본 논문에서는 두 개의 초광대역 전이 구조를 이용한 다이오드 검파기의 설계 과정을 처음으로 소개하고, 이를 제작하여 측정한 결과를 소개한다. 제안된 검파기에서는 두 개의 초광대역 전이 구조를 입 출력단의 정합 회로로 사용하였다. 검파기 회로 구현시 일반 쇼트키 다이오드 및 무 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용하여 각각 검파기를 구현하고, 그 성능을 비교하였다. 일반 쇼트키 다이오드를 사용하여 제작된 검파기는 11 GHz에서 20 GHz까지의 주파수 대역에서 10 dB 이상의 반사 손실을 가지며, 제작된 검파기의 감도는 30 mV/mW이었다. 또한, 무 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용한 검파기의 경우, 측정된 검파기의 감도는 300 mV/mW로서 훨씬 증가하였다.
가산성 잡음이 접여 있는 확률 신호를 순위 통계량에 바탕을 두고 검파하는 방식을 얻었다. 이 검파기가 확률신호 국소 최적 검파기와 비슷하다는 것과 알려진 신호 국소 최적 순위 검파기를 일반화한 것이라는 것을 보였다. 뿐만 아니라 이 검파기의 성능을 다른 검파기들과 간주이 보았다.
이 논문에서는 중앙값을 움직인 부호를 바탕으로 한 검파기를 제안하고 그 점근 성능과 우한 표본 성능을 살펴본다. 이 검파기를 중앙값을 움직인 부호 검파기라 부르는데, 이는 고전적인 부호 검파기를 확장한 것이다. 먼저, 점근 최적 이동 중앙값들과 그들의 특성을 알아보고, 이 검파기의 점근 상대효율을 생각해 본다. 확률밀도함수를 알고 있는 잡음환경에서 알려진 신호를 검파하는 문제와 분포를 거의 알 수 없는 잡음에서 알려진 신호를 검파하는 문제를 다룬다.
이 논문에서는 직접수열 부호분할 다중접속 계통에서 의사잡음 부호를 획득하는데 알맞은 비모수 방식을 제안한다. 이 방식에서는 매개변수를 쓰지 않기 때문에 시간에 따라 바뀌는 간섭의 분산을 추정하는 과정 없이 검파기의 문턱값을 결정할 수 있다. 이제까지의 검파기와 제안한 검파기의 성능을 수식 결과와 모의 실험 결과로 견주어보았다. 이 결과로부터 간섭의 분산을 정확히 추정할 수 없을 때에는, 제안한 검파기를 쓰는 직접수열 부호분할 다중접속 계통의 성능이 이제까지의 검파기를 쓸 때보다 좋음을 보였다.
본 논문에서는 이동통신 장치에 사용되는 다이오드 검파기와 로그 칩형 검파기를 설계하고 이를 서로 비교하여 그들의 용도를 명확히 제시하였다. 다이오드 검파기는 입력 신호의 세기 $-40dBm{\sim}-10dBm$의 변화에 대하여 $0{\sim}0.7V$의 검출 전압이 측정되었으며, 이것은 미세한 신호변화를 검출하기에 적합한 특성을 갖는다. 그리고 로그 칩형 검파기는 입력전력 $-65dBm{\sim}0dBm$의 변화에 대하여 $1.5V{\sim}4.5V$의 출력 전압을 얻었으며, 대체로 넓은 동작범위를 나타내고 있다. 따라서 로그 칩형 검파기는 넓은 입력 신호전력에 대하여 좁은 검출 전압이 측정되어, 그것의 감도가 둔감하게 나타나므로 피크전력 측정에 적합함을 알 수 있다.
신호 의존성 잡음(signal-dependent noise)이 섞인 관측 모형에서 순위 통계량(rank statistic)을 써서 약한 신호를 검파하는 검파기의 검정 통계량을 얻었다. 이 논문에서는 비가선성 잡음(non-additive noise)환경을 생각하려고 순가산성 잡음 뿐만 아니라 신호 의존성 잡음도 함께 나타내는 일반화된 관측모델을 썼다. 이 모형에서 얻은 국소 최적순위(locally optimum rank) 검파기는 국소 최적(locally optimum) 검파기와 비슷한 몰을 가지고, 순가산성 잡음 모형에서의 국소 최적 순위 검파기를 일반화한 것임을 보였다. 또한 다중 입력인 때에도 비슷한 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
이 논문에서는, 약한 다진 신호에 알맞도록 1부에서 제안한 검파기준을 바탕으로 간섭이 충격성일 때 초광대역 다중접속 시스템에 알맞은 검파 기법을 살펴본다. 제안한 검파기는 최대 비슷함 검파기준을 바탕으로 한 최적 검파기와 견주어 볼 때 얼개가 더 간단하고 성능이 거의 같다. 한편, 간섭이 충격성일 때, 제안한 검파기는 정규 환경에 최적화된 검파기보다 성능이 더 좋다는 것도 보인다.
본 논문은 다중 안테나 시스템에서 연 간섭 제거(SoIC)를 이용한 저 복잡도 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 신호 검파 방식을 제안한다. 제안하는 검파 방식은 다중 안테나로부터 송신된 서로 다른 정보 신호를 낮은 복잡도로 검파하기 위하여 복호기와 검파기의 터보 반복 과정에서 검파기의 필터 계수 계산 시 역행렬 연산이 필요한 행렬에 간단한 역행렬 정리를 적용하여 검파 필터의 계수를 구함으로써 반복 수신 당 한번의 역행렬 연산으로 기존의 MMSE 검파 방식과 동일한 필터 계수를 얻을 수 있도록 한다. 또한 일정한 신호 전력을 갖는 변조 방식을 사용하는 시스템의 경우 검파 성능에 영향을 주는 가장 큰 간섭 신호만을 선택하여 제안 방식을 적용함으로써 더욱 낮은 복잡도로 검파기의 필터 계수를 구할 수 있도록 한다. 전산 모의실험을 통하여 제안 방식의 검파 성능을 기존 검파 방식과 비교함으로써 제안하는 검파 방식이 반복 수신기를 사용하는 다중 안테나 시스템에 효과적으로 사용될 수 있음을 보인다.
본 논문에서는 다중대역 6단자 직접변환 방식을 위한 메타물질 구조 전력 검파기를 설계하고 제작하였다. 다중대역 주파수를 수용하는 RF 단락회로를 메타물질 구조로 구성하여 다중대역 전력 검파기 구조를 해석하고, 집중소자와 분포정수 소자를 갖는 메타물질 구조 전력 검파기를 제작하였다. 제작 측정된 메타물질 구조 RF 단락회로는 시뮬레이션 결과와 일치하였으며, 집중소자 메타물질 구조 RF 단락회로는 1 dB 이내의 삽입손실과 설계 중심주파수와 일치하는 대역폭 특성을 나타내었다. 분포정수형 구조 RF 단락회로는 다소 적은 삽입손실과 양호한 대역폭 특성을 나타내었으며, 메타물질 구조 RF 단락회로를 갖는 전력 검파기는 다중대역 주파수 영역에서 양호하게 RF 입력 신호를 검파하여 기저대역 신호를 발생하였다.
본 논문에서는 MMSE 다중사용자 검파기의 성능을 AWGN채널 및 페이딩채널 하에서 신호대 잡음비와 다중 사용자에 따른 지수면에서 상용 검파기와 비교 분석한다. MMSE 다중사용자 검파기는 상용검파기에 비해 다중접속간섭에 강한 면을 보였고, 하드웨어 복잡도와 계산량이 많은 것이 단점으로 나타난다. 또한 동일한 주파수와 시간을 점유하는 DS/CDMA 시스템은 확신부호의 비직교성으로 인한 다중접속간섭 때문에 통화품질과 사용자 수에 따른 간섭이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 적응형 MMSE 다중사용자 검파기를 제시하고, 시스템의 처리 이득에 대한 하드웨어 복잡도는 검파기 내의 탭수을 설정하여 간섭을 줄일 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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