세계의 주요 선진국들은 90년대 후반에 디지털 방송을 시작하였으며, 지상파 방송에 대해서 2010년 이내에 대부분 기존의 아날로그 TV 방송을 중단하고 완전히 디지털로 이행하는 계획을 세워 놓고 있다. 디지 털 TV 방송을 시 작함으로써 고화질, 다채널의 이점뿐만 아니라 데이터 방송을 통하여 다양한 부가 데이터 서비스를 제공하는 것이 가능하게 되며, 더 나아가TV를 통한 전자상거래가 가능하게 되는 등 TV수신기는 향후 각 가정의 정보, 오락의 게이트웨이 역할을 할 수 있게 되는 것이 훨씬 더 의미가 있다고 하겠다. 본 고에서는 디지털 방송의 가장 큰 장점으로 대두된 데이터 방송의 세계적인 기술 개발, 표준화 현황 등을 살펴보고 국내 표준화 대응 방향을 검토해 보기로 한다.
디지털 방송의 발달과 인터넷의 사용증가로 인해 멀티미디어 데이터가 기하급수적으로 증가하고 있다. 본 논문에서는 디지털 데이터의 쟁점 중 하나인 불법복제로부터 저작권을 보호하기 위한 비디오 워터마킹 방법을 제안한다. 하드디스크를 내장한 디지털 방송 수신기에 복사 방지를 위한 복사제어 정보를 장면단위로 영상의 복잡도와 움직임 벡터의 크기를 고려하여 워터마크의 형태로 삽입한다. 즉, 복잡한 장면에 대해서는 강도를 강하게 삽입하고 단순한 장면에 대해서는 강도를 약하게 삽입함으로써 워터마크의 비가시성과 강인성을 동시에 만족할 수 있다.
DVB-H 수신기가 내장된 GSM 900 방식의 휴대전화 단말은 두 개의 통신 시스템이 공존하고 있어 GSM 신호의 간섭으로 인해 DVB 방송 신호의 수신 성능이 저하되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 GSM과 DVB-H 복합 단말에서 DVB-H 수신기로 간섭을 일으키는 GSM 신호를 제거하기 위해 DSP 기법을 이용한 디지털 필터를 적용하여 DVB-H 수신기의 성능을 높일 수 있는 시스템을 제안한다. DVB-H 수신기의 복조단에서 GSM 변조 선호와 OFDM 선호의 특성이 서로 다른 점을 이용한 잡음 제거 필터링 알고리즘으로 DVB 신호와 함께 유입된 GSM 신호의 간섭 성분을 제거함으로써 DVB 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
본 논문에서는 sliding상관기를 적용한 단문 메세지 서비스를 위한 대역확산 송수신기를 설계하고 대역확산 수신기에서 필수적인 PN코드 동기회로에 대한 성능을 분석하였다. 대역확산 시스템에 대한 이론적인 분석과 대역확산 수신기에 있어서 중요한 PN 코드 동기 회로에 대한 분석을 토대로 PN 코드 발생기, 클럭 발생을 위한 분주회로, 수신기에서의 PN 코드의 상관을 위한 슬라이딩 상관기 등을 Altera사의 칩 EPM7064 SLC44-10을 사용하여 FPGA화하였으며 디지털 설계가 용이하지 않은 주변회로인 슬라이딩 상관기에 필요한 PN코드 지연 클럭 발생회로, 동기 스위치제어회로, 데이터복조회로를 설계하여 전체적인 송수신기회로를 설계하였다. 설계된 회로를 실험을 통하여 송수신기의 성능을 평가 관찰하였다. 특히, 수신기에 있어서 역 확산을 위한 PN 신호의 동기과정의 성능 즉, 동기가 이루어 졌을 때의 동기 탐색/유지신호와 동기가 이루어지지 않았을 때의 게이트 지연시간으로 인한 동기 탐색/유지신호등의 결과를 통해 성능을 평가하였다. 슬라이딩 상관기의 경우 코드 동기를 위한 시간이 송수신 PN 코드의 불확정성이 클 경우 상당히 큼을 알 수 있었다.
지상파 디지털멀티미디어방송 (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting, T-DMB)은 7인치 화면에서 VCD급의 고화질 비디오와 CD급의 고품질 오디오를 이동수신 환경에서 제공하는 기술로서, 2005년도 중반부터 상용 서비스가 시작될 예정이다. 그러나, T-DMB 규격에서는 가용 대역폭의 제한으로 인하여 오디오 신호를 위한 대역폭이 128kbps로 제한되어 있으며, 모노와 스테레오 채널 서비스만이 가능하도록 하고 있다. 본 논문은 기존의 T-DMB 수신기과 역호환성 (Backward Compatibility)을 유지하면서 멀티채널 오디오 콘텐츠를 제공할 수 있는 미디어처리기와 재생기 구조를 제안한다. 또한, T-DMB수신기의 다양한 스피커 환경에서도 최적의 오디오 콘텐츠를 제공할 수 있도록, 멀티채널 오디오 콘텐츠를 재생환경에 맞게 적응시킬 수 있는 수신기 구조를 제안한다. 기존의 T-DMB 수신기와 호환성을 유지하면서 멀티채널 오디오 콘텐츠를 제공하기 위하여 멀티채널 오디오를 위한 부가데이터를 메인 오디오 스트림의 종속 스트림으로 정의하였으며, 기존 T-DMB 시스템의 BIFS (Binary Format for Scene)를 수정하지 않고 부가되는 오디오 객체를 제어할 수 있는 OD (Object Descriptor) 구조를 제안한다.
본 논문에서는 다중경로 임펄스 전파 채널 환경에서 중 저속통신에 적합한 저전력, 저복잡도의 IR-UWB 수신기를 제안하였다. 제안된 수신기는 자승기 및 적분기를 사용하여 복잡한 Rake 구조를 사용하지 않고서도 다중경로 환경 하에서 분산된 임펄스 신호의 에너지를 효과적으로 합산하였다. 또한 임펄스 신호의 검출을 위하여 1-bit Sampler를 사용하여 기존의 고속 병렬 ADC를 대체하였으며 이 과정에서 Sample Rate을 낮추고 BER 손실을 줄이기 위하여 Sampler의 입력으로 수신 신호의 저주파 성분인 포락선을 사용하였고, 샘플 획득 후 디지털 상관기 회로를 추가하였다. 그리고 수신되는 임펄스 마다 심벌 결정구간을 설정하여 이 구간 내에서 임펄스 심벌을 판단하는 구간동기 개념을 사용하였으며, 이로써 임펄스 신호의 동기 조건을 완화시키어 간단한 디지털 동기회로 만으로 정밀한 PLL을 대체할 뿐 아니라 다중 경로 및 timing error 등의 내 외부 환경의 변화에 효과적으로 대응하였다. 제안된 수신기는 IEEE 802.15.4a에서 제안된 채널 모델을 활용하여 그 성능을 모의 검증하였고 FPGA로 구현하여 실제 환경에서 그 성능을 입증하였다.
본 논문에서는 모바일 디스플레이 디지털 인터페이스용 저전력 고속 수신기 회로를 제안하였다. 새롭게 제안된 저전력 수신기 회로는 바이어스 전류인 싱크 전류와 소스 전류를 공급전압, 공정, 온도 및 공통 모드 입력 전압의 변 동에 대해 둔감하도록 설계되었다. 3.0V${\sim}$3.6V의 전원전압과 -40${\sim}$85$^{\circ}$C의 온도에서 450Mbps 이상의 고속 데이터 수신이 가능하다. 그리고 모의 실험결과 소모전류는500${\mu}$A 이하이다. 테스트 칩은 매그나칩 0.35${\mu}$m CMOS 공정을 이용하여 제작되었으며, 테스터 결과 데이터 수신기 회로와 데이터 복원 회로가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 VDL(VHF Digital Link) 모드-2에 적용되는 D8PSK 변조 방식의 비트 오율(BER)을 송 수신기간 채널 필터의 정합여부 그리고 반송파 주파수 및 위상 오프셋에 따른 영향을 분석하였다. 일반적으로 디지털 전송 방식에서는 채널 필터로 Root Raised Cosine 필터를 송신기와 수신기에 모두 적용하여 ISI 경감 효과를 얻는다. 그러나 VDL 모드-2에서는 송신기에만 Raised Cosine 필터를 사용하고 수신기에서는 저역통과필터(LPF)를 사용하기 때문에 ISI 경감 효과는 없으나 스펙트럼 특성은 더 좋아진다. 모의실험 결과 비정합 채널 필터의 사용으로 오류 확률이 약간 증가(1~2dB)함을 확인 하였고, 반송파 위상 오프셋은 비트 오율에 대해 영향이 거의 없으나, 주파수 오프셋의 영향은 심각하다는 결론을 얻었다. 그리고 협대역(Narrow Band) D8PSK 변조 신호를 디지털 방식으로 생성하고 아날로그 방식과 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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