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고속 및 저파워 실현을 위한 직교 이중 회전 디지털 격자 필터의 파이프라인화
정진균,엄경배 한국통신학회 1994 韓國通信學會論文誌 Vol.19 No.12
직교 이중회전 디지털 격차 필터는 고밀도 집적회로 실현에 아주 적합한 성질들을 가지고 있다. 예를 들면, 바로 옆의 프로세서들과만 연결되는 점, 규칙적인 구조를 갖는 점, 그리고 파이프라인화 할 수 있다는 점 등이다. 또한 이 필터들은 유한 워드 길이로 실현했을 때 좋은 수치적 성질을 갖는다는 것이 잘 알려져 있다. 비록 이 필터들은 '컬셋 분리 절차'를 이용하여 파이프라인화 될 수 있지만 이렇게 파이프라인화 된 필터는 귀환회로의 계산 시간에 의해 이 필터의 최대 데이터 처리속도가 제한된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 귀환회로에 제한 받지 않고 원하는 만큼 데이타 속도를 높이거나 저파워 실현을 위한 직교 이중회선 디지탈 격차 필터의 새로운 파이프라인 방법을 제안하였다. 이 방법은 Schur 알고리즘, 필터 합성시 특정한 제약을 주는 필터 합성 방법, 그리고 다중 페이스 분해 방법에 근거하고 있다. The ODR(orthogonal double-rotation) digital lattice filters have desirable properties for VLSI implementation such as local connection, regularity and pipelinability. These filters are also known to exhibit good numerical behavior for finite precision implementation. Although these filters can be pipelined by the cut-set localization procedure, it should be noted that the maximum sample rate obtained by this technique is limited by the feedback computations. In this paper, a pipelining method for the ODR digital lattice filter is proposed, by which the sample rate can be increased at any desired level. it is also shown that the low-power CMOS digital implementation of ODR digital lattice filters can be done successfully using our pipelining method. The pipelining method is based on the properties of the Schur algoithm, constrained filter design methods, and the polyphase decomposition technique.
정진균 에스케이텔레콤 (주) 1996 Telecommunications Review Vol.6 No.1
IIR 필터는 FIR 필터보다 훨씬 낮은 차수의 전달함수로 주어진 주파수 스펙트럼을 만족시킨다. 그러나 IIR 필터는디지털 시스템으로 구현시 유한한 워드 길이로인한 FWL (Finite Word Length) 효과 즉, 필터 계수의 양자화 및roundoff noise, limit cycle oscillation 등의 영향을 크게 받는다. 따라서 이러한 FWL 효과의 영향을 적게 받는 WDF (Wave Digital Filter) 등과 같은 low sensitivity 필터 구조의 연구는 VLSI 구현에 대단히 중요하다. FWL 효과 뿐만아니라 속도, 면적, 전력소모 등도 하드웨어 구현시 특히 고려해야 할 사항들이며 pipeline된 필터 구조를 사용하므로써이러한 요소들을 효율적으로 조절할 수 있다. Pipeline은 적절한 위치에 register를 삽입하여 critical path를 단축시키는 기술인데 이렇게 함으로써 clock rate 및sample rate를 높일 수 있다. 전력소모의 감소가 중요한 응용 분야에서는 pipeline을 이용하여 공급전압을 낮춤으로써저전력 VLSI 구현을 할 수 있다. FIR 필터에서는 임의의 레벨로 쉽게 pipeline 할 수 있지만 IIR 필터에서는 feedback loop 때문에 pipeline 이 용이하지 않다. 본 논문에서는 look-ahead 변환 및 constrained필터 디자인 방법을 이용한 IIR필터의 pipeline방법을 제시한다. 또한, 넓은 통과대역 및 좁은 천이대역을 갖는 필터에 효율적인 WDF의 pipeline방법을 제시한다. 이 방법에 의해pipeline된 WDF는 전형적인 WDF보다 훨씬 적은 위드길이를 이용하여 구현가능하며 약 45%정도의 하드웨어를 감소시킬 수 있음을 보인다.
Booth 인코더 출력을 이용한 저오차 고정길이 modified Booth 곱셈기 설계
조경주,김원관,정진균 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.2c
본 논문은 워드길이가 W 비트인 입력으로부터 W 비트를 출력하는 고정길이 modified Booth 곱셈기에 대한 오차보상 방법을 설명한다. 효율적으로 양자화 오차를 보상하기 위해 Booth 인코더의 출력정보를 이용하여 오차보상 바이어스를 생성한다. 절단된 부분이 양자화 오차에 미치는 영향에 따라 두 그룹(major or minor group)으로 나누고, 각 그룹에 서로 다른 오차보상 방법을 적용한다. 기존 방법과 비교하여 제안한 방법이 오차보상 바이어스를 생성하는 회로의 하드웨어 오버헤드는 비슷하면서 약 50% 정도 양자화 오차가 적음을 시뮬레이션을 통해 보인다. 또한, 면적과 전력소모 면에서 제안한 고정길이 곱셈기가 이상적인 곱셈기 보다 약 40% 정도 적게 나타났다. This paper presents an error compensation method for a fixed-width modified Booth multiplier that receives a W-bit input and produces a W-bit product. To efficiently compensate for the quantization error, Booth encoder outputs (not multiplier coefficients) are used for the generation of error compensation bias. The truncated bits are divided into two groups depending upon their effects on the quantization error. Then, different error compensation methods are applied to each group. By simulations, it is shown that quantization error can be reduced up to 50% by the proposed error compensation method compared with the existing method with approximately the same hardware overhead in the bias generation circuit. It is also shown that the proposed method leads to up to 40% reduction in area and power consumption of a multiplier compared with the ideal multiplier.
그룹 곱셈 계수를 위한 Modified CSD 그룹 곱셈기 디자인
김용은,허일남,정진균 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.44 No.9
Some digital signal processing applications, such as FFT, request multiplications with a group (or, groups) of a few predetermined coefficients. In this paper, based on the modified CSD algorithm, an efficient multiplier design method for predetermined coefficient groups is proposed. In the multiplier design for sine-cosine generator used in direct digital frequency synthesizer(DDFS), and in the multiplier design used in 128 point radix-24 FFT, it is shown that the area, power and delay time can be reduced up to 34%. Fast Fourier Transform (FFT)과 같은 디지털 신호처리 응용에서는 계수가 미리 정해진 특정 그룹의 곱셈기를 사용한다. 본 논문에서는 수정된 CSD 알고리즘 및 부분곱 공유 알고리즘을 기반으로 계수가 미리 정해진 특정 그룹의 곱셈 계수를 위한 효율적인 곱셈기 설계 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘을 direct digital frequency synthesizer (DDFS)에 사용되는 sine/cosine 생성회로 및 128 point radix-24 FFT에 사용되는 곱셈기에 적용하였을 경우 기존 곱셈에 비하여 면적, 소비전력, 속도에서 최대 34%의 이득이 있음을 CAD 시뮬레이션을 통해 보인다.
정요셉,이지영,김예진,최진균,유환조,박경신,조미연,Thakur Nishant 대한병리학회 2020 Journal of Pathology and Translational Medicine Vol.54 No.6
Background: Immunohistochemistry (IHC) has played an essential role in the diagnosis of hematolymphoid neoplasms. However, IHC interpretations can be challenging in daily practice, and exponentially expanding volumes of IHC data are making the task increasingly difficult. We therefore developed a machine-learning expert-supporting system for diagnosing lymphoid neoplasms. Methods: A probabilistic decision-tree algorithm based on the Bayesian theorem was used to develop mobile application software for iOS and Android platforms. We tested the software with real data from 602 training and 392 validation cases of lymphoid neoplasms and compared the precision hit rates between the training and validation datasets. Results: IHC expression data for 150 lymphoid neoplasms and 584 antibodies was gathered. The precision hit rates of 94.7% in the training data and 95.7% in the validation data for lymphomas were not statistically significant. Results in most B-cell lymphomas were excellent, and generally equivalent performance was seen in T-cell lymphomas. The primary reasons for lack of precision were atypical IHC profiles for certain cases (e.g., CD15-negative Hodgkin lymphoma), a lack of disease-specific markers, and overlapping IHC profiles of similar diseases. Conclusions: Application of the machine-learning algorithm to diagnosis precision produced acceptable hit rates in training and validation datasets. Because of the lack of origin- or disease-specific markers in differential diagnosis, contextual information such as clinical and histological features should be taken into account to make proper use of this system in the pathologic decision-making process.