본 연구는 무선 영상 송수신기와 제어용 데이터 송수신기를 이용하여 특정 지역에 대해 인터넷 망과 연동하여 무인 원격 감시 및 제어 망을 구축한다. 시스템의 구성은 CCTV카메라에 의한 영상 정보 수집과 목표물 자동추적장치, 무선 영상 송신기, 제어용 데이터 송수신기, 원격 제어 및 모니터부 그리고 인터넷 망으로 구성된다.
본 논문에서는 5G 이동통신에 적용하기 위한 동일대역 전이중방식 송수신기의 자기간섭제거 기술 동향에 대하여 분석하였다. 전이중방식 송수신기는 기존의 반이중방식 송수신시스템에 비하여 스펙트럼 효율성이 높고, 고속, 고용량의 데이터처리를 제공할 수 있기 때문에 5G 이동통신에서 사용될 송수신기 기술로 연구되고 있다. 전이중방식 송수신기에서 가장 문제가 되는 것은 동일주파수에서 송신과 수신이 이루어지면서 발생하는 자기간섭이며, 이를 해결하기 위한 자기간섭 격리 또는 제거기술이 안테나 및 채널, 아날로그 RF, 디지털 영역으로 구분되어 연구되고 있으며, 최근에는 시스템 측면에서 통신시스템의 성능을 확보하기 위한 연구가 다양하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 자기간섭제거기술의 정의 및 종류, 초기연구동향 그리고 최근 연구동향을 시스템측면과 요소기술측면에서 파악하여 전이중방식 송수신기를 위한 기본 연구를 통해 효율적인 설계를 위한 접근방법을 제시하고자 한다.
최근 시리얼 데이터 통신 시스템 전송속도를 높이기 위하여 기존 신호의 대역폭을 효율적으로 축소하여 전송하는 HSRC (Half-Symbol-Rate-Carrier) OQPSK 신호가 소개되었다. 이 신호는 4위상 천이 변조 신호을 변형한 것으로 4위상 천이 변조가 가지는 특성을 가지게 된다. 본 연구에서는 고속데이터 통신 송수신기 구성 시 HSRC-OQPSK 신호가 가지는 4위상 모호(4-phase ambiguity) 문제를 해결하기 위하여 차동 코딩을 적용한 송수신기 구조를 소개하고 시뮬레이션을 통하여 그 기능과 성능을 평가하여 효과적인 송수신기 구조를 제시한다.
본 논문에서는 유무인항공기에서 사용될 통달거리 200 km, 전송속도 45 Mbps급 데이터 전송장비의 RF 송수신기에 대해 다룬다. RF 송수신기는 Ku 대역에서 동작하도록 설계되었으며, 상/하향 변환모듈, 고출력 증폭 모듈, 전단 처리 모듈로 구성된다. 제안된 RF 송수신기의 성능을 만족시키기 위해 출력신호 레벨이 10 W급인 전력 증폭기가 요구되었으며, 이는 GaN 소자기반의 전력증폭기로 구현되었다. 또한, 적응형 전송속도 변환기능이 요구되었고, 이를 위해 다양한 대역폭의 신호를 수신할 때의 상호 주파수 간섭을 최소화하기 위하여 6종의 SAW 필터로 구성된 수신기 구조가 적용되었다. 시스템 요구사항의 만족 여부를 확인하기 위해 AWR 시뮬레이션 툴을 이용하였다.
수십 센티미터 이내의 오차를 만족시키는 거리/위치판별 기능 및 저속 데이터 송수신 기능 구현을 주목적으로 발족된 저속 무선 개인영역 네트워크(LR-WPAN: Low Rate Wireless Personal Area Network)의 표준인 IEEE802.15.4a는 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기 구조를 요구한다. 이에 본 논문에서는 PEWB(Parallel Energy Window Banks)를 이용한 독창적인 비동기(noncoherent) OOK(On-Off Keying) UWB(Ultra-Wide Band) 송수신기 구조를 제안한다. 또한 무선 다중경로 채널상황을 다소 극복할 수 있는 펄스와 비트 반복 기법을 사용한다. 제안된 송수신기의 잡음 특성 분석을 위해 chi-square 분포가 사용되며, 반복적 계산을 통해 얻어진 임계값을 적용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 분석한다.
본 논문에서는 모바일 산업 프로세서 인터페이스(MIPI:mobile industry processor interface)의 C-PHY 사양 버전 1.1을 지원하는 3-GSymbol/s/lane 송수신기가 제안된다. 제안한 송수신기는 3 개 채널에서 3 개 레벨 신호의 사용으로 인해 저하된 신호 보존성을 개선하기 위해 채널 부정합 보정을 수행한다. 제안된 채널 부정합 보정은 수신기에서 채널 부정합을 검출하고, 검출 결과에 따라 송신기에서 전송 데이터의 지연 시간을 조정함으로써 수행된다. 수신기에서 채널 불일치 검출은 송신기로부터 전송된 정해진 데이터 패턴에 대하여 수신된 신호의 위상을 비교함으로써 수행된다. 제안된 MIPI C-PHY 송수신기는 1.2 V 공급 전압의 65 nm CMOS 공정을 사용하여 설계되었다. 각 송수신기 레인의 면적과 전력소모는 각각 0.136 ㎟와 17.4 mW/GSymbol/s이다. 제안된 채널 부정합 보정은 채널 부정합으로 인한 88.6 ps의 시간 지터를 34.9 ps로 줄인다.
본 논문에서는 임의의 셀 수 혹은 셀 당 임의의 사용자 수를 가지는 다중 셀 다중 안테나 하향링크 채널에 적용 가능한 간섭 정렬 기반 송수신기 설계를 제안한다. 타 셀로부터 오는 간섭 신호를 유효 타 셀 간섭 채널로 정렬시키는 수신 빔포머를 설계한 후, 해당 기지국으로부터 야기되는 모든 간섭 신호를 제거할 수 있는 송신 프리코더를 설계한다. 제안된 송수신기 설계는 사용자 당 전송하는 데이터 스트림 수 만큼의 자유도를 획득할 수 있고 이를 위한 안테나 조건을 구한다. 모의 실험 결과를 통하여 기지국과 사용자의 안테나 수가 동일한 조건 하에서 제안된 송수신기 설계가 기존의 기법보다 높은 자유도를 얻음을 확인한다.
본 논문은 수중 음향센서 데이터의 원거리 케이블 전송에 관한 연구 결과이다. LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 전송 방식으로 설계된 데이터 송수신기의 케이블에 대한 원거리 전송 신호를 측정하고 지터 특성을 분석하였다. 지터 특성을 저감하기 위하여, 원거리 전송에 따라 감쇠될 송신 신호를 역 보상하는 고역 강조(pre-emphasis) 기법을 적용하였으며, 전송 거리에 따라 송신 특성을 검증하였다.
본 논문은 공용 데이터링크용 RF 송수신기 설계 및 제작에 관한 것이다. 송신부는 주파수 상향변환부, 전력증폭부, 듀플렉서로 구성된다. 수신부는 듀플렉서, 저잡음증폭부, 주파수 하향변환부로 구성된다. 최대 전송 거리, 수신 감도 등의 전기적 특성과 온도 특성을 충족하도록 설계되었다. RF 송수신기의 요구 규격을 만족하기위해 모델링 및 시뮬레이션을 이용하여 설계 및 구현하였다. 송신 출력과 잡음 지수는 각각 38.58dBm 및 5.5dB로 측정되었다. 전기적 특성 시험 및 온도 특성 시험으로 요구사항을 모두 만족함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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