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모바일용 디지털 오디오 스피커를 위한 고효율 드라이버 설계
김용석(Yong-Serk Kim),임민중(Min-Joon Rim) 대한전기학회 2011 전기학회논문지 P Vol.60 No.1
In this paper, we designed Interpolation FIR(Finite Impulse Response) filter and L-bit SDM(Sigma-Delta Modulator) for small digital audio speaker, which has low power consumption and high output characteristics. In order to achieve high linearity and low distortion performance of the systems, we adopt Type Ⅰ Chevychev FIR filter which has equiripple characteristics in the pass band and proposed high efficient FIR filter structure. SDM is the most efficient modulation technique among the noise shaping techniques. In this paper, we implemented SDM using CIFB(Cascade of Intergrators, Feed-Back) which is generally used in DAC of small digital audio speakers. The proposed SDM structure can achieve high SNR, high-efficiency characteristics and low power consumption in mobile devices. Also considering manufacture of SoC(System on Chip), we performed simulation with Matlab and Verilog HDL to obtain optimal number of operational bits and verified a good experimental results.
단일 OFDM 심볼을 이용한 샘플링 주파수 옵셋 추정 기법
정인재,김용석,이규하,최형진,Jung In-Jae,Kim Yong-Serk,Lee Kyu-Ha,Choi Hyung-Jin 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.11A
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서는 수신단의 샘플링 주파수가 정확하지 않을 경우 샘플링 주파수 옵셋으로 인한 ICI (Inter-Carrier Interference) 현상이 발생하여 수신 성능의 열화를 초래한다. 일반적으로 샘플링 주파수 옵셋의 추정은 연속된 2개의 OFDM 심볼의 파일럿 신호 또는 약속된 신호간의 상관을 통하여 수행되는데, 이 경우 전송 효율 저하 및 OFDM 시스템의 규격에 따라 적음이 불가능할 수 있다는 단점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 단일 OFDM 심볼을 이용한 새로운 샘플링 주파수 옵셋추정 기법을 제안한다. 제안된 방식은 단일 OFDM 심볼을 이용하므로 전송 효율의 저하 없이 보다 유연하게 OFDM 기반 시스템 규격에 적용 가능하며, 기존의 주파수 영역에서 샘플링 주파수 옵셋을 추정하는 기법보다 더 많은 관찰을 통한 샘플링 주파수 옵셋 추정의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 제안된 방식의 성능을 다양한 모의 실험을 통해 기존의 기법과 비교 분석하였으며 이를 통하여 제안된 기법 적용한 경우 AWGN 채널 및 페이딩 채널환경에서 샘플링 옵셋 추정 및 보상을 통해 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다. In OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system, sampling frequency offset causes performance degradation due to increase of ICI. Sampling frequency offset can be generally estimated by correlation of the pilot signal or the known pattern within two contiguous OFDM symbol however, this method has the throughput degradation and the difficulty in applying to various OFDM systems. In this paper, we propose a new algorithm for sampling frequency offset estimation which can solve aforementioned issues. The proposed algorithm uses a single OFDM symbol to prevent throughput degradation and to apply to various OFDM-based communication systems flexibly Also, the proposed algorithm can enhance reliability by observing more number of correlations compared to the established algorithm in frequency domain. Extensive computer simulation shows that the proposed algorithm can improve the system performance in various channel conditions.
김태경(Tae-Kyung Kim),국태용(Tae-Yong Kuc),박종구(Jong-Koo Park),김용석(Yong-Serk Kim) 대한전자공학회 2016 대한전자공학회 학술대회 Vol.2016 No.6
This paper proposes a geomagnetic map based localization method for indoor robot system. Geomagnetic field is distorted by reinforced concreate or metal objects in indoor environment. The distortion provides a unique feature that can be utilized in localization. The measured magnetic data set is translated and encoded into unique posture data set in the magnetic map. An Extended Kalman Filter embedded motion prediction model for mobile robot is combined with the generated world map to solve SLAM problem. An experiment has been carried out to test the proposed approach.
한예람(Ye-Ram Han),국태용(Tae-Yong Kuc),박종구(Jong-Koo Park),김용석(Yong-Serk Kim) 대한전자공학회 2016 대한전자공학회 학술대회 Vol.2016 No.6
This paper presents a hybrid map based localization algorithm for navigation of indoor mobile robot. The hybrid map combines image features of ceiling vision and grid map from LRF data to provide invariant landmarks for robust localization. By tessellating hybrid map with respect to invariant landmarks positioning precision and map searching have been improved up to the grid scale of hybrid map. Computer simulation and experiment results are given to demonstrate the effectiveness of the proposed approach with a differential drive mobile robot.
주승준(Seung-Jun Joo),국태용(Tae-Yong Kuc),박종구(Jong-Koo Park),김용석(Yong-Serk Kim) 대한전자공학회 2016 대한전자공학회 학술대회 Vol.2016 No.6
Recently, interest in VLCL(Visible Light Communication and Localization) research has been growing. This paper develops a long range VLCL system for precise localization of mobile robot. The performance of developed VLCL system is demonstrated through computer simulation and real experiment for indoor localization of mobile robot.
주성현(Sung-Hyeon Joo),양선제(Seon-Je Yang),국태용(Tae-Yong Kuc),박종구(Jong-Koo Park),김용석(Yong-Serk Kim),고낙용(Nak-Yong Ko),문용선(Yong-Seon Moon) 한국해양공학회 2018 韓國海洋工學會誌 Vol.32 No.2
In this paper, we propose an adaptive backstepping controller to control the exact position and orientation of a remotely operated underwater vehicle with parametric model uncertainty. To further improve the angular velocity control precision of each thruster, a phase locked loop (PLL) controller has been added to the backstepping controller. A comparison of two backstepping controllers with and without the PLL control loop has been performed using simulations and experiments. The test results showed that the tracking performance could be improved by using the PLL control loop in the proposed adaptive backstepping controller.
효율적인 참조 메모리 사용을 위한 블록기반 적응적 비트할당 알고리즘
박시내(Seanae Park),남정학(Jung hak Nam),심동규(Donggy Sim),주영훈(Young Hun Joo),김용석(Yong Serk Kim),김현문(Hyun Mun Kim) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.46 No.3
본 논문에서는 비디오 부호화기와 복호화기의 참조 영상 버퍼와 메모리 대역폭을 효과적으로 줄이는 방법을 제안한다. 일반적인 비디오 코덱에서 코딩의 효율을 높이기 위하여 이전 프레임들을 참조하는 방법을 많이 사용하는데, 최근에는 메모리 사용 및 메모리와 프로세서 간의 데이터 대역폭의 효율을 높이기 위하여 참조 프레임을 압축하여 저장하는 방법이 연구되고 있다. 이방법은 이미 압축 및 복원 과정을 통해 열화가 생긴 참조 영상에 대하여 재 압축을 실행하고, 또 기존의 압축 코덱 내부에 부호화기와 복호화기가 추가되는 경우이기 때문에, 화질의 열화를 최소화 하면서 복잡도가 낮은 코덱이 요구된다. 이에 관련된 대부분의 연구는 화질의 열화를 최소화하면서 효과적인 재압축을 할 수 있는 방향으로 진행되며, 보통 양자화를 위해 고정길이 비트할당 방법을 사용한다. 본 논문에서는 영상의 특성을 고려한 적응적 블록단위 최대-최소 양자화를 통해 복잡도가 낮으면서 화질의 열화를 최소화 한 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 8x8 크기의 블록을 기본 처리 단위로 하여 메모리 접근성을 용이하게 하면서, 8x8 블록 내부의 4x4 블록 단위로 적응적인 양자화를 적용한다. 실험결과 기존의 고정길이 비트 할당을 통한 재 압축 방법에 대하여 BD-bitrate 관점에서 평균 1.7%, BD-PSNR 관점에서 평균0.03%의 성능향상을 얻을 수 있었다. In this paper, we propose an effective memory reduction algorithm to reduce the amount of reference frame buffer and memory bandwidth in video encoder and decoder. In general video codecs, decoded previous frames should be stored and referred to reduce temporal redundancy. Recently, reference frames are recompressed for memory efficiency and bandwidth reduction between a main processor and external memory. However, these algorithms could hurt coding efficiency. Several algorithms have been proposed to reduce the amount of reference memory with minimum quality degradation. They still suffer from quality degradation with fixed-bit allocation. In this paper, we propose an adaptive block-based min-max quantization that considers local characteristics of image. In the proposed algorithm, basic process unit is 8x8 for memory alignment and apply an adaptive quantization to each 4x4 block for minimizing quality degradation. We found that the proposed algorithm can obtain around 1.7% BD-bitrate gain and 0.03㏈ BD-PSNR gain, compared with the conventional fixed-bit min-max algorithm with 37.5% memory saving.