• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권5호
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• pp.32-38
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• 2009

FFT(Fast Fourier Transform) 프로세서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 사용된다. 근래에는 광대역과 이동성에 대한 요구가 높아짐에 따라 큰 포인트를 가지는 FFT 프로세서의 연구가 필요하다. FFT 포인트 수가 증가할수록 회전인자가 저장된 메모리가 차지하는 면적은 증가한다. 본 논문에서는 Radix-2, $2^2,\;2^3,\;2^4$ 알고리즘의 회전인자 인덱스 생성 방법을 제안한다. 제안한 회전인자 인덱스 생성기(Twiddle Factor Index Generator : TFIG)는 간단하게 카운터와 양수곱셈기로만 구성된다. 각각의 R2SDF(Radix-2 Single-Path Delay Feedback), $R2^2SDF,\;R2^3SDF,\;R2^4SDF$ 1024포인트 FFT 프로세서에 ROM 크기를 1/8N로 줄인 회전인자 계수 생성기(Twiddle Factor Coefficient Generator : TFCG)를 설계하여 제안한 알고리즘을 검증하였다. $R2^4SDF$의 TFCG 경우 면적, 전력에서 각 57.9%, 57.5%정도의 이득을 얻었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.29-39
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• 2007

본 논문에서는 래딕스-4 몽고메리 곱셈기 기반의 고속 RSA 연산기를 제안하고 그 구현 결과를 제시한다. 캐리저장 가산기 기반의 래딕스-4 몽고메리 곱셈기를 제안하고, 중국인의 나머지 정리를 적용할 수 있도록 그 구조를 확장하였다. 이를 바탕으로 설계한 1024-비트 RSA 연산기는 1024-비트 모듈러 지수승을 0.84M 클락 사이클, 512-비트 지수승은 0.25M 클락 사이클 동안 각각 계산할 수 있으며, 0.18um 공정을 이용하여 구현한 결과, 최대 300MHz 클락 속도를 가지므로 1024-비트 지수승은 365Kbps, 512-비트 지수승은 1,233Kbps의 성능을 각각 가진다. 또한 고속 RSA 암호 시스템의 구현을 위해, 몽고메리 매핑 계수 계산 및 중국인 나머지 정리의 전처리 과정에 적용할 수 있도록 모듈러 감산 기능을 하드웨어로 구현하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권12호
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• pp.513-519
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• 2002

본 논문에서는 고속 데이터 전송을 위한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 시스템용 고속 FFT 프로세서를 제안한다 제안된 구조는 단일 메모리 구조를 채택하였으며 고속 연산을 위해 Radix-4 알고리즘과 메모리 뱅크 구조를 사용하였다. 또한, 버터플라이 출력이 입력 데이터의 위치에 저장되는 In-place 메모리 구조를 사용하여 메모리의 크기를 줄였다. 설계한 프로세서는 내부 데이터와 회전인자는 각 각 20 비트로 설계되었으며, 약 80dB의 SQNR 성능을 갖는다. 그리고 VHDL로 모델링한 후 삼성 0.5㎛ SOG 공정으로 합성하여 메모리를 제외한 전체 게이트 수가 98,325개를 보였으며 제안된 구조는 1,024-포인트부터는 기존의 파이프라인 구조보다 하드웨어 측면에서 이득을 가진다. 동작속도는 42MHz로 256-포인트 연산이 6㎲에 처리 가능한 구조로 HomePlug 표준안의 8.4㎲의 처리속도를 만족시킨다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권12호
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• pp.72-79
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• 2003

본 논문에서는 CMOS 다치 논리회로를 이용한 32×32 Modified Booth 곱셈기를 제시하였다. 이 곱셈기는 Radix-4 알고리즘을 이용하였으며, 전류모드 CMOS 4차 논리회로로 구현하였다. 설계한 곱셈기는 트랜지스터 수를 기존의 전압 모드 2진 논리 곱셈기에 비해 63.2%, 이전의 다치 논리 곱셈기에 비해 37.3% 감소시켰다. 이 곱셈기는 내부 구조를 규칙적으로 배열하여 확장성을 갖도록 하였다. 설계한 회로는 3.3V의 공급전압과 단위전류 10㎂를 사용하여, 0.3㎛ CMOS 기술을 이용하여 구현하였으며 HSPICE를 사용하여 검증하였다. 시뮬레이션 결과, 설계한 곱셈기는 5.9㎱의 최대 전달지연시간과 16.9mW의 평균 전력소모 특성을 갖는다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.429-435
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• 2018

레이다 시스템의 경우, 타겟의 거리와 속도를 추출하기 위해 FFT (fast Fourier transform) 연산이 필수적으로 요구되며, 실시간 구현을 위해 고속으로 동작하는 FFT 프로세서의 설계가 필요하다. 고속 FFT 프로세서를 위한 하드웨어 구조로 완전 셔플 네트워크 (perfect shuffle network) 구조가 적합하며, 특히 초고속 연산을 위해 radix-4 기반의 이중 완전 셔플 네트워크 (twice perfect shuffle network) 구조가 가장 적절하고 볼 수 있다. 더불어, 다양한 속도 해상도를 요구하는 레이다 응용을 고려할 때, FFT 프로세서는 가변길이 FFT 연산을 지원할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 8~1024 포인트의 가변 길이 연산을 지원하는 이중 완전 셔플 네트워크 기반의 FFT 알고리즘을 제안하였으며, 이의 하드웨어 구조 설계 및 구현 결과를 제시한다. 제안된 FFT 프로세서는 HDL (hardware description language)을 활용하여 RTL (register transfer level) 설계가 수행되었으며, $0.65{\mu}m$ CMOS 공정을 활용하여 논리 합성한 결과, 총 3,293K개의 논리 게이트로 구현 가능함을 확인 할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.285-288
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• 2002

In this paper, a new structure of 1024-bit high-speed RSA cryptosystem has been proposed and implemented in hardware to increase the operation speed and enhance the variable-length operation in the plain text. The proposed algorithm applied a radix-4 Booth algorithm and CSA(Carry Save Adder) to the Montgomery algorithm for modular multiplication As the results from implementation, the clock period was approached to one delay of a full adder and the operation speed was 150MHz. The total amount of hardware was about 195k gates. The cryptosystem operates as the effective length of the inputted modulus number, which makes variable length encryption rather than the fixed-length one. Therefore, a high-speed variable-length RSA cryptosystem could be implemented.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.147-156
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• 1998

본 논문에서는 다치 논리를 이용한 연산기를 설계하였다. 다치 논리를 구현하기 위해서 전류모드 CMOS 회로를 이용하였으며 이진 전압모드 신호를 다치 전류모드 신호로 바꾸어 주는 인코더와 연산 결과인 다치 전류모드 신호를 이진 전압모드 신호로 바꾸어 주는 디코오더를 사용하여 기존의 이진 시스템에 적용할 수 있도록 하였으며, 승산기 설계시 부분곱 수를 줄이기 위하여 기존의 Booth 알고리즘을 확장한 4진 SD수 부분곱 발생 알고리즘을 사용하였다. 제안된 회로는 SPICE 시뮬레이션 및 FPGA Chip을 이용한 하드웨어 에뮬레이션으로 그 유효함을 확인하였다

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.2548-2554
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• 2010

본 논문에서는 의료 서비스를 위한 뇌전기파(EEG: electroencephalogram) 신호 분석용 FFT(Fast Fourier Transform) 프로세서를 구현하였다. 실시간으로 발생하는 EEG 신호를 블록으로 나누어 short-time FFT 처리하기 위해 Hamming 창 함수를 사용하였으며, 이로 인해 감소되는 양끝의 값은 1/2 오버랩 시켜 보완하였다. 0~100 [Hz] 사이의 주파수 특성을 갖는 뇌전기파의 효율적인 대역 분석을 위해 256-point FFF 프로세서를 radix-4 알고리듬을 적용하여 구현하였으며, 단일 메모리 뱅크 구조를 사용하여 집적도를 높였다. 설계된 FFT 프로세서는 FPGA 구현을 통해 가능을 검증하였으며, 연산오차가 2% 이내로 높은 연산 정밀도를 갖는다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.88-91
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• 2010

본 논문에서는 의료 서비스를 위한 뇌전기파(EEG : electroencephalogram) 신호 분석용 FFT(Fast Fourier Transform) 프로세서를 구현하였다. 실시간으로 발생하는 긴 신호를 short-time FFT 처리하기 위해 Hamming 창 함수를 사용하였으며, 이로 인해 감소되는 양끝의 값은 1/2 오버랩 시켜주어 보완하였다. 0~100[Hz] 사이의 주파수 특성을 가지는 뇌전기파의 효율적인 대역 분석을 위해 256-point FFT 프로세서를 radix-4 알고리듬을 적용하여 구현하였고, 단일 메모리 뱅크 구조를 사용하여 집적도를 높였다. 설계된 FFT 프로세서는 연산오차가 3% 이내로 높은 연산 정밀도를 갖는다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.251-254
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• 2008

유비쿼터스 네트워크의 실현을 위한 4세대 통신방식의 유력한 후보로 부상하는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신방식이 육상에 주목받고 있으며, 고속 데이터 전송을 위한 무선랜의 표준기술로 확정되어 있다. 해상 통신의 경우에서도 OFDM 통신방식은 단파대역을 이용한 데이터 전송방식으로 제안되고 있으며, ITU (International Telecommunication Union)는 해상통신에서 32-point FFT를 사용하도록 권고하고 있다. 해상 통신에서는 해양사고 및 조난 시에도 통신이 이루어져야 하는 한계상황을 고려하면, OFDM 통신방식의 중요 디바이스인 FFT는 저전력으로 동작되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 OFDM 방식의 중요 디바이스인 32-point FFT를 저전력으로 동작시키기 위해 radix-2와 radix-4를 이용하여 저전력 32-point FFT 알고리즘을 제안한다. 최적화된 설계로 32-point FFT를 저전력 동작이 가능하도록 설계하였으며, 제안한 알고리즘은 VHDL로 구현하고 FPGA Spartan3 board에 장착하여 Matlab의 이론값과 비교, 검증하였다. 제안된 32-point FFT는 해상통신에서의 OFDM 적용을 위한 선도기술로 유용할 것이다.