixed PV system. Optimal installation area of the PV panels was derived with consideration of the estimated energy loads. As a result, optimal installation area of PV panels for fixed PV system and adjustable PV system were $521m^2$ and $494m^2$ respectively.

멀티 핀/핑거 FinFET 트랜지스터의 열 저항 해석과 모델링 (Analysis and modeling of thermal resistance of multi fin/finger FinFETs)

  • 장문용;김소영
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권8호
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    • pp.39-48
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    • 2016
  • 본 논문에서는 소스와 드레인의 구조가 육각형인 FinFET에서 구조 변수 및 핀/핑거 개수 증가에 따른 열 저항 모델을 제안한다. 소자의 크기가 감소하여 발열 효과 및 열 특성의 영향이 커졌으며, 이를 분석하기 위해 소자의 열 저항은 중요한 요소이다. 열 저항 모델은 소자에서 열이 생성되는 열원과 열이 빠져나가는 contact를 설정했으며, 도메인은 열원과 4 부분의 소스, 드레인, 게이트, 서브스트레이트 contact를 통해 나누어진다. 또 각각의 contact 열 저항 모델은 TCAD의 시뮬레이션 결과의 온도 및 열 흐름을 분석하여 해석이 용이한 형태로 세분화하였다. 도메인들은 그 구조에 따라 구조 변수를 통한 적분 및 등각 매핑 방식을 기반으로 모델링하였다. 먼저 싱글 핀으로 열 저항을 분석하여 모델링하였으며, 멀티 핀/핑거의 열 저항 모델의 정확도를 높이기 위해 채널증가에 따른 파라미터의 변화를 적용하였다. 제안한 열 저항 모델은 3D Technology CAD 시뮬레이션을 해석하여 얻은 열 저항 결과와 비교하였으며, 싱글 핀 및 멀티 핀의 전체 열 저항 모델은 3 % 이하의 오차를 얻었다. 제안한 열 저항은 핀/핑거 개수의 증가에 따른 열 저항을 예측할 수 있으며, 발열효과 및 열 특성 분석을 계산하여 회로 특성을 개선할 수 있다.

단층 입력 구조의 Magnetic-Tunnel-Junction 소자용 Macro-Model을 이용한 4비트 그레이 카운터의 설계 (Design of 4-bit Gray Counter Simulated with a Macro-Model for Single-Layer Magnetic-Tunnel-Junction Elements)

  • 이승연;이감영;이현주;이승준;신형순
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권9호
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    • pp.10-17
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    • 2007
  • 기존의 트랜지스터 기반의 논리 연산자를 비휘발성 소자인 MTJ(Magnetic Tunneling Junction)로 대체하는 자기논리(magneto-logic) 회로는 그동안 기억 소자 분야에만 국한되어온 MTJ를 스핀전자공학 분야의 새로운 응용으로 논리 회로까지 확장하여 적용 가능하게 한다. 자기논리 회로는 회로 면적 면에서 우수하고 전원이 꺼져도 정보를 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 불(Boolean) 연산을 수행함에 있어서 유연성을 보여, 단순히 입력을 바꾸는 것만으로도 한 MTJ 소자로 모든 논리 연산자를 구현 가능하게 한다. 이로써 물리적으로 완성된 회로 내에서, 재구성 가능한 자기논리 회로를 설계할 수 있다. 본 논문에서는 종래의 다층 입력 구조의 MTJ에 비해, 공정이 간단하고, 보다 유연한 함수 구현 능력을 갖는 단층 입력 구조의 새로운 MTJ 소자를 제안하며, 그 예로, 4비트 그레이 카운터를 설계하여 그 동작을 이전 논문에서 제안된 바 있는 macro-model을 보완 적용하여 검증하였다.

최적의 측정값 구간의 길이를 갖는 최소 공분산 유한 임펄스 응답 필터 기반 디지털 위상 고정 루프 설계 (A Digital Phase-locked Loop design based on Minimum Variance Finite Impulse Response Filter with Optimal Horizon Size)

  • 유성현;배동성;최현덕
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.591-598
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    • 2021
  • 디지털 위상 고정 루프는 위상 동기화를 위해 사용되는 회로로 일반적으로 통신, 회로분야 등 다양한 분야에서 사용된다. 디지털 위상 고정 루프를 설계 시 상태추정기를 사용하는 경우 보통 칼만 필터와 같은 무한 임펄스 응답 상태추정기를 활용해왔다. 일반적으로 무한 임펄스 응답 상태추정기 기반 디지털 위상 고정 루프의 성능은 우수하지만, 초기값의 부정확, 모델 오차, 외란 등의 예상하지 못하는 상황에서 급격한 성능저하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 새로운 디지털 위상 고정 루프를 설계 하기 위해 최적의 측정값 구간 길이를 갖는 최소 공분산 유한 임펄스 응답 필터를 제안한다. 제안된 유한 임펄스 응답 필터의 중요 파라미터인 측정값 구간 길이를 구하기 위해 수치적 방법을 소개하며, 필터의 이득을 얻기 위해 비용함수로 오차의 공분산 행렬을 설정하고, 이를 최소화 하기 위하여 선형 행렬 부등식을 사용하였다. 제안된 디지털 위상 동기 루프의 우수성과 강인성을 검증하기 위해 노이즈 정보가 부정확한 상황에서 기존 방법과의 비교 및 분석을 위한 시뮬레이션을 수행하였다.

동적 물성치를 고려한 진공 인터럽터 충격특성의 영향인자 분석 (Parameter Study of Impact Characteristics for a Vacuum Interrupter Considering Dynamic Material Properties)

  • 임지호;송정한;허훈;박우진;오일성;안길영;최종웅
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권5호
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    • pp.924-931
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    • 2002
  • Vacuum interrupters in order to be used in various switch-gear components such as circuit breakers, distribution switches, contactors, etc. spread the arc uniformly over the surface of the contacts. The electrodes of vacuum interrupters are made of sinter-forged Cu-Cr materials for good electrical and mechanical characteristics. Since the closing velocity is 1-2m/s and impact deformation of the electrode depends on the strain rate at that velocity, the dynamic behavior of the sinter-forged Cu-Cr is a key to investigate the impact characteristics of the electrodes. The dynamic response of the material at the high strain rate is obtained from the split Hopkinson pressure bar test using disc-type specimens. Experimental results from both quasi-static and dynamic compressive tests are Interpolated to construct the Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to simulation of the dynamic behavior of the electrodes. The impact characteristics of a vacuum interrupter are investigated with computer simulations by changing the value of five parameters such as the initial velocity of a movable electrode, the added mass of a movable electrode, the wipe spring constant, initial offset of a wipe spring and the virtual fixed spring constant.

A Magnetic Energy Recovery Switch Based Terminal Voltage Regulator for the Three-Phase Self-Excited Induction Generators in Renewable Energy Systems

  • Wei, Yewen;Kang, Longyun;Huang, Zhizhen;Li, Zhen;Cheng, Miao miao
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권5호
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    • pp.1305-1317
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    • 2015
  • Distributed generation systems (DGSs) have been getting more and more attention in terms of renewable energy use and new generation technologies in the past decades. The self-excited induction generator (SEIG) occupies an important role in the area of energy conversion due to its low cost, robustness and simple control. Unlike synchronous generators, the SEIG has to absorb capacitive reactive power from the outer device aiming to stabilize the terminal voltage at load changes. This paper presents a novel static VAR compensator (SVC) called a magnetic energy recovery switch (MERS) to serve as a voltage controller in SEIG powered DGSs. In addition, many small scale SEIGs, instead of a single large one, are applied and devoted to promote the generation efficiency. To begin with, an expandable mathematic model based on a d-q equivalent circuit is created for parallel SEIGs. The control method of the MERS is further improved with the objective of broadening its operating range and restraining current harmonics by parameter optimization. A hybrid control strategy is developed by taking both of the stand-alone and grid-connected modes into consideration. Then simulation and experiments are carried out in the case of single and double SEIG(s) generation. Finally, the measurement results verify that the proposed DGS with SVC-MERS achieves a better stability and higher feasibility. The major advantages of the mentioned variable reactive power supplier, when compared to the STATCOM, include the adoption of a small DC capacitor, line frequency switching, simple control and less loss.

디지탈 논리회로 설계 및 모의 실험 실습을 위한 인터넷 기반 교육용 소프트웨어 패키지 개발 (Development of the Internet-Based Educational Software Package for the Design and Virtual Experiment of the Digital Logic Circuits)

  • 기장근;허원
    • 공학교육연구
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    • 제2권1호
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    • pp.10-16
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    • 1999
  • 본 논문에서는 인터넷을 이용한 디지탈 논리회로 설계 및 모의실험실습을 위한 교육용 소프트웨어 패키지(DVLab)를 개발하였다. 개발된 패키지는 디지탈 조합/순차회로는 물론 마이크로콘트롤러 응용회로까지 설계하고 시뮬레이션할 수 있는 모듈, 브레드보드 시뮬레이터 모듈, 실험항목별 이론 강의를 위한 모듈, 보고서 작성 및 보고서 자동검사 모듈 등을 포함하고 있다. 개발된 모든 모듈들은 독립적인 응용 프로그램으로 뿐만 아니라 인터넷을 이용한 사용이 가능하며, 특히 시뮬레이터 모듈의 경우 실시간 클럭 제공, 설계회로도 상에서 직접 소자의 출력값 확인, 논리값 변화 기록 기능, 설계회로 복사 방지 기능, 다양한 논리회로 소자뿐만 아니라 LED, buzzer등과 같은 시각적, 청각적 소자 제공 등의 특징을 가진다. 또한 개발된 교육용 패키지를 이용한 디지탈 논리회로 실험실습 과목의 학습 모형을 제시하였다.

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