• 제목/요약/키워드: Clock Synchronization

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고정밀 레이저 거리 계측기용 디지털 복조 회로 개발에 관한 연구 (The Development of DDC system for High Precision Laser distance instrument)

  • 배영철;박종배;조의주;강기웅;강건일;김현우;김은주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.730-736
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    • 2008
  • 기존의 크리스탈 주파수 발진기는 주파수를 자유롭게 변경하지 못할 뿐만 아니라 이들 사이의 동기화에 대한 어려움이 존재한다. 이를 극복하는 새로운 디지털 복조 회로(DDC; Digital Demodulation Circuit) 시스템을 제안하고 이를 구현하였다. 구현한 디지털 복조 회로는 소수점 두 자리까지 자유롭게 주파수를 생성할 수 있다. 또한 레이저 거리 계측기에서 사용하는 많은 소자들이 요구하는 주파수 클록 생성과 오차 저감이 가능하여 고정밀 거리 측정이 가능한 시스템에 적용할 수 있다.

밀리미터파 채널사운딩 측정을 위한 이동형 송수신 장치의 개발과 특성평가 (Development and Characterization of Mobile Transceiver for Millimeter-Wave Channel Sounding Measurement)

  • 최종욱
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.35-40
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    • 2024
  • 본 논문에서는 야외 환경에서 약 10 km 거리까지의 대기공간을 이용하여 밀리미터파 대역의 전파를 송수신 및 채널사운딩 측정할 수 있는 장치를 제작하고 그 특성을 알아보았다. 이 장치는 밀리미터파 대역의 전파 특성 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상한다. 측정된 수신세기, PDP 등의 데이터를 통해 PathLoss, K-factor, 전파모델 예측치와의 비교 분석등을 할 수 있다. 이동형 송수신 장치는 차량에 탑재되어 송신소와 수신소의 위치를 자유롭게 변경할 수 있으며 거리에 따른 동화기 문제를 해결하기 위해 루비듐 원자시계를 사용하였다. 안테나의 주요 섹터를 찾기 위해 스캐닝을 활용한 자동 보어사이트 정렬 기능을 적용하였다.

DDR SDRAM을 위한 저전압 1.8V 광대역 50∼500MHz Delay Locked Loop의 설계 (Design of Low Voltage 1.8V, Wide Range 50∼500MHz Delay Locked Loop for DDR SDRAM)

  • 구인재;정강민
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권3호
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    • pp.247-254
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    • 2003
  • 본 연구에서 고속 데이터 전송을 위해 Double Data Rate(DDR) 방식을 사용하는 SDRAM에 내장할 수 있는 저전압 광대역 Delay Locked Loop(DLL) 회로를 설계하였다. 고해상도와 빠른 Lock-on 시간을 위하여 새로운 유형의 위상검출기론 설계하였고 카운터 및 Indicator 등 내장회로의 빠른 동작을 위해 Dual-Data Dual-Clock 플립플롭(DCDD FF)에 기반을 둔 설계를 수행하였으며 이 FF을 사용하므로서 소자수를 70% 정도 감소시킬 수 있었다. Delay Line 중에서 Coarse 부분은 0.2ns 이하까지 검출 가능하며 위상오차를 더욱 감소시키고 빠른 Lock-on 기간을 얻기 위해 Fine 부분에 3-step Vernier Line을 설계하였다. 이 방식을 사용한 본 DLL의 위상오차는 매우 적고 25ps 정도이다. 본 DLL의 Locking 범위는 50∼500MHz로 넓으며 5 클럭 이내의 빠른 Locking을 얻을 수 있다. 0.25um CMOS 공정에서 1.8V 공급전압 사용시 소비전류는 500MHZ 주파수에서 32mA이다. 본 DLL은 고주파 통신 시스템의 동기화와 같은 다른 응용면에도 이용할 수 있다.

센서 노드 응용을 위한 저전력 8비트 1MS/s CMOS 비동기 축차근사형 ADC 설계 (Design of a Low-Power 8-bit 1-MS/s CMOS Asynchronous SAR ADC for Sensor Node Applications)

  • 손지훈;김민석;천지민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.454-464
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    • 2023
  • 본 논문은 센서 노드 응용을 위한 1MS/s의 샘플링 속도를 가지는 저전력 8비트 비동기 축차근사형(successive approximation register, SAR) 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC)를 제안한다. 이 ADC는 선형성을 개선하기 위해 부트스트랩 스위치를 사용하며, 공통모드 전압(Common-mode voltage, VCM) 기반의 커패시터 디지털-아날로그 변환기 (capacitor digital-to-analog converter, CDAC) 스위칭 기법을 적용하여 DAC의 전력 소모와 면적을 줄인다. 외부 클럭에 동기화해서 동작하는 기존 동기 방식의 SAR ADC는 샘플링 속도보다 빠른 클럭의 사용으로 인해 전력 소비가 커지는 단점을 가지며 이는 내부 비교를 비동기 방식으로 처리하는 비동기 SAR ADC 구조를 사용하여 해결할 수 있다. 또한, 낮은 해상도의 설계에서 발생하는 큰 디지털 전력 소모를 줄이기 위해 동적 논리 회로를 사용하여 SAR 로직를 설계하였다. 제안된 회로는 180nm CMOS 공정으로 시뮬레이션을 수행하였으며, 1.8V 전원전압과 1MS/s의 샘플링 속도에서 46.06𝜇W의 전력을 소비하고, 49.76dB의 신호 대 잡음 및 왜곡 비율(signal-to-noise and distortion ratio, SNDR)과 7.9738bit의 유효 비트 수(effective number of bits, ENOB)를 달성하였으며 183.2fJ/conv-step의 성능 지수(figure-of-merit, FoM)를 얻었다. 시뮬레이션으로 측정된 차동 비선형성(differential non-linearity, DNL)과 적분 비선형성(integral non-linearity, INL)은 각각 +0.186/-0.157 LSB와 +0.111/-0.169 LSB이다.

3DTV 엑티브 셔터 안경을 위한 저전력 이산-사건 SoC (Low-Power Discrete-Event SoC for 3DTV Active Shutter Glasses)

  • 박대진;곽승호;김창민;김탁곤
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권6호
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    • pp.18-26
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    • 2011
  • 엑티브 셔터 안경 기반 3DTV와 페시브 편광 필터 안경 방식 3DTV의 화질 비교는 최근에 이슈로 대두되고 있다. 엑티브 셔터 안경 방식 기술이 Full-HD 3D영상 구현이 가능함에도 불구하고 스테레오 영상에 대한 동기 신호의 전송, 수신, 및 재구성 과정 중에 내부/외부 잡음 환경에 영향을 받아 3D안경에 탑재된 동기화 프로세서 칩의 오동작으로 영상 플리커가 자주 발생한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 동기 신호에 실리는 잡음의 제거 및 오차 보정을 추가적으로 수행하는 과정이 필요하며 이로 인해 추가로 소모되는 전력이 증가하고 있다. 본 논문에서는 3DTV 엑티브 셔터 안경을 위한 동기 신호 처리 프로세서를 구현하는 저 전력 이산 사건 (Discrete-Event) 기반 SoC (DE-SoC)칩을 제안한다. 이를 위해 이벤트 적재기와 소수점 타이머 하드웨어를 구현한다. 제안한 기법을 통해 실시간으로 수신되는 동기 수신 회로 구동을 최대한 지연시킴으로써 전력을 소모하는 하드웨어를 부분을 최소화 하며 소수점 타이머를 이용하여 동기 신호 수신 부를 완전히 정지시킨 상태에서도 일정 시간 동기를 유지하는 특성을 이용하여 무선 동기 수신부의 전력소모를 줄이고 외부 잡음의 영향을 완벽하게 차단할 수 있다. 제안한 기법을 위해 약 15,000개의 로직 게이트와 1Kbytes SRAM 버퍼를 추가로 사용한다. 그럼에도 불구하고 전력 소모는 기존대비 약 20%이하로 떨어질 뿐만 아니라 TV로부터 오는 동기 신호 없이도 2시간동안 1%정도의 동기 오차를 보여준다.

Several systems for 1Giga bit Modem

  • Park, Jin-Sung;Kang, Seong-Ho;Eom, Ki-Whan;Sosuke, Onodera;Yoichi, Sato
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1749-1753
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    • 2003
  • We proposed several systems for 1Giga bit Modem. The first, Binary ASK(Amplitude Shift Keying) system has a high speed shutter transmitter and no IF(Intermediate Frequency) receiver only by symbol synchronization. The advantage of proposed system is that circuitry is very simple without IF process. The disadvantage of proposed system are that line spectrum occurs interference to other channels, and enhancement to 4-level system is impossible due to its large SNR degradation. The second, Binary phase modulation system has a high speed shutter transmitter and IF-VCO(IF-Voltage Controlled Oscillator) control by base-band phase rotation. Polarity of shutter window is changed by the binary data. The window should be narrow same as above ASK. The advantage of proposed system is which error rate performance is superior. The disadvantage of proposed system are that Circuitry is more complex, narrow pull-in range of receiver caused by VCO and spectrum divergence by the non-linear amplifier. The third, 4-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)system has a nyquist pulse transmitter and IF-VCO control by symbol clock. The advantage of proposed system are that signal frequency band is a half of 1GHz, reliable pull-in of VCO and possibility of double speed transmission(2Gbps) by keeping 1GHz frequency-band. The disadvantage of proposed system are that circuit complexity of pulse shaping and spectrum divergence by the non-linear amplifier.

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A synchronous/asynchronous hybrid parallel method for some eigenvalue problems on distributed systems

  • 박필성
    • 한국전산응용수학회:학술대회논문집
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    • 한국전산응용수학회 2003년도 KSCAM 학술발표회 프로그램 및 초록집
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    • pp.11-11
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    • 2003
  • 오늘날 단일 슈퍼컴퓨터로는 처리가 불가능한 거대한 문제들의 해법이 시도되고 있는데, 이들은 지리적으로 분산된 슈퍼컴퓨터, 데이터베이스, 과학장비 및 디스플레이 장치 등을 초고속 통신망으로 연결한 GRID 환경에서 효과적으로 실행시킬 수 있다. GRID는 1990년대 중반 과학 및 공학용 분산 컴퓨팅의 연구 과정에서 등장한 것으로, 점차 응용분야가 넓어지고 있다. 그러나 GRID 같은 분산 환경은 기존의 단일 병렬 시스템과는 많은 점에서 다르며 이전의 기술들을 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 기존 병렬 시스템에서는 주로 동기 알고리즘(synchronous algorithm)이 사용되는데, 직렬 연산과 같은 결과를 얻기 위해 동기화(synchronization)가 필요하며, 부하 균형이 필수적이다. 그러나 부하 균형은 이질 클러스터(heterogeneous cluster)처럼 프로세서들의 성능이 서로 다르거나, 지리적으로 분산된 계산자원을 사용하는 GRID 환경에서는 이기종의 문제뿐 아니라 네트워크를 통한 메시지의 전송 지연 등으로 유휴시간이 길어질 수밖에 없다. 이처럼 동기화의 필요성에 의한 연산의 지연을 해결하는 하나의 방안으로 비동기 반복법(asynchronous iteration)이 나왔으며, 지금도 활발히 연구되고 있다. 이는 알고리즘의 동기점을 가능한 한 제거함으로써 빠른 프로세서의 유휴 시간을 줄이는 것이 목적이다. 즉 비동기 알고리즘에서는, 각 프로세서는 다른 프로세서로부터 갱신된 데이터가 올 때까지 기다리지 않고 계속 다음 작업을 수행해 나간다. 따라서 동시에 갱신된 데이터를 교환한 후 다음 단계로 진행하는 동기 알고리즘에 비해, 미처 갱신되지 않은 데이터를 사용하는 경우가 많으므로 전체적으로는 연산량 대비의 수렴 속도는 느릴 수 있다 그러나 각 프로세서는 거의 유휴 시간이 없이 연산을 수행하므로 wall clock time은 동기 알고리즘보다 적게 걸리며, 때로는 50%까지 빠른 결과도 보고되고 있다 그러나 현재까지의 연구는 모두 어떤 수렴조건을 만족하는 선형 시스템의 해법에 국한되어 있으며 비교적 구현하기 쉬운 공유 메모리 시스템에서의 연구만 보고되어 있다. 본 연구에서는 행렬의 주요 고유쌍을 구하는 데 있어 비동기 반복법의 적용 가능성을 타진하기 위해 우선 이론적으로 단순한 멱승법을 사용하여 실험하였고 그 결과 순수한 비동기 반복법은 수렴하기 어렵다는 결론을 얻었다 그리하여 동기 알고리즘에 비동기적 요소를 추가한 혼합 병렬 알고리즘을 제안하고, MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 수원대학교의 Hydra cluster에서 구현하였다. 그 결과 특정 노드의 성능이 다른 것에 비해 현저하게 떨어질 때 전체적인 알고리즘의 수렴 속도가 떨어지는 것을 상당히 완화할 수 있음이 밝혀졌다.

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타일드-디스플레이 시스템에서 실시간 동영상 상영기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Realtime Video Player on Tiled-Display System)

  • 최기석;유정수;최정훈;낭종호
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권4호
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    • pp.150-157
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    • 2008
  • 본 논문에서는 높은 해상도를 제공하기 위하여 여러 대의 PC와 모니터를 연결한 타일드-디스 플레이(Tiled-Display) 시스템 상에서 동작하는 실시간 동영상 상영기를 설계 및 구현하였다. 제안한 동영상 상영기는 하나의 동영상을 기가 비트(Giga bit) 폐쇄 이더넷으로 연결된 여러 PC에 UDP 멀티캐스트를 사용하여 전송하고 각 수신기는 받은 동영상 데이타의 압축을 푼 후 이미지를 자신의 영역에 분할하여 시간적인 동기화를 맞추어서 재생할 수 있도록 설계되었다. 본 시스템은 미디어 데이타의 전송 중 발생하는 패킷 손실 및 지터(jitter) 문제를 동영상의 비트레이트에 따라서 방송량을 결정하는 흐름 제어 방법과 필요한 만큼 미리 받은 뒤 재생을 시작하는 버퍼링 방법을 통하여 해결하였으며, 서로 다른 PC의 상영기간의 동기화를 위하여 별도의 오버헤드 없이 시작 시간만 동기화하고 각 PC의 상영기들의 리퍼런스 클럭의 속도를 동일하도록 하여 안정적인 실시간 스트리밍 및 상영이 가능하도록 하였다. 또한 여러 전송포맷 및 압축 포맷을 지원하기 위하여 Microsoft DirectShow 구조상에서 구현되었다.

Robust ID based mutual authentication and key agreement scheme preserving user anonymity in mobile networks

  • Lu, Yanrong;Li, Lixiang;Peng, Haipeng;Yang, Yixian
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권3호
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    • pp.1273-1288
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    • 2016
  • With the swift growth of wireless technologies, an increasing number of users rely on the mobile services which can exchange information in mobile networks. Security is of key issue when a user tries to access those services in this network environment. Many authentication schemes have been presented with the purpose of authenticating entities and wishing to communicate securely. Recently, Chou et al. and Farash-Attari presented two ID authentication schemes. They both claimed that their scheme could withstand various attacks. However, we find that the two authentication schemes are vulnerable to trace attack while having a problem of clock synchronization. Additionally, we show that Farash-Attari's scheme is still susceptible to key-compromise impersonation attack. Therefore, we present an enhanced scheme to remedy the security weaknesses which are troubled in these schemes. We also demonstrate the completeness of the enhanced scheme through the Burrow-Abadi-Needham (BAN) logic. Security analysis shows that our scheme prevents the drawbacks found in the two authentication schemes while supporting better secure attributes. In addition, our scheme owns low computation overheads compared with other related schemes. As a result, our enhanced scheme seems to be more practical and suitable for resource-constrained mobile devices in mobile networks.

멀티 스레드 프로그램의 자료경합 탐지를 위한 수행 중 감시 도구 (On-the-fly Monitoring Tool for Detecting Data Races in Multithread Programs)

  • 팽봉준;박세원;구인본;하옥균;전용기
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.155-161
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    • 2015
  • 멀티 스레드 프로그램의 수행 중에 발생하는 자료경합과 원자성 위배 등과 같은 동시성 오류는 스레드들의 비결정적 수행으로 인해 다양한 수행 순서를 고려해야 하고 재생산 또한 어렵기 때문에 디버깅하기 어렵고 귀찮은 오류로 잘 알려져 있다. 이러한 자료경합을 디버깅하기 위해서는 스레드의 수행 순서와 메모리 접근 및 동기화 정보 등과 같은 프로그램의 수행 중에 발생한 정보를 수집 및 분석해야 한다. 본 논문에서는 멀티 스레드 프로그램의 수행 중에 벡터 클록 시스템을 기반으로 스레드의 병행성과 접근사건들 간의 순서관계를 생성 및 유지함으로써 정확하면서도 효율적인 감시와 분석이 가능한 도구인 VcTrace를 제시한다. 제시된 감시 도구를 사용하여 멀티 스레드 기반의 응용 프로그램을 대상으로 수행 중 발생한 스레드와 접근사건 등의 정보를 감시 및 유지하고, 자료경합을 탐지하는 기술과 접목하여 실용성을 분석한다.