• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.1153-1159
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• 2007

This paper presents the hardware implementation of nonlinear PID controllers for the ROBOKER humanoid robot arms. To design the nonlinear PID controller on an FPGA chip, nonlinear functions as well as the conventional PID control algorithm have to be implemented by the hardware description language. Therefore, nonlinear functions such as trigonometric or exponential functions are designed on an FPGA chip. Simulation studies of the position control of humanoid arms are conducted and results are compared. Superior performances by the nonlinear PID controllers are confirmed when disturbances are present. Experiments of humanoid robot arm control tasks are conducted to confirm the performance of our hardware design and the simulation results.

• 전자공학회논문지C
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• 제34C권12호
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• pp.9-19
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• 1997

This paper describes the design and FPGA implementation of a system control unit within a multiprocessor chip which can be used as a node processor ina massively parallel processing (MPP) caches, memory management units, a bus unit and a system control unit. Major functions of the system control unit are locking/unlocking of the shared variables of protected access, synchronization of instruction execution among four integer untis, control of interrupts, generation control of processor's status, etc. The system control unit was modeled in very high level using verilog HDL. Then, it was simulated and verified in an environment where trap handler and external interrupt controller were added. Functional blocks of the system control unit were changed into RTL(register transfer level) model and synthesized using xilinx FPGA cell library in synopsys tool. The synthesized system control unit was implemented by Xilinx FPGA chip (XC4025EPG299) after timing verification.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.482-490
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• 2017

The radar signal processing procedure is divided into the pre-processing such as frequency down converting, down sampling, pulse compression, and etc, and the post-processing such as doppler filtering, extracting target information, detecting, tracking, and etc. The former is generally designed using FPGA because the procedure is relatively simple even though there are large amounts of ADC data to organize very quickly. On the other hand, in general, the latter is parallel processed by multiple DSPs because of complexity, flexibility and real-time processing. This paper presents the radar signal processor design using FPGA which includes not only the pre-processing but also the post-processing such as doppler filtering, bore-sight error, NCI(Non-Coherent Integration), CFAR(Constant False Alarm Rate) and etc.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.633-640
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• 2022

다양한 분야에 서비스 로봇이 적용됨에 따라 각 임무에 적합한 영상처리 알고리즘을 빠르고 정확하게 수행할 수 있는 영상처리 프로세서에 관한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 로봇에 적용 가능한 영상처리 프로세서 설계방법을 소개한다. 제안한 프로세서는 CPU, GPU, FPGA가 융합된 형태로 AGX 보드, FPGA 보드, LiDAR-Vision 보드, Backplane 보드로 구성된다. 제안한 방법은 시뮬레이션 실험을 통해 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권8호
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• pp.481-487
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• 2014

본 논문에서는 위성통신 디지털 중계기에서 backplane 구조 기반의 Gigabit 시리얼(Serial) 송수신기(Transceiver)에 대해 기술하였다. 송수신기는 프로그램밍 가능한 Xilinx space-grade Virtex-5 FPGA를 이용하여 다수의 광대역 채널에 대해 모든 경우의 스위칭 기능을 지원한다. 이러한 기능을 구현하기 위해 Virtex-5 FPGA 내부에 탑재된 GTX transceiver(고속 시리얼 송수신)을 사용한다. FPGA를 사용함으로써 부품이 추가되지 않아 구현이 간단해지는 장점이 있다. 고속의 시리얼 송수신기를 구현하기 위해서 PCB 디자인에 대해 신호 무결성(Signal Integrity) 시뮬레이션을 필수적으로 수행하였다. 신호 무결성 시뮬레이션을 통해 GTX 전송 선로에 대한 S-parameter, Eye diagram, 채널 지터(Channel Jitter) 성능을 분석하였고, GTX transceiver가 오류 없이 동작할 것으로 확인하였다. 마지막으로 제안한 PCB 디자인은 위성통신 디지털 중계기 시험인증모델(Engineering Qualification Model-2) 제작에 활용될 것이다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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• pp.300-303
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• 2003

본 논문에서는 VHDL 언어를 이용하여 대역확산 시스템의 기저대역부를 FPGA를 이용하여 설계하였다. 신호 전송시 필요로 하는 대역폭보다 훨씬 넓은 대역폭으로 확산하여 전송함으로써 간섭에 영향이 적고, 비화성이 우수한 대역확산 방식을 기반으로 하여, 길쌈부호기와 PN코드를 이용해 전송대역을 확산하였고, 에러정정을 위한 비터비 디코더를 설계하였다. VHDL 설계는 Xilinx사의 FPGA 디자인 툴인 Xilinx Foundations.1을 사용하였으며, FPGA configuration을 위한 타이밍 시뮬레이션을 수행하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.211-220
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• 2014

본 논문에서는 하나의 FPGA 내에 DC 모터 제어와 TFT LCD 인터페이스가 내장되어, 제어와 결과 데이터의 실시간 분석이 용이하고 컴팩트한 전(full)-FPGA 기반 모터 제어 시스템을 보인다. PID 속도 제어 모듈과 TFT LCD 상에 실험 결과를 실시간 보여주기 위한 모니터링 모듈을 하나의 FPGA내에 설계하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 유용성을 보인다. FPGA로는 xc3s400를 사용하였고, AD (Aaltium Designer)를 이용하여 전체 시스템을 설계하였다. DC 모터 4상한 운전을 위해 MOSFET를 이용한 PWM 모터 드라이버를 제작하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.84.5-84
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• 2002

In order to be a stand-alone structure, a biped robot should be designed of the effective mechanic structure and the smaller hardware system. This paper shows the design methodology of a biped robot controller using FPGA(Field Programmable Gate Array). A hardware system consists of DSP(Digital Signal Processor) as the main CPU and FPGA as the motor controller...

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.74-76
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• 2007

This paper presents the hardware design of a 32bit floating point based processor. The processor can perform nonlinear functions such as sinusoidal functions, exponential functions, and other nonlinear functions. Using the Taylor series and the Newton - Raphson method, nonlinear functions are approximated. The processor is actually embedded on an FPGA chip and tested. The numerical accuracy of the functions is compared with those computed by the MATLAB.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권1호
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• pp.26-34
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• 2016

The alignment of DNA sequences is one of the important processes in the field of bioinformatics. The Smith-Waterman algorithm (SWA) performs optimally for aligning sequences but is computationally expensive. Field programmable gate array (FPGA) performs the best on parameters such as cost, speed-up, and ease of re-configurability to implement SWA. The performance of FPGA-based SWA is dependent on efficient cell-basic implementation-unit design. In this paper, we present an optimized systolic cell design while avoiding oversimplification, very large-scale integration (VLSI)-level design, and direct mapping of iterative equations such as previous cell designs. The proposed design makes efficient use of hardware resources and provides portability as the proposed design is not based on gate-level details. Our cell design implementing a linear gap penalty resulted in a performance improvement of 32× over a GPP platform and surpassed the hardware utilization of another implementation by a factor of 4.23.