• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권5호
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• pp.636-642
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• 1999

The synthesis of the 3D images is the most important part of the virtual reality. The ray tracing is the best method for reality in the 3D graphics. But the ray tracing requires long computation time for the synthesis of the 3D images. So, we implement the ray tracing with software and hardware. Specially we design the hit-test unit with FPGA tool for the ray tracing. Hit-test unit is a very important part of ray tracing to improve the speed. In this paper, we proposed a new hit-test algorithm and apply the parallel architecture for hit-test unit to improve the speed. We optimized the arithmetic unit because the critical path of hit-test unit is in the multiplication part. We used the booth algorithm and the baugh-wooley algorithm to reduce the partial product and adapted the CSA and CLA to improve the efficiency of the partial product addition. Our new Ray tracing processor can produce the image about 512ms/F and can be adapted to real-time application with only 10 parallel processors.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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• pp.276-279
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• 2003

본 논문에서는 블루투스 장비 간 암호화를 위해 사용되는 암호화 모듈의 설계 및 구현에 관한 내용을 다룬다. 암호화 모듈은 기저 대역내에 암호화 키 생성 모듈과 암호화 엔진 모듈로 구성된다. 암호화 키 생성 모듈은 Cylink사에서 제안한 공개 도메인인 SAFER+(Secure And Fast Encryption Routine) 알고리즘을 사용하여 128bit 키를 생성한다. 그 구성은 키 치환을 위한 치환 함수(key-controlled substitution)와 선형 변환을 위한 PHT(Pseudo-Hadamard Transform)와 Armenian Shuffle 변환기로 구성된다. 암호화 엔진 모듈은 전송 패킷내의 페이로드 데이터와 생성된 사이퍼 키 스트림 데이터와 XOR연산을 통하려 암호화를 행하며 그 구성은 LFSR (Linear Feedback Shift Register)와 합 결합기로 구성된다. 이 중 암호화 키 생성 모듈은 LM(Link Manager)의 PDU(Protocol Data Unit) 패킷을 통해 상호 정보가 교환되므로 암호화키를 생성하는데 있어 시간적 제약이 덜 하다. 따라서 본 논문에서는 변형된 SAFER+ 알고리즘 구현하는데 있어 치환 함수의 덧셈과 XOR, 로그, 지수연산을 바이트 단위의 순차 계산을 수행함으로써 소요되는 하드웨어 용량을 줄이도록 설계하였다. 본 논문에서 제시한 모듈은 블루투스 표준안 버전 1.1에 근거하여 구현하였으며 시뮬레이션 및 테스트는 Xilinx FPGA를 이용하여 검증하였다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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• pp.292-295
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• 2003

블루투스 전송 기술은 2.4㎓ 의 ISM(Industrial Scientific Medicine)밴드에서 주파수 호핑 방식을 사용한다. 주파수 호핑율은 연결 상태에서 초당 1600회, 조회 또는 호출 상태에서 초당 3200회의 호핑을 한다. Hop 채널 선택은 블루투스 표준안에서 제시한 5개의 호핑 시퀸스 중 하나를 선택하고 호핑 주파수에 따라 이를 매핑 함으로써 이루어진다. 본 논문에서는 6개의 상태에 따라 다르게 실행되는 채널 계산을 효율적으로 제어하고 필요한 연산모듈의 수를 줄이기 위해 9비트 프로세서를 이용해 Hop 선택 모듈을 설계하고 구현한다. 설계된 모듈은 레지스터 파일, 마이크로프로그램 제어장치, 가산, 치환(permutation), Modulo 계산을 위한 3개의 연산장치로 구성된다. Hop 채널 계산 중 가장 클럭 소요가 큰 Modulo 연산은 SRT나눗셈 알고리즘을 사용하여 음수 값 계산 및 연산 속도 향상을 꾀하였다. 제시된 Hop 선택 모듈은 하드웨어 묘사언어인 VHDL로 설계하고 시뮬레이션 및 테스트는 Xilinx FPGA를 이용해 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권2호
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• pp.101-105
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• 2006

과학기술위성 2호의 탑재 컴퓨터(OBC)의 EM 모델을 개발하고 기능 및 성능평가를 완료하였다. 과학기술위성 2호의 탑재 컴퓨터는 고성능 CPU를 탑재하여 처리 성능을 향상 시켰으며 중앙 집중식 통신구조를 가지도록 설계하여 위성 시스템 내부의 다른 서브 유닛들과 직접 통신하여 위성의 각종 서브장치들을 조정하도록 하였다. 탑재 컴퓨터에 사용되는 통신모듈, 시스템 감시회로, SEU(Single Event Upset)를 극복하기 위한 로직회로 등 각종 제어 회로들을 FPGA 내에 구현함으로써 소형화, 경량화 및 저 전력화를 추구하고 기술 집약화 하도록 하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권1호
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• pp.85-91
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• 2014

As RFID is utilized more frequently and diversely in terms of its application areas, the application of mobile RFID technology, which integrates cellular networks and RFID, is highly anticipated. The growth and development of the RFID field has bolstered the development of mobile RFID chips to be embedded in mobile phones. Because mobile RFID chips are embedded in cell phones, limitations such as low power, small form factor, and costliness must be confronted. This study presents the design of a RFID digital baseband processor that is suitable for mobile readers. The RF analog component, which affects the baseband signals, is designed separately, in consideration of the limitations stated above. The function of the baseband processor was verified through simulations and prototyped using FPGA. The power consumption of the chip is 20mW under a 20MHz clock and the chip measures $3mm{\times}3mm$.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.886-889
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• 2006

수치연산 보조프로세서로도 알려져 있는 부동 소수점 연산장치(FPU)는 컴퓨터가 사용하는 기본 마이크로프로세서보다 더 빠르게 숫자를 다를 수 있는 특별한 회로 설계 또는 마이크로프로세서를 말한다. FPU는 전적으로 대형 수학적 연산에만 초점을 맞춘 특별한 명령 셋을 가지고 있어서 그렇게 빠르게 계산을 수행할 수 있는 것이다. FPU는 오늘날의 거의 모든 PC에 장착되고 있지만, 실은 그것은 그래픽 이미지 처리나 표현 등과 같은 특별할 일을 수행할 때에 필요하다. 초창기 컴퓨터 회사들은 각기 다른 연산방식을 사용했다. 이에 따라 연산결과가 컴퓨터마다 다른 문제점을 해결하기 위해 IEEE에서는 부동 소수점에 대한 표준안을 제안하였다. 이 표준안은 IEEE Standard 754 이며, 오늘날 인텔 CPU 기반의 PC, 매킨토시 및 대부분의 유닉스 플랫폼에서 컴퓨터 상의 실수를 표현하기 위해 사용하는 가장 일반적인 표현 방식으로 발전하였다. 본 논문에서는 부동 소수점 표준안 중 32-bit 단일 정밀도 부동 소수점 가산기를 VHDL로 구현하여 FPGA칩으로 다운하고 PCI 인터페이스를 통해 Visual C++로 데이터의 입출력을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.507-511
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• 2010

Digital radio frequency memory (이하 DRFM)은 입력되는 RF신호를 저장 후 필요한 시점에 입력된 RF신호로 복원하여 출력하는 기능을 가진 장치로써 Jammer, EW시뮬레이터, Target Echo Generator 등 사용되는 분야가 광범위하다. 본 논문에서는 고주파 입/출력모듈, 국부 발진모듈로 구성된 고주파부와 디지털 처리부로 이루어진 DRFM의 하드웨어적 구현 방안을 제안한다. 그리고 펄스형태의 RF신호를 양자화하는 ADC(A/D conversion), 이 데이터를 저장하고 재생신호를 생산하는 FPGA와 RF 신호를 생산하는 DAC(D/A conversion)로 구성되는 디지털 처리부에서 복제된 신호 생성방안을 제안한다. 이렇게 제안된 방안을 적용하여 제작한 후 모의 신호를 입력하여 얻은 시험결과를 통하여 이 제안방안의 타당성을 확인한다.

• 스마트미디어저널
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• 제6권3호
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• pp.9-14
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• 2017

본 논문은 사물인터넷 환경의 초소형 기기에서 사용될 수 있는 경량 블록암호 알고리듬인 LEA의 암호화 및 복호화 블록의 하드웨어 구현에 관한 연구이다. 128비트, 192비트 및 256비트 크기의 모든 비밀키를 수용하고 암 복호화 기능을 통합한 구현을 목표로 하며, 성능향상을 위해 파이프라인 기법을 적용한 설계 결과를 제시한다. 복호화 기능을 실행할 때, 라운드키가 암호화 기능의 역순으로 사용되는데, 이때 발생되는 성능저하를 최소화한 효율적인 하드웨어 구현방법을 제시한다. 비밀키 크기에 따라 라운드 횟수가 24, 28 또는 32회 동작함을 고려하여, LEA 파이프라인은 매 파이프라인 단계에서 4번의 라운드 함수 연산이 수행되도록 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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• pp.1285-1288
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• 2002

Bluetooth wireless technology is a publicly available specification proposed for Radio Frequency (RF) communication for short-range and point-to- multipoint voice and data transfer. It operates in the 2.4GHz ISM(Industrial, Scientific and Medical) band and offers the potential for low-cost, broadband wireless access for various mobile and portable devices at range of about 10 meters. In this paper, we describe the structure and the test results of the bluetooth baseband module we have developed. This module was developed based on IP reuse. So Interface of each module such as link controller UART, and audio CODEC is designed based on ARM7 comfortable processor. We also considered various interfaces of related external chips. The fully synthesizable baseband module was fabricated in a $0.25{\mu}m$ CMOS technology occupying $2.79{\times}2.8mm^2$ area including the ARM TDMI processor. And a FPGA implementation of this module is tested for file and bit-stream transfers between PCs.

• 전기학회논문지
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• 제64권10호
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• pp.1460-1468
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• 2015

As the number of IoT service increases, the interest of lightweight block cipher algorithm, which consists of simple operations with low-power and high speed, is growing. LEA(Leightweight Encryption Algorithm) is recently adopted as one of lightweight encryption standards in Korea. In this paper a pipeline LEA architecture is proposed to process large amounts of data with high throughput. The proposed pipeline LEA can communicate with external modules in the 32-bit I/O interface. It consists of input, output and encryption pipeline stages which take 4 cycles using a muti-cycle pipeline technique. The experimental results showed that the proposed pipeline LEA achieved more than 7.5 Gbps even though the key length was varied. Compared with the previous high speed LEA in accordance with key length of 128, 192, and 256 bits, the throughput of the pipeline LEA was improved 6.45, 7.52, and 8.6 times. Also the throughput per area was improved 2, 1.82, and 2.1 times better than the previous one.