• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.321-328
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• 2008

본 논문에서는 차세대 정지영상 압축 표준 JPEG2000 CODEC의 Wavelet 변환부와 양자화기의 하드웨어 구조를 제안하고 선계하였다. 본 논문의 칼라 2-D DWT 프로세서는 JPEG 2000 Hard-wired Encoder에 적용하기 위해 제안하였다. JPEG 2000DWT(Discrete Wavelet Transform)에서는 Daubechies 9/7 filter를 사용하였고 2-B DWT의 변환과 복원과정에서의 오차가 ${\pm}1$LSB 이내로 들어갈 수 있게 설계하였다. 기존에 설계되었던 filter의 하드웨어 구조에서 하드웨어 복잡도를 높이는 곱셈기를 사용하지 않고 shift-and-adder 구조를 사용하였다. 이것은 DWT 변환에서 가장 많은 연산을 차지하는 filter의 동작 속도를 향상시킬 수 있으며 하드웨어 복잡도도 낮출 수 있다. 본 시스템은 표준화된 하드웨어 설계 언어인 Verilog-HDL을 사용하여 설계하였고, Synopsys사의 Design Analyzer와 TSMC $0.25{\mu}m$ ASIC Library를 사용하여 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권4호
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• pp.173-179
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• 2002

본 논문은 DFE (Decision Feedback Equalizer)구조와 CMA (Constant Modulus Algorithm), 그리고 LMS (Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 등화기에 대하여 기술한다. DFE 구조는 기존의 transversal 구조의 등화기에 비하여 빠른 채널 적응 속도와 낮은 BER (Bit Error Rate) 값을 가지며 ISI(Intersymbol Interference)가 심한 환경에서도 좋은 성능을 나타낸다. 본 등화기는 16/64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변복조 방식에 적용할 수 있으며, 고속으로 동작할 수 있도록 고속의 곱셈기와 많은 수의 CSA (Carry Save Adder)를 사용하였다. COSSAP/sup TM/ 캐드 툴을 사용하여 부동 소수점 모델과 고정 소수점 모델을 개발하였으며, VHDL 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 feedback 부분과 feedforward 부분에 각각 12개와 8개의 탭을 사용하였으며, 다중 경로 페이딩 채널에서 BER이 10-6일 때를 기준으로 보면 등화기를 사용하지 않은 채널의 BER 보다 SNR(Signal to Noise Ratio)이 4dB 정도 향상되었다. SYNOPSYS/sup TM/ 캐드 툴과 삼성의 0.5 ㎛ standard cell library (STD80) 를 이용하여 로직 합성을 수행하였으며, 전체 게이트 카운트는 약 13만개를 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권1호
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• pp.32-40
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• 2001

본 논문에서는 기존의 Montgomery 알고리듬을 개선한 고속 모듈러 곱셈 알고리듬을 제안하고, 이를 기본으로 하여 디지털 서명에 적용 가능한 1024비트 RSA 암호 시스템의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 제안된 방법은 부분합 계산시 단지 1번지의 덧셈 연산이 필요하지만, 기존 Montgomery 알고리듬에서는 2번의 덧셈연산이 요구되므로 기존 방법에 비해 계산 속도가 빠르며, 하드웨어 면적도 매우 감소된다. 제안된 RSA 암호 시스템은 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)을 이용하여 모델링하였고, $Synopsys^{TM}$사의 Design Analyzer를 이용하여 논리합성(Altera 10K lib. 이용)을 수행하였다. 또한, FPGA 구현을 위하여 Altera MAX+PLUS II상에서 타이밍 시뮬레이션을 수행하였다. 실험을 통하여 제안된 방법은 계산 속도가 매우 빠르며, 하드웨어 면적도 매우 감소함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권5호
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• pp.107-114
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• 2004

본 논문에서는 CDMA 및 TDMA 기술을 기반으로 하는 무선 원격계측 시스템용 모뎀에 적합한 최적 하드웨어 구조 및 VLSI 설계에 대해서 제시한다. 무선 원격계측 시스템은 계측이 필요한 다수의 지점에 소형 무선계측기(RT: Remote Terminal)를 설치하고, 설치된 무선계측기로부터 계측데이터를 무선으로 수집하기 위해 제안된 시스템이다. 무선 원격계측 시스템은 계측데이터를 전송하기 위한 다수의 RT와 RT로부터 데이터를 수집하는 1개의 CU(Central Unit)로 구성된다. 본 논문에서는 이러한 RT와 CU용 모뎀에 적합한 최적 하드웨어 구조를 제안하였고, 제안된 구조를 Verilog HDL로 설계 및 검증하였다. Verilog HDL로 설계된 모뎀은 Synopsys/sup TM/툴을 이용하여 게이트 수준으로 합성되었고, 합성결과 RT 및 CU용 모뎀은 0.6㎛ 공정에서 각각 약 27K 게이트와 222K 게이트의 하드웨어 복잡도를 가졌다. 제안된 모뎀은 Altera/sup TM/ FPGA로 구현 및 검증되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권5호
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• pp.133-142
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• 2004

인터넷 트래픽의 급격한 증가에 따라, 새로운 멀티미디어 서비스의 요구를 수용하기 위해서 MPLS가 제안되었으며, MPLS는 QoS 를 보장하는 Differentiated Service를 제공하는 방향으로 진화되고 있다. 본 논문에서는 Diffserv를 지원하며, 고속의 스위칭이 가능한 MPLS 스위치의 구조를 제안한다. 트래픽 제어기는 분류, 측정, 기록 둥의 기능을 수행하도록 구성되었다. 스위치는 입력 큐잉 방식으로 QoS를 보장하도록 VOQ와 PHB별 큐를 확장한 방식이며, 이의 스케줄링 알고리즘으로는 Priority-iSLIP 알고리즘을 사용하였다. 제안한 구조는 NS-2 시뮬레이터로 모델링하여 검증하였고, VHDL을 이용하여 모델링하여 합성한 후, SYNOPSYS사의 VSS analyzer를 이용하여 그 타당성을 검증하였다. 또한 Apollo tool을 이용하여 layout을 수행하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권7B호
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• pp.1393-1399
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• 1999

채널의 영향으로 수신 데이터에서 발생한 에러를 정정할 수 있는 부호율 ${\gamma}$=1/3이고 구속장 K=9인 콘벌루션 코덱 칩을 간략한 회로에 주안점을 두고 VLSI 설계한다. 복호기에서는 3비트 연성판정을 이용한 비터비 알고리즘이 사용된다. 정보 데이터의 정정과 저장을 위해서는 45단의 레지스터 교환 방식을 채택하였다. 회로의 설계시 VHDL 언어를 이용하였고, 회로의 시뮬레이션과 합성을 위해 Synopsys사의 Design Analysis와 VHDL 시뮬레이터를 사용하였다. 이 칩은 ENCODER, ALIGN, BMC, ACS, SEL_MIN 및 REG_EXCH 블럭으로 구성된다. 회로의 동작은 여러 가지 에러 상황을 가정하여 논리 시뮬레이션을 통해 검증하였고, 합성 후 타이밍 시뮬레이션 결과 325.5Kbps의 정보 데이터까지 부호 및 복호가 가능하였으며, 외부 메모리부를 제외하면 총 6,894 게이트가 소요되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.68-75
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• 2011

최근 주변 장치의 성능은 사용자들이 요구하는 멀티미디어 데이터를 충족하기 위해 급속히 증가하고 있으며 고성능 장치에 실시간으로 데이터를 제공하기 위해 주변 장치의 인터페이스는 넓은 대역폭과 높은 전송속도가 필요하게 되었다. PCI Express는 고속의 직렬 전송 인터페이스로 이전의 PCI와 PCI-X와 상호 호환이 되는 인터페이스이다. 본 논문에서는 직렬 링크 방식의 주변 장치 통합 인터페이스 설계하였다. TC/VC 매핑 기법과 VC 중재 기법을 사용해 우선순위에 의한 패킷 전송이 가능하도록 하였고, 4개의 레인을 사용하여 패킷을 전송하도록 하였다. Verilog HDL을 사용하여 인터페이스를 설계하였고 이를 Modelsim으로 검증하였다. FPGA 검증은 Xilinx ISE와 SPARTAN XC3S400을 사용하였으며 합성은 Synopsys Design Compiler를 사용하여 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권10호
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• pp.45-53
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• 2006

본 논문에서는, H.264/AVC의 블록현상 제거필터의 병렬 하드웨어 구조를 제안한다. 블록현상 제거필터는 H.264/AVC에 있어서 고화질을 보장해주고 있지만, 높은 연산량을 필요로 하기 때문에 임베디드 환경에서는 하드웨어 구현이 필수적이다. 본 논문에서는 실시간 영상 처리를 위해 2개의 1-D 필터를 적용하고, Dual-port SRAM을 사용한 병렬 하드웨어 구조를 적용하였다. 구현된 하드웨어 구조는 Verilog-HDL로 나타내고 Synopsys Design Compiler와 Hynix 0.25um CMOS Cell Library를 이용하여 합성하였다. 구현된 크기는 27.3k의 하드웨어 로직 리소스를 사용하고(내부 SRAM 제외) 최대 동작 주파수는 약 100Mhz가 되었다. 제안한 병렬 구조는 하나의 매크로블록을 처리하는데 258클록이 소요되며, 이는 HD 1080P(1920화소${\times}$1080화소) 의 영상을 초당 47.8프레임으로 처리가 가능함을 말한다. 이는 하드웨어 기반의 H.264/AVC 실시간 부/복호화 시스템에 적합한 구조임을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권9호
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• pp.41-49
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• 2008

본 논문에서는 EPCglobal Class-1 Generation-2 UHF RFID 1.1.0 프로토콜에 따른 수동형 UHF대역 RFID 태그 IC의 제어부를 설계한다. 제어부는 PIE 부, CRC5/CRC16, Slot Counter, Random Number Generator, Main Control 부, Encoder, Memory Interface로 나누어 Verilog HDL을 이용하여 설계하고 시뮬레이션을 하였다. 제어부 전체 동작에 대한 시뮬레이션 결과 7개 상태에서 11개의 명령어들이 올바르게 동작함을 확인하였다. 또한, 제어부의 설계를 Synopsys Design Compiler와 Apollo를 이용하여 Magnachip 0.25$\mu$m 공정 라이브러리를 통해 레이아웃을 하였고 총 36,230개의 게이트가 사용되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.157-165
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• 2013

본 논문에서는 리프팅 기반 일차원 (9,7) 이산 웨이블렛 변환(Discrete Wavelet Transform, DWT) 필터에 대한 효율적인 디지트 시리얼 VLSI 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 연산을 디지트 단위로 처리하여 하드웨어 자원 소모량을 줄이고 승산기를 단순한 쉬프트와 덧셈 연산으로 대체하여 하드웨어를 최소화하였다. 적절한 데이터 비트할당을 위하여 PSNR을 분석하였고 이에 따라 입 출력 및 내부 데이터에 대한 비트를 정하였다. recursive folding 방식의 스케줄링을 적용할 때에 피드백에 의한 데이터 레이턴시로 인한 성능저하가 되지 않도록 설계하였다. 제안된 구조는 디지트 시리얼 구조를 통해 적은 하드웨어 자원을 사용하면서 100% 하드웨어 효율을 유지할 수 있도록 설계함으로써 하드웨어 비용과 성능을 동시에 고려하였다. 제안된 구조는 VerilogHDL로 모델링 하여 검증하였고 Synopsys사의 Design Compiler로 동부하이텍 0.18um 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성하였으며 2 input NAND 게이트 기준 3,770개의 게이트 수와 최대 동작주파수 330MHz의 결과를 얻었다.