본 논문은 수면에서 복사되는 마이크로파 대역의 미약한 열잡음 전파를 수신하여 수면 온도의 변화를 실시간 원격으로 모니터링할 수 있는 마이크로파 라디오미터의 개발에 관한 연구 내용을 소개한다. 수면 온도의 원격 측정 범위 $5{\sim}30^{\circ}C$, 최대 오차 $2^{\circ}C$의 성능을 달성하는 데 요구되는 마이크로파 라디오미터의 설계 사양을 도출하였으며, 도출된 사양을 만족시키기 위한 라디오미터 수신기를 설계, 제작하였다. 성능 측정 결과, 제작된 수신기는 주파수 5.02 GHz, 대역폭 50 MHz, 45.2 dB의 시스템 이득과 수신 감도 0.56 K 이내로 설계 목표 사양을 만족하였다. 제작된 수신기와 표준 혼 안테나로 구성된 마이크로파 라디오미터로 간이 풀장을 이용 $7.5{\sim}18^{\circ}C$ 범위의 수면 온도 변화에 대한 원격 측정 실험 결과, 오차 $0.45^{\circ}C$ 이하의 수면 온도 측정 성능을 확인할 수 있었다.
본 논문은 수면으로부터 복사되는 마이크로파 대역의 미약한 열잡음 전파를 수신하여 수면 표층수의 염분농도의 변화를 실시간으로 원격 모니터링이 가능한 L-band 마이크로파 라디오미터의 개발에 관한 연구 내용을 기술한다. 먼저 수면 염분 농도의 원격 측정 가능 범위 0~40 psu, 최대 오차 2 psu의 목표를 달성하기 위해 요구되는 마이크로파 라디오미터의 설계 사양을 도출하였으며, 도출된 사양을 만족시키는데 필요한 라디오미터 수신기를 설계 제작하였다. 제작된 수신기는 주파수 1,390 MHz, 대역폭 45 MHz로 47 dB의 시스템 이득과 0.41 K 이내의 감도를 갖는다. 제작된 수신기와 표준 혼 안테나로 구성한 L-band 마이크로파 라디오미터로 간이 풀장에 형성된 염분 농도 0~28 psu 범위의 수면을 대상으로 한 원격 측정 실험 결과, 10~28 psu 구간에서는 1.4 psu 이하로, 0~10 psu의 낮은 염분 농도 구간에는 2.9 psu의 오차로 수면 염분 농도의 변화를 측정할 수 있었다.
기존 라디오파를 이용한 RTCM 방식에서는 전파의 직진성으로 인한 수신 장애가 많이 발생하였다. 이런 문제를 극복하기 위해 라디오 모뎀을 사용하지 않고 휴대폰에 내장된 CDMA 방식을 이용하여 이동전화국 기지국을 통한 오차 보정량을 전송하여 RTK-GPS의 문제점을 해결하고자 하였다. 연구 결과 기존 RTCM 방식과 같은 건물 차폐에 따른 신호 차단의 영향은 없었으며, 제적 작업 시에도 라디오 모뎀의 송수신의 장애로 인한 데이터 손실을 막을 수가 있었다. 마지막으로 10km이상의 거리에서도 작업을 수행하였다. 그 결과 이동전화국 기지국을 이용하였기 때문에 신호의 송수신에는 문제가 없었지만, 공간적 상관성의 문제로 인해 그 값을 쓸 수가 없었다. 따라서, 최근 증가하고 있는 GPS 측량 기법 중에서 현장에서 손쉽게 성과 값을 구하는 실시간 이동측량(RTK GPS Real Time Kinematic GPS)의 문제점을 보완하고 그 효율성을 제고하였다.
디지털 라디오 수신 환경에서 권역을 이동하거나 수신 신호가 미약한 구간 특히 실내로 이동을 하고자 할 경우 서비스를 자동으로 연계해 줄 수 있는 서비스 연계(service following) 기술이 필요하다. 본 논문에서는 하이브리드 라디오 환경에서 자동으로 서비스 연계가 가능한 방법을 제안하고자 한다. 구체적으로는 서비스 연계 이벤트가 발생할 경우 연계 대상을 단말에서 결정하는 것이 아니라 인터넷 상에 이를 처리할 수 있는 서버를 두어 청취자로부터 전달되는 위치 좌표를 포함한 관련 방송 파라미터를 제공받아 가장 적합한 연계 대상을 식별한 후 이를 다시 단말에 제공하는 방식이다.
본 연구에서는 상층기상자료, 자동 기상 관측망 자료 및 신경망기법을 사용하여 단시간 강우 예측 모형을 개발하였다. 호우를 동반한 이송 기상 시스템의 이동 경로가 라디오존데로부터 획득할 수 있는 상층기상 자료 즉 상층 풍향자료와 동일한 방향으로 이동한다는 가정 하에 원거리에서 발생하는 기상현상의 발달과정을 판단 할 수 있는 알고리즘을 개발하고, 이러한 원거리 입력 자료와 예측하고자 하는 값 사이의 비선형 상관 관계를 연결하는 기법으로 인공 신경망 기법을 도입하였다. 개발된 모형을 2002년 태풍 루사로 인하여 큰 피해를 입은 감천지역에 적용하였다. 포항과 오산의 라디오존데에서 획득한 700mb에서의 풍향자료와 5년의 자료기간을 가지는 350개의 자동 기상 관측망 자료를 입력 자료로 사용하였으며 결과는 상층기상자료를 사용하지 않고 예측한 결과에 대하여 개선된 강우 예측결과를 보여주었다.
본 연구에서는 라디오 데이타 수신 시스템의 복조 회로를 제안하고, 잡음에 모험된 디지탈 전송 신호의 오차확률을 구하여, 그의 성능을 평가하였다.일반적인 논리회로와 PLL을 이용하여 수신 복조회로를 설계 및 구현하였으며, 이것을 이요 여 라디오 데이터 수신 시스템의 새로운 집적회로 설계가 가능하도록 하였다. 또한 복원된 디지탈 신호의 오율특성을 계산하여 기존의 복조회로와 등가의 성능임을 확인하였다.임을 확인하였다.
본 논문에서는 유럽의 디지털 라디오 방송 규격인 DAB+(Digital Audio Broadcasting Plus)와 DRM+(Digital Radio Mondiale Plus) 시스템을 수신하기 위한 소프트웨어 기반의 수신 시스템의 설계 및 구현에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 아날로그 FM 수신기를 대체할 수 있도록 소프트웨어 기반의 디지털 라디오 수신 시스템을 구현하였으며, 각 시스템의 USB 수신기로부터 방송을 입력받아 메모리 공유기법을 통해 일괄 수신 처리함으로써 시스템의 부하를 감소시킨다.
본 논문은 TV, 라디오 등 대중 매체를 통해서 전파되는 광고방송을 실시간으로 모니터링 하기 위한 워터마킹 기술을 제안한다. TV나 라디오를 통해서 방송되는 모든 광고에 대해서 광고주는 자신의 광고가 적정한 시간에 방송되었는가를 확인하기를 원한다. 기존에는 이를 확인하기 위해서 많은 사람들이 녹음된 방송을 직접 보면서 수동으로 처리를 해왔다. 그러나, 본 논문에서 제안하는 광고방송 모니터링 시스템을 구축하게 되면 기존에 수작업으로 처리되던 모니터링을 자동화할 수 있게 됨으로써 많은 시간과 인력을 줄일 수 있다. 이를 위해서 본 논문에서는 광고방송 모니터링 시스템의 전체 구조와 이를 실현화하기 위해서 필요한 워터마킹 기술 사양 및 워터마킹 기술을 소개하고자 한다. 소개 과정에서 모든 매체를 다룰 수가 없기 때문에 라디오 방송에 대한 모니터링으로 제한하여 설명한다.
현대 사회에서 기하급수적으로 증가하는 방송 및 통신 시스템으로 인해 무선 주파수 자원의 고갈이 심각한 문제로 대두되고 있다. 가장 중요한 문제는 대부분의 주파수 분배 상황을 살펴보았을 때 거의 모든 주파수 대역이 고정 할당 되어있고, 특히 양질의 서비스를 제공 할 수 있는 주파수 대역에는 여분의 주파수가 거의 없다는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 유휴 주파수를 사용하는 인지 라디오(Cognitive Radio)기술이 주목 받고 있다. 이 기술을 효과적으로 활용하기 위해서는 채널 센싱과 채널 변경 기법의 연구가 필수적이다. 따라서 본고에서는 현재까지 진행된 인지 라디오 요소 기술에 대해 알아보고, 표준안을 살펴봄으로써 인지 라디오 기술의 동향을 알아보고자 한다.
많은 무선 스마트 단말의 보급으로 무선 데이터 트래픽이 폭발적으로 증가해 왔고, 이로 인한 주파수 자원의 부족은 피할 수 없는 문제가 되었다. 본 과제에서는 획득한 인지정보를 기반으로 하여 다중 라디오 환경에서 주파수 스펙트럼 감지, 동적 스펙트럼 할당, 다중 라디오 선택 및 다중화, 최적 자원 할당, 적응형 전송 기술을 개발하였고, 이 기술들의 개발로 추가적인 주파수 사용 없이 주파수 사용 효율을 최대화함으로써 네트워크 성능 향상을 이끌어 내었다. 본 기술은 고유 주파수 대역 접속, 공통 주파수 대역 접속, 고유/공통 주파수 대역 동시 접속의 경우로 나누어 개발되었다. 개발된 기술은 사용자의 QoS(Quality of Service)를 만족하는 동시에 네트워크 성능 향상을 이끌어낼 수 있음을 모의실험을 통해 검증하였다. 따라서 본 연구의 결과는 4G뿐만 아니라, 5G에서 핵심적인 기술 개발의 중요한 역할을 담당할 것이며, 앞으로도 추가적인 연구가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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