• 제목/요약/키워드: Fixed-point Computation

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NEC 7720 DSP를 이용한 SBC codec의 실시간 구현 (Real-Time Implementation of a SBC Codec Using a NEC 7720 DSP)

  • 오수환;이상욱
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.429-438
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    • 1986
  • In this paper we have designed and implemented a real-time, full-duplex SBC (sub-band coding) codec at 16kbps using a high speed digital signal processor, NEC 7720. The SBC codec employs a QMF(quadrature mirror filter) filter bank based on the tree structures of two-band analysis-synthesis pairs to partition speech signal into 4 octabe bands. Computer simulation has been done to investigate the effect of fixed-point computation of the NEC 7720. Three different performance measures, the conventional signal-to-noise ratio, the informal listening test, and an LPC(linear predictive coding)distance measure, have been used in this simulation. The necessary parameters have been optimized through the simulation. The developed hardware and software have been tested in real-time operation using a hardware emulator.

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타원체상에서 경계획선을 위한 중간점계산의 정확도 (Accuracy of Mid Point Computation for Boundary Delimitation on Ellipsoid)

  • 김병국;이종기;김정기
    • 한국측량학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.365-372
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    • 2001
  • 나라사이의 경계를 결정하기 위한 일반적인 방법은 등거리원칙이다. 등거리원칙은 각각의 기준선 또는 기준점의 경계에서 일정한 거리까지를 경계로 정하는 방법이다. 본 연구에서는 등거리 원칙을 기본으로 하는 알고리즘으로 폭넓게 사용되고 있는 Two-Point 알고리즘과 Three-Point 알고리즘을 정립한 후, 알고리즘을 적용한 결과와 오차를 확인할 수 있는 경계 획선 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 인공지물이나 지형지물이 없어 경계를 결정하기 어려운 해양경계 획선시 특히 유용하게 사용될 수 있다. 그 중간점 계산결과 타원체상에서 등거리원칙에 기초한 알고리즘을 적용하면, 지도 투영에 의한 어떤 왜곡도 없이 적용할 수 있고 평면이나 구에서 적용한 것 보다 오차가 적었다. 경계 획선 프로그램 개발을 통하여 도면을 이용한 수작업에 의한 여러 오차를 제거 할 수 있고, 해양경계협상시 신속히 대처할 수 있다. 또한, 기준선의 기준점 위치에러는 계산된 중간선의 중간점으로 전파되는 것을 확인할 수 있었고 그 오차를 확인하여 적합한 기준면을 설정 할 수 있었다.

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Volumetric Interferometry Using Spherical Wave Interference for Three-dimensional Coordinate Metrology

  • Rhee, Hyug-Gyo;Chu, Ji-Young;Kim, Seung-Woo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제5권4호
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    • pp.140-145
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    • 2001
  • We present a new method of volumetric interferometer, which is intended to measure the three-dimensional coordinates of a moving object in a simultaneous way with a single optical setup. The method is based on the principles of phase-measuring interferometry with phase shifting. Two diffraction point sources, which are made of the polished ends of single-mode optical fibers are embedded on the object. Two spherical wavefronts emanate from the diffraction point sources and interfere with each other within the measurement volume. One wavefront is phase-shifted by elongating the corresponding fiber using a PZT extender. A CCD array sensor fixed at the stationary measurement station detects the resulting interference field. The measured phases are then related to the three-dimensional location of the object with a set of non-liner equations of Euclidean distance, from which the complete set of three-dimensional spatial coordinates of the object is determined through rigorous numerical computation based upon the least square error minimization.

경사충돌분류에 관한 연구 (A study on an oblique impinging jet)

  • 조용철;김광용;박상규
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.716-724
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    • 1990
  • 본 연구에서는 2차원 경사충돌분류에 대한 실험을 수행하였고, 이 결과를 수] 치해석에 의한 계산치와 비교하였다. 실험에서는 난류특성을 구명하기 위하여 열선 풍속계를 사용해 충돌각의 변화에 따른 평균속도, 각 난류응력성분, 압력등을 측정하 였다.수치해석을 위한 난류모델로는 표준 K-.epsilon.모델을 사용하였다.

적응적 학습 파라미터의 고정점 알고리즘에 의한 독립성분분석의 성능개선 (Performance Improvement of Independent Component Analysis by Fixed-point Algorithm of Adaptive Learning Parameters)

  • 조용현;민성재
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권4호
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    • pp.397-402
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    • 2003
  • 본 연구에서는 뉴우턴법의 고정점 알고리즘에 적응 조정이 가능한 학습 파라미터를 이용한 효율적인 신경망 기반 독립성분분석기법을 제안하였다. 이는 엔트로피 최적화 함수의 1차 미분을 이용하는 뉴우턴법의 고정점 알고리즘에서 학습율과 모멘트를 역혼합행렬의 경신 상태에 따나 적응조정되도록 함으로써 분리속도와 분리성능을 개선시키기 위함이다 제안된 기법을 256$\times$256 픽셀의 8개 지문과 512$\times$512 픽셀의 10개 영상으로부터 임의의 혼합행렬에 따라 발생되는 지문과 영상의 분리에 적용한 결과, 기존의 고정점 알고리즘에 의한 결과보다 우수한 분리성능과 빠른 분리속도가 있음을 확인하였다. 특히 제안된 알고리즘은 문제의 규모가 클수록 분리성능과 분리속도의 개선 정도가 큼을 확인하였다.

16 비트 고정 소수점 DSP를 이용한 GSM-EFR 음성 부호화기의 실시간 구현 (Real-time Implementation of a GSM-EFR Speech Coder on a 16 Bit Fixed-point DSP)

  • 최민석;변경진;김경수
    • 한국음향학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.42-47
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    • 2000
  • 본 논문에서는 DSP Group사의 16비트 고정 소수점 DSP(Digital Signal Processor)인 OakDSP Core를 사용하여 유럽의 이동통신에서 표준으로 사용되고 있는 음성 부호화기 알고리즘인 GSM-EFR (Global System for Mobile communications-Enhanced Full Rate)을 실시간으로 구현하였다. 실시간 구현된 GSM-EFR 음성 부호화기의 계산량은 약 24MIPS가 소요 되며, 7.06K 워드의 코드 메모리와 12.19K 워드의 데이터 메모리를 사용하였다. 구현된 음성 부호화기는 ETSI에서 제공하는 시험 벡터 샘플을 모두 통과하였으며, 객관적 평가툴을 이용하여 지각 평가를 수행한 결과, 32kbps ADPCM과 비슷한 음질을 보였다. 본 논문에서 실시간으로 구현된 GSM-EFR 음성 부호화기는 IMT2000 비동기 방식의 음성 부호화기 표준인 GSM-AMR의 최상위 전송률 모드로서, 앞으로 IMT-2000 비동기식 단말기용 모뎀 ASIC에 탑재할 GSM-AMR 음성 부호화기의 구현을 위한 기본 구조로 이용될 예정이다.

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조합형 고정점 알고리즘에 의한 신경망 기반 독립성분분석 (Independent Component Analysis Based on Neural Networks Using Hybrid Fixed-Point Algorithm)

  • 조용현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권5호
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    • pp.643-652
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    • 2002
  • 본 연구에서는 신경망 기반 독립성분분석의 분리성능을 개선하기 위해 할선법과 모멘트의 조합형 고정점 알고리즘을 제안하였다. 할선법은 독립성분 상호간의 정보를 최소화하는 목적함수의 근을 근사적으로 구함으로써 계산과정을 단순화하여 좀 더 개선된 분리성능을 얻기 위함이고, 모멘트는 계산과정에서 발생하는 발진을 억제하여 보다 빠른 분리속도를 얻기 위함이다. 이렇게 하면 할선법이 가지는 근사성에 따른 우수성과 과거의 속성을 반영하여 발진을 억제하는 모멘트의 우수성을 동시에 살릴 수 있다. 제안된 알고리즘을 $256\times{256}$ 픽셀의 8개 지문과 $512\times{512}$ 픽셀의 10개 영상으로부터 임의의 혼합행렬에 따라 생성된 복합지문과 복합영상을 각각 대상으로 시뮬레이션 한 결과, 뉴우턴법에 기초한 기존의 알고리즘과 할선법만에 기초한 알고리즘보다 각각 우수한 분리률과 빠른 분리속도가 있음을 확인하였다. 또한 할선법의 이용은 뉴우턴법을 이용한 고정점 알고리즘보다 초기값에도 덜 의존하며, 문제의 규모가 커짐에 따른 비현실적인 분리시간도 해결할 수 있음을 확인하였다.

저니키 모멘트 기반 지역 서술자를 이용한 실시간 특징점 정합 (Real-Time Feature Point Matching Using Local Descriptor Derived by Zernike Moments)

  • 황선규;김회율
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권4호
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    • pp.116-123
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    • 2009
  • 서로 다른 시점의 두 영상에서 동일한 점들을 정합하는 특징점 정합은 다양한 영상 처리 분야에서 널리 사용되고 있으며, 최근에는 실시간으로 동작하는 특징점 정합에 대한 요구가 높아지고 있다. 본 논문은 저니키 모멘트 기반의 지역 서술자를 이용하여 특징점을 실시간으로 정합하는 방법을 제안한다. 빠른 모서리 점 검출 방법을 이용하여 입력 영상으로부터 특징점을 추출하고, 각 특징점에서 저니키 모멘트를 이용한 지역 서술자를 생성한다. 저니키 모멘트 기반의 지역 서술자는 특징점 주변의 부분 영상을 적은 차수의 특징 벡터로써 효율적으로 표현하며, 영상의 회전과 밝기 변화에 강인하다. 본 논문에서는 저니키 모멘트 계산을 실시간으로 수행하기 위하여 고정된 크기의 저니키 기저 함수를 미리 계산하여 이를 룩업 테이블에 저장하여 사용한다. 특징점 정합 단계에서는 근사 최근방 이웃(ANN) 방법을 사용하여 초기 정합 결과를 얻고, 이 중 잘못된 정합은 RANSAC 알고리즘을 이용하여 제거함으로써 최종 정합 결과를 얻는다. 실험 결과 제안하는 방법은 다양한 변환이 존재하는 영상에 대하여 실시 간으로 특징점 정합을 수행함을 확인하였다.

실시간 COFDM시스템을 위한 효율적인 구조를 갖는 비터비 디코더 설계 (The viterbi decoder implementation with efficient structure for real-time Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

  • 황종희;이승열;김동순;정덕진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권2호
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    • pp.61-74
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    • 2005
  • 디지털 멀티미디어 방송(DMB)은 대용량의 멀티미디어 정보를 무선환경의 이동체에 전송하기 위해 제안된 방식이다. 이러한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 DM시스템은 COFDM 변조방식을 사용하여 다중 경로 페이딩 현상을 극복하고, 동시에 강력한 채널오류 정정 능력을 필요로 한다. DMB 수신기를 위한 비터비 디코더(구속장 7, code rate 1/4)는 가변 부호화된 데이터의 복호화를 수행해야 하고, 방송시스템이므로 실시간으로 동작하기 위해서 효율적인 구조를 가져야 한다. 따라서 DMB 시스템을 위한 비터비 디코더를 구현하기 위해서는 복호화 과정을 고속으로 수행할 수 있는 별도의 전용 하드웨어 모듈을 설계하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 많은 연산량을 효율적으로 줄일 수 있는 결합된 Add-Compare-Select(ACS)와 Path Metric Normalization(PMN)구조를 새롭게 제안하고자 한다. PMN구조에서의 단점인 comparison tree에 의한 임계 경로(critical path)의 문제를 고정치(fixed value)에 의한 선택 알고리즘을 적용함으로써 고속 동작이 가능하게 하였고, ACS구조에서는 분할 기법(decomposition method)과 선계산(pre-computation)을 이용하여 덧셈기, 비교기, 표준화기의 복잡도를 줄일 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과 펑처드 비터비 디코더는 일반적인 구조를 적용했을 때 보다 면적 $3.78\%$, 전력소모 $12.22\%$, 최대 게이트 지연 $23.80\%$의 감소율을 보였다.

가변 시간 골드스미트 부동소수점 제곱근 계산기 (A Variable Latency Goldschmidt's Floating Point Number Square Root Computation)

  • 김성기;송홍복;조경연
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.188-198
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    • 2005
  • 부동소수점 제곱근 계산에 많이 사용하는 골드스미트 제곱근 알고리즘은 곱셈을 반복하여 제곱근을 계산한다. 본 논문에서는 골드스미트 제곱근 알고리즘의 반복 과정의 오차를 예측하여 오차가 정해진 값보다 작아지는 시점까지 반복 연산하는 알고리즘을 제안한다. 'F'의 제곱근 계산은 초기값 $X_0=Y_0=T^2{\times}F,\;T=\frac{1}{\sqrt {F}}+e_t$에 대하여, $R_i=\frac{3-e_r-X_i}{2},\;X_{i+1}=X_i{\times}R^2_i,\;Y_{i+1}=Y_i{\times}R_i,\;i{\in}\{{0,1,2,{\ldots},n-1} }}'$을 반복한다 곱셈 결과는 소수점 이하 p 비트 미만을 절삭하며, 절삭 오차는 $e_r=2^{-p}$보다 작다. p는 단정도실수에서 28, 배정도실수에서 58이다. $X_i=1{\pm}e_i$ 이면 $X_{i+1}$ = $1-e_{i+1}$ $e_{i+1} {\frac{3e^2_i}{4}{\mp}\frac{e^3_i}} $ +4$e_{r}$이다. $|X_i-1|$ < $2^{\frac{-p+2}{2}}$이면, $e_{i+1}$ < $8e_{r}$ 이 부동소수점으로 표현할 수 있는 최소값보다 작게 되며, $\sqrt{F}$ {\fallingdotseq}\frac{Y_{i+1}}{T}}$이다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 입력 값에 따라서 곱셈 횟수가 다르므로, 평균 곱셈 횟수를 계산하는 방식을 도출하고, 여러 크기의 근사 역수 제곱근 테이블 ($T=\frac{1}{\sqrt{F}}+e_i$)에서 단정도실수 및 배정도실수의 제곱근 계산에 필요한 평균 곱셈 횟수를 계산한다. 이들 평균 곱셈 횟수를 종래 알고리즘과 비교하여 본 논문에서 제안한 알고리즘의 우수성을 증명한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 오차가 일정한 값보다 작아질 때까지만 반복하므로 제곱근 계산기의 성능을 높일 수 있다. 또한 최적의 근사 역수 제곱근 테이블을 구성할 수 있다. 본 논문의 연구 결과는 디지털 신호처리, 컴퓨터 그래픽스, 멀티미디어, 과학 기술 연산 등 부동소수점 계산기가 사용되는 분야에서 폭 넓게 사용될 수 있다.