• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권7호
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• pp.455-463
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• 2001

본 논문에서는 많은 연산을 필요로 하는 디지털 필터의 저전력화를 위한 새로운 저전력 기법을 제안한다. 제안된 저전력 기법에서는 CSD (canonic signed digit)숫자의 유효 표현 범위를 결정하는 nonzero digit 와 ternary digit의 값에 따른 필터의 차단대역 특성 변화를 이용하여, 다단계의 필터 차단 대역 특성을 가지는 가변 CSD 계수를 얻고 이를 approximate processing 기법에 적용하였다. 제안된 저전력 필터 설계기법의 성능을 확인하기 위하여 4개의 필터 차단대역 특성을 사용하는 AC '97 과표본화 ADC용 decimation 필터의 설계에 적용하였다. Decimation필터 중 제안된 저전력 기법을 적용한 두 half-band 필터의 연산량은 제안된 기법을 적용하지 않은 경우에 비해 각각의 근사화 수준에서 단위 출력 샘플 당 63.5, 35.7, 13.9 %의 덧셈 연산만을 수행하여 필터의 출력을 얻을 수 있었다. Decimation 필터는 0.6㎛ CMOS SOG 라이브러리를 사용하여 제작·실험하였으며, 실험결과 입력 신호의 attenuation에 따라 전체 소모전력의 약 3.8 %에서 9 %의 소모전력이 감소되었음을 확인하였다. 제안된 가변 CSD 계수를 이용한 approximate processing 방식은 특히 음성 대역 및 오디오 대역의 신호처리와 과표본화 ADC/DAC의 decimation/interpolation과 같은 multirate 시스템에 적합하다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.431-438
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• 2004

의료용 초음파 영상 장비는 안전하면서도 사용이 편리할 뿐 아니라, 인체 내부의 구조적 영상을 포함하여 혈류나 내부 장기의 움직임에 이르기까지 진단을 위한 다양한 정보를 제공한다. 뿐만 아니라 조직 특성화 영상에서는 반사된 초음파 신호로부터 생체 조직의 물리적인 특성을 파악하여 진단에 활용하기도 한다. 하지만 영상의 획득을 위해 사용하는 탐침용 초음파 펄스 신호는 인체내부를 거쳐 그 흔적이 반사신호에 남게 되고, 이는 영상의 화질 저하로 이어져 미세한 조직이나 인접한 부분의 세밀한 관찰이 어려운 단점이 있다. 이를 해결하기 위한 다양한 연구가 시도 되었으나, 한정된 반사 신호로부터 탐침 펄스의 영향을 제거하고 매질의 특성을 복원하는 데에는 어려움이 있었다. 본 연구에서는 wavelet 과 subband filter bank 에 기반한 새로운 탐침용 초음파 펄스 및 그에 따른 영상획득 방법을 제안하였다. Perfect reconstruction (PR) 조건을 만족하는 일련의 wavelet filter 세트를 초음파 펄스로 구현하여 탐침에 사용하고, 반사되어온 신호를 적절히 재조합 하면 탐침 펄스의 영향이 배제되어, 매질의 세밀한 특성을 복원한 영상을 얻게 된다. 이는 조직 특성화 영상등을 위해 중요한 정보가 된다. 검증을 위해 2종류 (A-mode 와 B-mode) 의 초음파 영상 시뮬레이션에서, 제안된 방법으로 영상을 획득하였다. 그 결과, 탐침 대상의 주파수 특성을 복원할 수 있었으며, 기존의 방법에 비해 향상된 화질의 초음파 영상을 얻을 수 있었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권1호
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• pp.47-54
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• 2007

본 논문은 내장형 프로세서의 소비 전력을 줄이기 위한 저전력 TLB 구조를 제안하고자 한다. 제안된 TLB는 다수의 뱅크로 구성되어지며, 각각의 뱅크들은 하나의 블록 버퍼와 하나의 비교기를 포함한다. 블록 버퍼와 메인 뱅크는 특정 비트를 이용하여 선택적으로 접근이 가능하다. 그러므로 필터링 구조처럼 블록 버퍼에서 적중이 발생하면 메인 TLB 뱅크의 구동 소비 전력이 없고 단지 하나의 엔트리로 구성된 블록 버퍼에 의한 소비 전력만 발생함으로써 소비 전력을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한 다른 계층적 구조와는 달리 이중 사이클에 대한 오버헤드가 1%로써 거의 무시 가능하다. 이에 반해 대표적인 계층 구조인 필터 구조의 경우 대략 5%이상 발생하게 되며, 제안된 구조와 동일한 구조를 가지지만 연속적 접근 판별 알고리즘을 사용하지 않은 동일한 구조의 블록 버퍼-뱅크 구조의 경우 15% 이상의 이중 사이클 오버헤드가 발생하게 된다. 이러한 이중 사이클은 프로세서의 성능 저하를 초래함으로써 데이터의 경우 특히 적용이 어려운 단점으로 지적되었다. 소비 전력의 감소 효과는 기존 완전 연관 구조에 비해 95%, 필터 구조에 비해 90%, 연속적 접근 판별 알고리즘 사용하지 않은 동일 구조에 비해 40%의 소비 전력 감소 효과를 얻을 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제18권1호
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• pp.78-85
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• 1999

본 논문에서는 현재 음성 인식에서 널리 사용되고 있는 멜켑스트럼의 성능 향상 방안을 제안한다. 일반적으로 멜켑스트럼은 인접한 필터간의 중심 간격과 필터의 대역폭이 일정한 critical band 필터들을 사용하여 구한다. 그러나 필터의 특성에 따라 멜켑스트럼의 값들이 달라지게 되고, 이에 따라 인식 성능도 변하게 된다. 본 논문에서는 삼각형과 사각형 모양의 critical band 필터를 사용하여 인접한 필터간의 중심 간격과 필터의 대역폭을 각각 변화시키면서 멜켑스트럼을 구하고 이에 따른 인식 성능을 분석한다. 또한 최적화 알고리즘인 simplex 방법을 사용하여 필터의 중심 주파수와 대역폭을 각각 변화시키면서 최적의 성능을 나타내는 필터를 구하는 방법을 제안한다. 인식 알고리즘으로 DTW (dynamic time warping)를 사용하고, 남자 10명과 여자 10명이 발음한 한국어 숫자음을 인식 대상으로 하여 실험을 수행하였다. 사각형 모양의 필터가 삼각형 모양의 필터 보다 우수한 성능을 보여 주었고 제안된 방법으로 최적화된 필터를 사용하여 구한 멜켑스트럼은 기존의 critical band 필터를 사용하는 것보다 향상된 인식 성능을 나타내었다.

• 한국음향학회지
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• 제16권5호
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• pp.43-49
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• 1997

TV 회의 시스템 또는 확성회의 시스템에 응용되는 반향제거기에 있어서, 긴 잔향시간을 갖는 실내 공간에서는 환경변화에 따른 필터계수의 갱신에 많은 시간이 필요하며 실시간 처리에 장애요인이 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 MPEG 오디오 시스템에서 이용하고 있는 폴리페이즈 필터 뱅크를 사용한 서브밴드 적응 신호처리법을 제안한다. 이 방법은 입력과 출력의 스펙트럼을 몇 개의 주파수 밴드로 분할하여, 각 밴드를 ES-NLMS 알고리즘을 이용하여 적응처리하는 것이다. 계산기상의 시뮬레이션을 통하여 최적의 서브밴드 수를 구하였으며, 기존의 풀밴드 방식에 대하여 수렴속도 및 제특성이 약 2dB 정도 작을때 서브밴드로 분할하는 방법이 연산량에 있어서 약 88% 정도 감소하여 풀밴드보다 우수한 것으로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1072-1086
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• 1998

변환, 분할대역, 그리고 웨이브릿 분해 기법들은 상관성 제거 효과, 에너지 집중 효과, 다중비율/다중해상도 구조, 그리고 주파수 분해 능력 등과 같은 성질들에 의해서 영상 부호화의 강력하고 전형성을 지닌 변환 도구로 널리 활용되고 있다. 특히 변환계수 및 분할대역 계수들이 지니는 주파수 대역별로 변화되는 통계적인 특성과 인간 시각 특성과 주파수 대역간의 관계는 영상부호화에 효율성을 부가할 수 있도록 한다. 따라서 다양하게 변형된 형태로 상기한 기법들을 확장함에 의해서 보다 혁신적인 성능 개선을 시도하는 연구가 매우 널리 진행되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 변환 도구들을 체계적으로 분석하여, 일반화된 관점에서 분석하고자 한다. 구체적으로는 기본이 되는 블록 단위의 직교 변환에서 부터 시작하여, 인접 블록으로 확장되는 겹침 변환, 분할대역 필터군, 웨이브릿 변환을 대상으로 체계화 작업을 진행하였다. 또한 이들 일반화된 변환들을 계층적 블록, 가변크기 블록, 그리고 임의 형태 블록으로 확장하는 기법들에 대한 조사도 진행하였다. 아울러 벡터단위로 변환, 분할대역 분해, 웨이브릿 변환을 확장하는 기법과 선형이지만 시간적으로는 변화하는 주파수 대역별 분해 기법으로의 확장에 대해서도 살펴본다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2836-2842
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• 2010

본 논문에서는 다양한 3D 게임 진행에서 NPC들을 속성에 따라 그룹핑하는 방법을 제시한다. 움직임이 없는 NPC는 가버필터링 결과에서 특이한 방향성 특성을 띄는 경향이 있지만 사람이나 동물과 같은 NPC는 그렇지 않다. 그룹핑을 위해 우선 NPC 객체 내부의 방향성과 주파수 영역의 특징을 분석하고 각각을 24개의 가버 필터뱅크로 구성하며 필터의 스케일과 방향에 따른 24차원 특징 벡터를 산출한다. 추출된 벡터는 특정 방향에 따른 에너지를 나타낸다. 이러한 에너지는 NPC 내부에 있는 객체 질감의 특정 방향에 대한 크기를 나타내고 있기 때문에 NPC들을 그룹핑 속성으로 이용하였다. 제안한 방법은 게임진행에서 유사한 속성을 가진 NPC들이 자동으로 그룹핑되어 전략적이고 속도감 있게 플레이 할 수 있는 기능을 제공한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.39-45
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• 2017

영상 압축은 데이터베이스에서 전송과 저장의 응용에 매우 중요한 분야이다. 비디오나 디지털 영상 응용에서 긴 탭의 필터를 사용하면 의미 있는 정도의 코딩이득은 얻지만 하드웨어의 복잡도를 증가시킨다. 우리는 한 쌍의 쌍직교 성질의 부 분할의 영상을 얻기 위하여 웨이브렛 변환을 사용한다. 첫째, 짧고 주요한 대칭 분석의 구현을 1차원 경우에 제시하였다. 둘째, 원래의 영상이 부대역 필터뱅크를 사용하여 다른 스케일로 분해되었다. 셋째, 본 논문에서 McClellan 변환을 사용하여 2차원의 쌍직교 필터를 얻는 기법을 제시하였다. 제시하는 웨이브렛 기저들이 영상압축에 사용되는 웨이브렛 변환에 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다. 쌍직교 필터들의 성능 비교표로부터 웨이브렛 기저의 영상에 대한 응용에서는 우리는 실제적으로 ortho-normal 필터에 근사한 필터를 사용한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1180-1187
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• 2022

최근 국지적인 돌풍이나 호우 등의 기상이변에 의한 재난이 빈번히 발생함에 따라 국지적인 기상 레이다를 활용한 기상위험 현상의 탐지가 매우 시급한 문제이다. 이러한 목적의 기상 레이다는 저고도 탐지 및 급변하는 기상상황의 빠른 탐지가 필수적이다. 따라서 강력한 지표면 클러터를 효율적으로 제거하면서도 기상 정보의 빠른 업데이트가 매우 중요하다. 그러므로 고각별 탐지를 위한 기계적인 안테나 조정이 별도로 필요하지 않으면서도 지표면 클러터의 효율적인 제거도 가능한 적절한 방법을 적용하여야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 간단한 구조의 배열 안테나를 이용한 효율적인 공간 FFT 알고리즘을 통한 고각 필터뱅크 구현 방법에 대한 유용성을 분석하고 고찰하였다. 이러한 방법을 사용하면 탐지 과정에서의 지표면 클러터에 의한 영향을 최소화 하면서도 빠른 기상정보의 업데이트가 가능함을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권7호
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• pp.610-615
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• 2014

통신위성 중계기에서 효과적인 다중채널 처리를 위하여 여러 가지 필터뱅크들이 사용되어져 왔다. 특히 구현의 간단함으로 인하여 대역폭이 일정한 복수의 다중채널을 다루는 경우 다상 DFT 필터뱅크가 광법위하게 사용되어져 왔다. 하지만 주파수도약 통신위성 중계기에서 Polyphase DFT 필터뱅크를 사용하여 다중채널 처리를 할 경우 주파수 도약 홉과 홉 사이에서 발생하는 비정상적인 과도기 응답으로 인하여 다상 DFT 필터뱅크의 사용에 있어 제약이 발생할 수 밖에 없다. 본 논문에서는 주파수 도약 환경에서의 비정상적인 다상 DFT 필터뱅크의 과도기 응답을 분석하고 해당 문제를 해결 할 수 있는 방법을 제시하며 모의실험을 통하여 제안된 방법의 효율성을 보인다.