다중모드간섭기의 자아결상(Self-Imaging)원리는 다중모드의 전파상수를 근사한 식에서 출발한다. 이러한 근사로 인해 발생하는 위상오차를 최소화하기 위해 기존 방식의 문제와 한계를 고찰하고, 위상오차의 근본적인 해석을 통하여 위상오차의 한계범위 내에 포함되는 모드수를 극대화한 최적 구조를 결정할 수 있었으며, 대표모드를 설정하여 기준으로 삼으면 이에 근접한 결과를 보다 쉽게 얻을 수 있었다. 다중모드간의 위상오차를 효율적으로 줄이는 최적구조를 원리적으로 제대로 구현함으로써, 다중모드간섭을 이용한 소자들 전반에 걸쳐 더욱 향상된 특성을 갖는 소자제작이 가능할 것으로 기대된다.
음원과 수신기 사이의 거리가 고정된 상태에서 측정한 광대역 천이 신호의 스펙트럼에 나타나는 간섭 패턴으로부터 모드차단 주파수를 인식하고 이로부터 해저면 음속을 추정하기 위해 수치 모의 및 실험 결과 분석을 통해 고찰하였다. Pekeris 도파관 환경에 대한 수치 모의 결과는 주파수 변화에 따른 전달 손실 및 간섭 패턴 변화가 모드 차단 주파수와 밀접한 관련이 있으며 간섭 패턴의 변화로부터 모드 차단 주파수를 인식하는 것이 가능할 수 있음을 보여주었다. 수치 모의를 통해 고찰한 개념을 해상 실험을 통해 획득한 신호에 적용하여 모드 차단 주파수를 인식하고 해저면 음속을 추정하였다. 추정된 음속을 모델 입력 인자로 이용하여 예측한 전달 손실은 손실 수준 린 간섭 패턴에서 실험 결과 분석을 통해 산출한 것과 매우 유사한 결과를 나타내었다.
IMT-2000에서 TDD 모드를 지원하도록 제안되어 있는 TD-CDMA 시스템은 CDMA 뿐 아니라 TDMA, TDD 등을 융합한 기술을 이용하고 있다. TD-CDMA 시스템 성능 분석을 위해서는 CDMA 기술에서 고려해야 하는 간섭 뿐 아니라 T7MA와 TDD 기술에서 발생할 수 있는 간섭에 대한 모델링이 필수적이다. 특히 TDD 모드에서는 FDD 모드와는 달리 기지국간 간섭과 이동국간 간섭이 발생하는 특징을 갖는다. 본 논문에서는 TD-CDMA 시스템 성능 분석을 위한 간섭 모델링을 제시하고 프레임 내 슬롯 할당 방법에 따른 성능 분석을 수행하였다. 또한 기지국간의 동기오차를 고려할 수 있도록 간섭 모델링을 확장하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 인접 기지국간에 동기오차가 적고 유사한 슬롯 구조를 가질수록 성능이 향상됨을 확인하였다.
본 논문에서는 2자유도를 가지는 평면형 로봇매니퓰레이터의 궤도제어에 슬라이딩모드 제어기법을 도입한 비 간섭 제어기법을 적용하였다. 따라서 종래의 선형구조해석에 근간을 둔 비 간섭제어와는 달리 파라미터 오차 및 비선형에 의한 영향을 억제할 수 있는 강인한 제어기 설계가 가능하며 매니퓰레이터의 궤도제어에 적용하여 제안한 제어기법의 유용성을 확인하였다.
다중모드간섭 현상에 입각한 1 4 폴리머 광파워분할기를 설계, 제작하였다. 이 광파워분할기는 2차원 유한차분 빔전파방법을 사용하여 설계하였다. 코어와 클래딩 물질로 각각 Cyclotene-3022과 UV-15이 사용되었고, 반응이온식각 공정에 의해 제작되었다. 제작된 1 4 광파워분할기의 각 출구에서의 측정된 광출력비는 TE모드에서 0.93 : 1.00 : 0.93 : 0.90, TM모드에서 0.84 : 0.94 : 1.00 : 0.83 이었다. 다중모드간섭 현상을 이용한 1 4 광파워분할기는 소자의 길이가 작고, 편광에 따른 의존도가 작은 장점이 있다.
본 연구에서는 K 사용자 다중 셀 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 가우시안 간섭 채널에 대한 조인트 간섭 정렬 및 전력 할당 전략을 특성화한다. 수신기에서 스 태거 드 안테나 스위칭을 통해 블라인드 (blind) 간섭 정렬을 갖는 MIMO 간섭 채널을 고려한다. 우리는 채널 상태 정보가 알려지지 않았다고 가정하여 협동 셀 에지 (CE) 모바일 사용자 (MU)에 대한 전력 할당 및 실행 가능성 조건을 탐구한다. 제안 된 기법의 전송 전략에 대한 새로운 통찰은 송신기에 기존 안테나가 장착 된 부분 협업 CE MU (무작위로 생성 된 전송 전략)와 계획적이다. 리시버에는 재구성 가능한 멀티 모드 안테나 (스 태거 드 안테나 스위칭 패턴)가 장착되어 있으며 수신기는 사전 설정된 T 모드를 전환한다. 제안 된 기법은 원하는 신호와 간섭 신호를 지원하고 정렬하여 제거한다. 수신 된 신호는 대응하는 독립적 인 신호 부분 공간을 가져야하기 때문에, 공통 간섭 신호를 수신한다. 재구성 가능한 다중 모드 안테나를 사용하는 K 사용자 다중 셀 MIMO 가우시안 간섭 채널의 총 용량을 완벽하게 나타낸다.
본 논문의 목적은 $3.1{\sim}4.8$ GHz 대역에서 UWB를 허용하기 위해 국내에서 제시한 DAA 기술 기준을 적용하여 MB-OFDM UWB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템과 피 간섭신호간의 성능을 평가하는 것이다. DAA 기술 기준에서 정한 피 간섭 신호로는 유럽에서 DAA 적용 시스템으로 검토하고 있는 WiMAX나 국내에 도입될 것으로 예상되는 4G 시스템 등이 있다. MB-OFDM UWB 시스템은 TFC(Time Frequency Code)에 따라 심볼마다 3개 주파수 대역을 호핑하는 TFI(Time frequency Interleaving) 모드와 하나의 주파수 대역을 선택하여 신호를 전송하는 FFI(Fixed Frequency Interleaving) 모드를 지원한다. 본 논문에서는 호핑 모드에 따른 간섭 영향을 정확하게 분석하기 위해 TFC에 따른 평균 송신 출력 및 동기 구조를 반영하여 시뮬레이션을 수행하였다. 분석 결과, 국내 DAA 기술 기준을 적용할 경우, UWB 간섭 신호로부터 Wi-MAX 통신 시스템은 철저히 보호되는 반면, MB-OFDM UWB 시스템은 DAA 검출 레벨의 간섭 신호에 의해 주파수 다양성 효과를 얻을 수 있는 주파수 호핑 모드에서 조차 심각한 성능 저하가 발생하였다.
본 연구에서는 WDM 시스템의 집적화를 위해서 InP 기반의 신개념의 마이크로 링 공진기 필터를 제안하고, 제작을 통해서 그 특성을 측정 분석하였다. 전반사 미러가 삽입된 구조는 자동 정렬 (Self-Aligned) 공정을 통해서 구현 하였고, 측정된 전반사 미러의 손실은 한 개의 미러당 0.71 dB를 얻을 수 있었다. 마이크로 링 공진기의 결합기로는 다중모드 간섭기를 이용하여 빛이 광도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 다중모드 간섭기의 주변을 깊게 에칭을 하여 간섭기의 길이와 폭을 $119{\mu}m$와 $9{\mu}m$로 하였다. 링 공진기 내부의 광도파로와 전반사 미러에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 $190{\mu}m$인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 이때 얻어진 FSR는 대략 1.333 nm (162 GHz)이고 소광비는 13 dB이다.
천해 영역에서 선박과 같은 수상 소음원의 간섭 신호는 정합장처리를 이용한 수중 표적 탐지 및 위치추정 기법 적용에 있어 문제점으로 남아있다. 정지 음원의 경우 수신기공간의 음장에 대한 고유벡터분해를 통해 각 음원 성분을 분리하고 간섭 신호 성분을 제거할 수 있다. 하지만 일반적인 이동 음원 환경에서는 각 신호 성분의 에너지가 수신 음장의 부분공간에 퍼지게 되므로, 고유값 분포 비교만으로 각 신호 성분을 구별하기 어렵게 되거나 하나의 고유벡터에 각 신호성분이 섞이는 경우도 발생한다. 본 논문에서는 수상 음원과 수중 음원 신호의 물리적 특성 차이를 이용한 모드공간 간섭 신호 제거 기법을 제안하였다. 이 기법은 모드-공분산행렬에 대한 고유벡터분해를 통해 간섭 신호 성분을 판별하며, 이 성분들을 부분공간에서 제거함으로써 차폐되었던 표적 신호를 복원하고 위치추정을 가능하게 한다. 이를 모의실험을 통해 확인하고 결과에 대해 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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