FPGA-Based Real-Time Multi-Channel Instrumentation and Signal Processing
연구 내용
다채널 ADC 데이터를 단일 FPGA SoC에서 파이프라이닝으로 실시간 처리하고, 레이더 도플러 및 원자로 외부중성자 플럭스를 선형 보간 기반으로 연속 계측하는 연구
다채널 아날로그 입력을 ADC로 디지털화한 뒤 FPGA에서 신호처리를 수행하여 시스템 구축 비용과 전체 처리 지연을 줄이는 구조를 연구합니다. 단일 칩(one-chip) 형태로 수집과 처리를 통합하고, 파이프라이닝을 적용해 모든 채널을 동시 처리할 수 있도록 데이터 전송 불필요 구간을 최소화합니다. 또한 선형 보간과 모드 전환을 통해 다중 주파수 도플러를 효율적으로 생성하고, 원자로 외부중성자 플럭스 측정에서는 Pulse, MSV, Current 모드를 겹치는 구간에서도 연속적인 응답을 제공하도록 구성합니다. 이를 통해 저지연과 고처리량을 동시에 만족하는 디지털 계측 플랫폼을 구현합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
0건
연구 흐름
초기에는 2024년 다채널 ADC 기반 실시간 데이터획득 시스템을 단일 FPGA에서 파이프라이닝 구조로 구현하여 수집·처리 동시성을 확보하는 데 집중하였습니다. 이후 2025년에는 레이더 시뮬레이터에서 선형 보간과 중첩 성질을 활용해 다중 주파수 도플러 생성을 단순화하고, 확장성을 유지하는 방향으로 확장하였습니다. 동시에 같은 해 외부중성자 플럭스 모니터링에서 SoC 아키텍처로 측정 모드를 정의하고 모드 간 연속 전환을 구성하여 다양한 운전 범위에서 유지보수성과 신뢰성을 고려한 디지털 계측 구조를 제안하였습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
FPGA-Based Multi-Channel Real-Time Data Acquisition System
Efficient Doppler Frequency Simulator for Multifrequency
FPGA-Based Digital Architecture for Ex-Core Neutron Flux Monitoring in Nuclear Reactors