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Area-efficient Radix-3<SUP>2</SUP> FFT Processor for Hand Gesture Recognition Radar
Yongchul Jung,Jaechan Cho,Seongjoo Lee,Yunho Jung 대한전자공학회 2019 Journal of semiconductor technology and science Vol.19 No.3
We propose an area-efficient fast Fourier transform (FFT) processor for hand gesture recognition (HGR) radar and present its hardware design and implementation results. To estimate finger motion, the FFT processor should support at least 600~720-point operation for three-channel input data streams. Hence, we propose three-channel 729-point FFT processor based on the radix-3<SUP>2 </SUP>algorithm and a multipath delay commutator (MDC) pipeline architecture, which minimizes the number of nontrivial multiplications. Moreover, the FFT processor was designed using hardware description language (HDL) and synthesized to gate-level circuits using a standard cell library for 65 nm CMOS process. The proposed architecture results in a logic gate count of 219 K with die size of 0.81mm2 and required memory of 18 KB, which can be suitable for compact HGR radar, as it has a smaller area than similar processors.
MIMO 시스템을 위한 다채널 FFT 프로세서의 설계 및 구현
정용철 ( Yongchul Jung ),조재찬 ( Jaechan Cho ),정윤호 ( Yunho Jung ) 한국항행학회 2017 韓國航行學會論文誌 Vol.21 No.6
본 논문에서는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템을 위한 저복잡도 FFT(fast Fourier transform) 프로세서의 설계 및 구현 결과를 제시하였다. 무선랜을 이용한 다양한 멀티미디어 서비스 등을 이용하기 위해 높은 채널 용량과 Gbps급 전송이 가능한 시스템에 대한 요구와 함께 IEEE 802.11ac 규격이 채택되었다. MIMO-OFDM (orthogonal frequency duplex multiplexing) 기술을 사용하는 IEEE 802.11ac 규격의 무선랜 시스템은 최대 8개의 안테나 구성 및 20-160 MHz 대역폭을 지원해야한다. 따라서, 제안된 FFT 프로세서는 8채널 64, 128, 256, 512 point 가변길이를 지원한다. 또한, 비단순 승산기의 수를 감소시키기 위해서 MRMDC(mixed-radix multipath delay commutator) 구조를 적용하였고, 이로 인해 제안된 FFT 프로세서는 기존 FFT 프로세서에 비해 현저히 낮은 복잡도로 구현 가능하다. 구현 결과, 제안된 FFT processor는 기존 방식인 radix-2 SDF 구조 대비 gate count가 50 % 감소 가능하였고, 8 채널 MR-2/2/2/4/2/4/2 MDC 구조와 8채널 MR-2/2/2/8/8 MDC 구조 대비 logic gate 수를 각각 18 %와 17 % 감소 가능함이 확인되었다. In this paper, a low complexity fast Fourier transform(FFT) processor is proposed for multiple input multiple output(MIMO) systems. The IEEE 802.11ac standard has been adopted along with the demand for a system capable of high channel capacity and Gbps transmission in order to utilize various multimedia services using a wireless LAN. The proposed scalable FFT processor can support the variable length of 64, 128, 256, and 512 for 8x8 antenna configuration as specified in IEEE 802.11ac standard with MIMO-OFDM scheme. By reducing the required number of non-trivial multipliers with mixed-radix(MR) and multipath delay commutator(MDC) architecture, the complexity of the proposed FFT processor was dramatically decreased. Implementation results show that the proposed FFT processor can reduced the logic gate count by 50%, compared with the radix-2 SDF FFT processor. Also, compared with the 8-channel MR-2/2/2/4/2/4/2 MDC processor and 8-channel MR-2/2/2/8/8 MDC processor, it is shown that the gate count is reduced by 18% and 17% respectively.
Set-point Tracking Algorithm of the System Air-Conditioning With Third-Party Thermostat
Yongchul Cho,Yun-Jung Lee 제어로봇시스템학회 2020 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2020 No.10
Recently, as the demand for energy saving increases in the North American air conditioning market, the use of a high-efficiency VRF(Variable Refrigerant Flow) system is increasing and compatibility with a thermostat which was traditionally used for unitary system control in the US market is also required. Since it is difficult to achieve high efficiency from the simple interlocking between the thermostat which is a simple ON/OFF controller and the VRF system which is a continuous device, a control algorithm that minimizes energy consumption while maintaining a comfort indoor heating and cooling environment is needed. In order to solve this, this paper suggests control algorithm for achieving energy saving under this combination by tracking the thermostat set-point from first thermo-off signal and return air temperature. As a result, when the proposed algorithm was applied under the same conditions, the power consumption was saved up to 35% in cooling operation and 4% in heating operation compare to condition without the algorithm. In the case of heating, there was meaningful result that the defrost inrush time is shortened due to a decrease in temperature fluctuation and a reduction in the compressor operating frequency.
신용철 ( Yongchul Shin ),최경숙 ( Kyung-sook Choi ),정영훈 ( Younghun Jung ),박경원 ( Kyungwon Park ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-
전 세계적으로 원격탐사 기반 토양수분을 이용한 농업 및 산림 가뭄평가기법들이 개발되었으나 산악지형에 산림이 우세한 우리나라의 경우 원격탐사된 토양수분 자료의 불확실성이 증가하게 된다. 또한, 토양으로부터 수분을 공급받는 작물의 경우 기상뿐만 아니라 토양특성에도 큰 영향을 받기 때문에 기상특성만을 고려한 가뭄지수는 지표 고유의 특성을 반영하는데 있어서 한계가 있다. 본 연구에서는 농업 및 산림 지역의 가뭄 평가시 기상 및 지표특성을 함께 고려하기 위하여 원격탐사된 토양수분과 수문모형 기반의 자료동화 기법을 연계하였다. LANDSAT(30 m X 30 m) 및 MODIS(500 m X 500 m) 이미지 자료를 이용하여 공간적으로 분포되어 있는 토양수분을 산정 하였다. 토양수분 이미지 자료의 경우 공간적으로 분포되어 있는 토양수분 분포를 측정할 수 있는 장점이 있으나, 기상 특성에 따라서 이미지 자료가 오염될 경우 시간적으로 불연속적인 단점이 있다. 이러한 시간적 해상도의 단점을 보완하기 위하여 프로세스 기반의 1-D HYDRUS 모형과 최적화 알고리즘을 연계한 자료동화기법을 이용하였다. 자료동화기법은 시간적으로 불연속인 각각의 토양수분 이미지로부터 HYDRUS 모형의 입력변수인 토양의 수리학적 매개변수를 도출하여 일별로 연속적인 토양수분 자료를 재생산 한다. 본 연구기법은 다양한 해상도에서 연속적인 토양수분 자료를 산정 및 가뭄평가에 사용함으로써 우리나라 지형특성을 고려하여 효율적으로 가뭄을 관측 및 예측하는데 기여할 수 있다.
Woochul Jung,Yongchul Kim 대한인간공학회 2012 大韓人間工學會誌 Vol.31 No.5
Objective: The aim of this study was to develop the adaptive device for severe physical disabilities using smart device in the driving simulator and its performance evaluation. Development of appropriate driving adaptive device for the people with serious physical limitation could contribute to maintain their community mobility. Background: There is lack of adaptive driving devices for the people with disabilities in Korea. However, if smart device systems like iPod and iPhone are used for driving a car, the people with serious physical limitations can improve their community mobility. Method: Both gyroscope and accelerometer from iPod were used to measure the tilted angle of the smart device for driving. Customized Labview program was also used to control three axis motors for steering wheel, accelerator and brake pedals. Thirteen subjects were involved in the experiment for performance evaluation of smart device in simulator. Five subjects had driver licenses. Another four subjects did not have driver licenses. Others were people with disabilities. Results: Average driving score of the normal group with driver license in the simulator increased 46.6% compared with the normal group without driver license and increased 30.4% compared with the disabled group(p<0.01). There was no significant difference in the average driving score between normal group without driver license and disabled group(p>0.05). Conclusion: The normal group with driver license showed significantly higher driving score than other groups. The normal group without driver license and disabled group could improve their driving skills with training in simulator. Application: If follow-up studies would be continued and applied in adapted vehicle for on road environment, many people with more severe disabilities could drive and improve the quality of life.
토양수분자료동화기법 기반 고해상도 Sentinel-1 SAR 토양수분 산정
신용철 ( Yongchul Shin ),김상우 ( Sangwoo Kim ),이태화 ( Taehwa Lee ),천범석 ( Beomseok Chun ),정영훈 ( Younghun Jung ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-
본 연구에서는 Sentinel-1 A/B SAR 센서 영상과 토양수분자료동화기법을 사용하여 우리나라의 시공간적으로 분포한 토양수분을 산정하였다. Sentinel-1A/B 기반 토양수분은 TDR 기반 실측토양수분과 Sentinel-1A/B 기반 후방산란계수와의 선형회귀분석을 통하여 산정하였다. 산정된 Sentinel-1A/B 기반 토양수분의 검증은 모의토양수분과 TDR 기반 실측 토양수분의 Pearson 상관계수와 RMSE(Root Mean Square Error)을 이용하였다. 토양수분자료동화기법은 토양수분과 유전자알고리즘을 이용하여 토양의 수리학적 매개변수를 추출할 수 있다. 본 연구에서는 토양수분자료동화기법을 이용하여 Sentinel-1A/B 기반 토양수분 영상, ASOS(Automated Synoptic Observing System) 기상 자료 및 TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)/GPM(Global Precipitation Measurement) 강우 자료로 우리나라 토양의 수리학적 매개변수를 추출하였다. 추출된 토양의 수리학적 매개변수는 SWAP 모형의 입력 자료로 사용되었으며, TRMM/GPM 위성 강우 자료를 이용하여 2001년부터 2018년까지의 장기간 일별 토양수분을 모의하기 위하여 사용되었다. 전체적으로, SWAP 모형으로 산정된 장기간 일별 모의토양수분이 다양한 지표 환경(나지, 농경지, 임지 및 도시)에서 TDR 기반 실측토양수분과 Sentinel-1A/B 기반 토양수분과 유사한 것으로 나타났다. 또한 대체로 강우 변화에 따른 토양수분 공간분포의 변화가 장기간 일별 모의토양수분에 잘 반영되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 홍수, 가뭄, 산불과 같은 물 관련 재해뿐만 아니라 농업, 수문 등 다양한 분야에서 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.