• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.19-24
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• 2020

본 논문은 FPGA의 언어 중 하나인 Verilog HDL을 사용한 100 kHz 스위칭의 3-레벨, 2-레벨 SVPWM 기법을 구현에 대한 것이다. 인버터에 주로 사용되는 IGBT소자의 경우 주로 20 kHz 근방에서 스위칭 주파수를 가진다. 최근 차세대 전력 반도체 소자의 연구 개발로 100 kHz 이상의 스위칭을 구현하여 전력변환기를 소형화하고, 고조파의 주입에 따른 여러 가지 새로운 알고리즘의 적용이 가능하게 되었다. IGBT를 이용하는 기존의 시스템에서는 DSP를 이용한 제어가 이루어지는 것이 통상적이나, 100 kHz 스위칭을 위한 제어기 구성으로는 FPGA를 이용한 제어기의 적용이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 FPGA를 사용하여 2-레벨 인버터와 3-레벨 인버터에 적용되는 SVPWM의 이론과 FPGA 구현에 대하여 설명하고 SVPWM의 출력 파형을 통해 구현 성능을 확인한다. 한편, 본 논문에서는 3-레벨 인버터에서 SVPWM 구현 시 기존의 방식에서 반송파 2개를 사용하는 방법을 대신하여 반송파 1개만을 사용하는 기법으로 3-레벨 SVPWM을 구현한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.88-94
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• 2005

본 논문에서는 회전기의 위치에 대한 정보를 가지고 있는 Encoder와 정해진 경로(Serial Signal)를 통해 Data를 전송하거나 받고, DSP로 Data를 정해진 경로(Paralle Signal)를 통해 Data를 전송하거나 받는 기능을 가진 Receiver를 FPGA Design한 것이다. 동일 동작 Clock을 사용하지 않는 다른 System의 Serial Data 통신을 하는 경우, 새로운 헤더 검출 방법을 제시하여 Serial Data의 유효한 각 Bit의 정보를 얻기 위해서는 헤더 내의 Sync. Code를 해석하여 유효 Data의 길이를 찾을 수 있다. 또한 Receiver의 동작 주파수를 'clk_select' Port를 사용하여 내부 동작 주파수를 20MHz 또는 60MHz를 선택할 수 있다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.117-123
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• 2012

This paper implements mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) receiver using Software Defined Radio (SDR) technology. SDR system is difficult to implement on the mobile handset because of restrictions that are computing power and under space constraints. The implemented receiver processes mobile WiMAX software modem on Open Multimedia Application Platform (OMAP) System on Chip (SoC) and Field Programmable Gate Array (FPGA). OMAP SoC is composed of ARM processor and Digital Signal Processor (DSP). ARM processor supports Single Instruction Multiple Data (SIMD) instruction which could operate on a vector of data with a single instruction and DSP is powerful image and video accelerators. For this reason, we suggest the possibility of SDR technology in the mobile handset. In order to verify the performance of the mobile WiMAX receiver, we measure the software modem runtime respectively. The experimental results show that the proposed receiver is able to do real-time signal processing.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제2권2호
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• pp.76-79
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• 2004

The DS-SS (Direct Sequence Spread Spec1nun) transmitter is part of a low data rate (∼150 kbps - burst rate and 64 bps - average data rate) wireless communication system. It is traditionally implemented using Digital Signal processing chip (DSP). However, with rapid increase in variety of services through cell phones, such as, web access, video transfer, online games etc. demand for higher rate is increasing steadily. Since the chip rate and thereby the sampling rate requirements of the system are fairly high, the transmitter should implemented using Field programmable Gate Arrays FPGAs instead of a DSP. This paper shows the steps taken to get a working prototype of the transmitter unit on a FPGA based platform.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.223-225
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• 2007

본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반의 전류 제어기를 설계하고 구현하였다. 기존의 DSP (Digital Signal Processor) 기반의 전류 제어기는 알고리즘 연산으로 인해 일반적으로 한 샘플링의 디지털 시지연이 발생한다. 반면에, FPGA 기반의 전류제어기는 FPGA의 높은 연산 능력을 이용하여, 알고리즘 연산에 필요한 시간을 감소시킬 수 있다. 이는 시지연이 물리적으로 줄기 때문에, 어떠한 시지연 보상 알고리즘 없이 전류 제어기의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 구현된 FPGA 기반의 전류 제어기의 성능은 실험을 통해 검증되었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.412-417
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• 2014

본 논문은 세 개의 바퀴로 구동되는 전방향 이동로봇의 제작과 제어에 대해 소개한다. 전방향성 움직임은 독립적인 회전과 병진운동을 통해 이루어진다. 전방향 이동로봇의 기구학과 동역학을 사용하여 장애물 회피에 대한 시뮬레이션도 수행하였다. 실제 로봇을 제어하기 위해 로봇을 제작하고 하드웨어를 구성하였으며, 제어 알고리즘은 DSP와 FPGA 칩에 구현하였다. 모터제어에 필요한 PWM, 엔코더 카운터, 통신 등과 같은 하드웨어는 FPGA에 구현하였다. 조이스틱을 통한 전방향 이동로봇을 제어함으로써 로봇의 동작성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권5호
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• pp.93-102
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• 2000

본 논문은 DAMA-SCPC 위성통신 시스템의 디지털 모뎀의 기능 및 성능 규격들을 제시하고, 제시한 규격을 만족하는 위성모뎀의 구조 설계 및 구현에 대하여 기술한다. 다양하면서 융통성이 요구되는 위성모뎀의 규격들을 만족시키기 위하여 디지털 신호 처리기(DSP)와 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)를 기반으로 하여 설계 및 구현되었다. 구현된 위성모뎀은 DAMA-SCPC 위성통신 시스템에 통합하여 수행한 시험에서 안정된 동작과 제시된 기능 및 성능 규격을 모두 만족함을 검증하였다. 연속모드(at Eb/No=4.7, FEC=3/4) 에서 측정된 BER은 약 1×10E-4의 성능을 보여 주었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.563-566
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• 2003

We have designed the power control unit which belongs to the power cabinet and controls the power supplied to Control Rod Drive Mechanism(CRDM) as a digital system based on Digital Signal Processor(DSP). The power control unit dualized as the form of Master/Slave has had its increased reality. The Central Process Unit(CPU) board of a power control unit possesses two Digital Signal Processors(DSPs) of the control DSP for performing the tasks of power control and system monitoring and the communication of the Control DSP and the Communication DSP. To accomplish the functions requested in the power control unit effectively, we have installed Field Programmable Gate Arrays(FPGAS) on the CPU board and have FPGAs perform the memory mapping, the generation of each chip selection signal, the giving and receiving of the signals between the power controllers dualized, the fault detection and the generation of the firing signals.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.333-337
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• 2004

본 논문은 IEEE 802.11a 무선 LAN 규격을 OFDM을 적용한 5GHz 기저 대역의 송 수신부 모뎀을 설계하고 FPGA로 실현하였다. 고속 데이터 전송시 발생하는 심벌간 간섭(ISI)을 제거하기 위하여 Normalized LMS 알고리듬을 적용한 단일탬 등화기를 사용하여 제거하였고, 또한 반송파 주파수 옵셋 알고리듬을 이용하여 채널간 간섭(ICI)을 제거하였다. 송ㆍ수신기간의 전송은 에러없이 정확히 전송되어짐을 시뮬레이션을 통하여 입증하였으며, 또한 타이밍 시뮬레이션 결과 최대 동작주파수는 20.3MHz로 IEEE 802.11a 무선 LAN 방식의 동작속도를 만족하였다. 그리고 설계시 DSP와 EMB(Embedded Memory Block)블록을 사용하여 레지스터의 수를 상당히 줄일 수 있었다. 모뎀 설계는 VHDL를 이용하여 설계하고 Altera사의 Stratix EPIS25FC672 FPGA Chip을 사용하여 구현하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권11호
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• pp.21-30
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• 1998

본 논문에서는 FPGA를 이용하여 산업용 구동장치로 널리 사용되고 있는 유도 전동기의 디지털 전류 제어시스템을 구현하였다. 이를 위해 VHDL을 이용하여 FPGA를 설계하였으며 이 FPGA는 PWM 발생부, PWM 보호부, 회전속도 검출부, 프로그램 폭주 방지부, 인터럽트 발생부, 디코더 로직부, 신호 지연 발생부 및 디지털 입·출력부로 각각 구성되어있다. 본 FPGA의 설계시 고속처리의 문제점을 해결하기 위해 클럭전용핀을 활용하였으며 또한 40 MHz에서도 동작할 수 있는 삼각파를 만들기 위해 업다운 카운터와 래치부를 병렬 처리함으로써 고속화하였다. 특히 삼각파와 각종 레지스터를 비교 연산할 때 많은 팬아웃 문제에 따른 게이트 지연(gate delay) 요소를 줄이기 위해 병렬 카운터를 두어 고속화를 실현하였다. 아울러 삼각파의 진폭과 주파수 및 PWM 파형의 데드 타임 등을 소프트웨어적으로 가변 하도록 하였다. 이와 같은 기능들을 FPGA로 구현하기 위하여 퀵로직(Quick Logic)사의 pASIC 2 SpDE와 Synplify-Lite 합성툴을 이용하여 로직을 합성하였다. 또한 Verilog HDL 환경에서 최악의 상황들(worst cases)에 대한 최종 시뮬레이션이 성공적으로 수행되었다. 아울러 구현된 FPGA를 84핀 PLCC 형태의 FPGA로 프로그래밍 한 후 3상 유도전동기의 디지털 전류 제어 시스템에 적용하였다. 이를 위해 DSP(TMS320C31-40 MHz)와 FPGA, A/D 변환기 및 전류 변환기(Hall CT) 등을 이용하여 3상 유도 전동기의 디지털 전류 제어 시스템을 구성하였으며, 디지털 전류 제어의 효용성을 실험을 통해 확인하였다.