• 제목/요약/키워드: FPGA design

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5㎓대역 OFDM 무선 LAM 모뎀 설계 및 FPGA 구현 (Design and FPGA Implementation of 5㎓ OFDM Modem for Wireless LAN)

  • 문대철;홍성협
    • 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.

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FPGA를 이용한 32-Bit RISC-V 프로세서 설계 및 평가 (Design and Evaluation of 32-Bit RISC-V Processor Using FPGA)

  • 장선경;박상우;권구윤;서태원
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제11권1호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • RISC-V는 오픈 소스 명령어 집합 구조로, 간단한 기본 구조를 가지며 목적에 따라 명령어 집합을 유연하게 확장할 수 있다. 본 논문에서는 소형, 저전력 32-bit RISC-V 프로세서를 설계하여 RISC-V 임베디드 시스템 연구를 위한 기반을 마련하고자 하였다. 설계한 프로세서는 2단계 파이프라인으로 구성하였고, RISC-V ISA 중 FENCE, EBREAK 명령어를 제외한 32-bit 정수형 ISA 및 인터럽트 처리를 위한 특권 ISA를 지원한다. Vivado Design Suite를 이용하여 합성한 결과 Xilinx Zynq-7000 FPGA에서 1895개의 LUT 및 1195개의 플립플롭을 사용하였고, 0.001W의 전력을 소모하였다. 이를 GPIO, UART, 타이머와 함께 시스템을 구성하여 합성하였고, FPGA 상에서 FreeRTOS를 포팅하여 16MHz에서의 동작을 검증하였다. Dhrystone, Coremark 벤치마크를 통해 성능을 측정하여 목적에 따라 확장 가능한 저전력 고효율 프로세서임을 보였다.

서보모터 구동회로의 FPGA 설계 (Servo motor Driving Circuit Design on FPGA)

  • 김기훈;한광흠;서동해
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.111-112
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    • 2011
  • 본 논문에서는 FPGA를 이용하여 SPWM 펄스파형을 구현 했다. 이 파형을 구현하기 위해서 삼각파와 정현파의 비교는 MATLAB을 사용하였고, 비교로 인해서 구해진 파형의 값으로 MAX-PLUS II의 설계를 통해 SPWM 파형을 구현했다. FPGA는 Altera ACEX EP1K100QC208-3N를 모터는 MITSUBISHI AC SERVO MOTOR HC-KFS053를 사용하였다.

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FPGA를 이용한 IDEA의 설계 및 구현 (Design ana Implementation of IDEA Using for FPGA)

  • 이상덕;이계호;한승조
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 1998년도 종합학술발표회논문집
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    • pp.483-493
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    • 1998
  • 본 논문에서 DES를 대체하기 위해 몇 년에 걸쳐 제안된 관용 암호알고리즘의 하나인 IDEA(International Data Encryption Algorithm)의 구현을 제안하고자 한다. IDEA의 암호화 수행시간의 개선을 위하여 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)을 이용하여 하드웨어로 설계하였고 설계된 알고리즘은 EDA tool인 Synopsys를 사용하여 Synthesis하였으며, Xilinx의 FPGA XC4052XL을 이용하여 One Chip화 시켰다. 입력 클럭으로 30MHz를 사용하였을 때, data arrival time은 780.09ns였으며, 80.01 Mbps의 속도로 동작하였다. 본 논문은 설계 언어로서 VHDL을 사용하였고, FPGA Chip에 구현하여 동작 확인을 하였다.

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Spread Spectrum 방식을 이용한 전력선 통신 모뎀의 FPGA 구현 (FPGA Design of Spread Spectrum Powerline Communication Modem)

  • 이원태;변우봉;원동선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2017-2018
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    • 2006
  • 전력선 통신기술은 추가 배선이 필요 없는 유용성에도 불구하고 전력선 채널에 대한 정확한 채널 모델링과 전력선 모뎀의 전송 신뢰성에 대하여 많은 문제점을 나타내고 있다. 본 논문에서는 전송선로의 주파수에 대한 잡음과 임피던스 특성을 분석하고, 이의 해결을 위하여 전력선 채널에 Spread Spectrum 기법을 적용한 신호를 전송하였을 때의 시뮬레이션 결과와 구현된 FPGA 보드를 비교분석 하였다. 채널 모델링은 잡음과 감쇄 특성을 고려하였으며, Spread Spectrum 변조 방식을 적용한 전력선 모뎀의 FPGA를 구현하여 성능을 분석하였다.

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Matlab Simulink를 이용한 PLL 모델링 및 FPGA 설계 (PLL modeling using a Matlab Simulink and FPGA design)

  • 조종민;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.457-458
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    • 2013
  • 본 논문은 Simulink 모델을 기반으로 하여 FPGA 알고리즘을 설계하는 과정을 구현하였다. Simulink 모델은 SRF-PLL 제어기법을 적용하였으며, Simulink 모델은 기본적으로 부동소수점으로 구성된다. 그러나 FPGA 구현에 필요한 VHDL 코드는 고정 소수점 변환이 필요하므로, 부동 소수점 모델을 고정 소수점으로 변환하고 두 연산 기법의 시뮬레이션 결과를 비교분석하였다.

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FPGA에 의한 블록기반 신경망의 설계 (Hardware Design of Block-based Neural Networks Using FPGA)

  • 장정두;공성곤
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2998-3000
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    • 2000
  • 본 논문에서는 BNN, 블록기반 신경망 모델을 재구성가능 하드웨어(FPGA)로 설계한다. 블록기 반 신경망은 재구성가능 하드웨어에 의하여 구현이 용이하고 구조 및 가중치의 최적화에 진화 알고리즘을 적용시킬 수 있다. 블록기반 신경망의 구조와 가중치를 표현하는 바이너리 스트링을 오프라인으로 진화시킨 후, 재구성가능 하드웨어로 구현한다. FPGA로 구현된 블록기반 신경망의 성능을 확인하기 위하여 간단한 성능시험에 사용되는 대표적인 패턴들을 사용하여 블록기반 신경망의 패턴분류 성능을 알아본다.

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확장 이진 GCD 알고리듬을 이용한 개선된 유한체 나눗셈 연산기의 FPGA 설계 (FPGA Design of Modified Finite Field Divider Using Extended Binary GCD Algorithm)

  • 박지원;강민섭
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.925-927
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    • 2011
  • 본 논문에서는 확장 이진 최대공약수 알고리듬 (Extended Binary GCD algorithm)을 기본으로 GF($2^m$) 상에서 유한체 나눗셈 연산을 위한 고속 알고리듬을 제안하고, 제안한 알고리듬을 기본으로 한 나눗셈 연산기의 FPGA 설계 구현에 관하여 기술한다. 제안한 알고리듬은 Verilog HDL 로 기술하였고, Xilinx FPGA virtex4-xc4vlx15 디바이스를 타겟으로 하였다.

MAP 기반 터보코드의 FPGA 설계 (FPGA Design of Turbo Code based on MAP)

  • 서영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3C호
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    • pp.306-313
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    • 2007
  • 본 논문에서는 높은 에러정정 효율을 보이는 터보코드 알고리즘을 FPGA H/W(hardware) 자원 내에 효율적으로 구현하였다. 본 논문은 구속장의 크기가 3, 1/3 인코더, 2048 사이즈의 랜덤 인터리버에 기반한 터보코드 알고리즘을 사용한다. 제안된 H/W는 델타를 이용하여 알파와 베타를 연산하는 MAP 블록과 각 값들을 저장하는 버퍼 및 람다의 계산을 위한 곱셈기와 람다를 저장하는 버퍼로 구성된다. 제안된 알고리즘과 하드웨어 구조는 C++ 언어를 이용하여 검증하였고, VHDL을 이용하여 하드웨어 구현한 후 FPGA에 적용하여 무선통신 환경에서 성능에 대한 유효성을 보였다. 구현된 H/W는 VERTEX4 XC4VFX12-12-SF363의 FPGA를 타겟으로 하였고 최대 131.533MHz (7.603ns)에서 안정적으로 동작할 수 있었다.

SoC FPGA 기반 실시간 객체 인식 및 추적 시스템 구현 (An Implementation of SoC FPGA-based Real-time Object Recognition and Tracking System)

  • 김동진;주연정;박영석
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.363-372
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    • 2015
  • Recent some SoC FPGA Releases that integrate ARM processor and FPGA fabric show better performance compared to the ASIC SoC used in typical embedded image processing system. In this study, using the above advantages, we implement a SoC FPGA-based Real-Time Object Recognition and Tracking System. In our system, the video input and output, image preprocessing process, and background subtraction processing were implemented in FPGA logics. And the object recognition and tracking processes were implemented in ARM processor-based programs. Our system provides the processing performance of 5.3 fps for the SVGA video input. This is about 79 times faster processing power than software approach based on the Nios II Soft-core processor, and about 4 times faster than approach based the HPS processor. Consequently, if the object recognition and tracking system takes a design structure combined with the FPGA logic and HPS processor-based processes of recent SoC FPGA Releases, then the real-time processing is possible because the processing speed is improved than the system that be handled only by the software approach.