본 논문은 단일 채널에 다수의 정보 신호를 전송하기 위하여 사용하는 PCM/PSK/PM 변조 방식의 전송 신호 대역 특성에 대하여 기술하였다. 위성 관제 신호인 원격 명령 신호 및 원격 측정 신호의 변조 지수에 따라 전송에 필요한 대역폭과 위성과의 거리 측정 신호 전송에 필요한 전송 대역폭을 산출하며, 부 반송파 주파수 사용에 대한 관계를 고찰하였다. PCM/PSK/PM 변조 방식의 대역폭은 위상 변조 지수 1.2 rad 이하에서는 부 반송파 주파수와 전송 데이터 율에 비례한다. 2kbps 원격명령 데이터 전소에 필요한 원격 측정 신호를 위한 부 반송파는 131. 072kHz가 적합하다.
본논문은 초광대역AM파전송에 있어서 상·하측대파의 진폭 및 위상의 변화분이 반송파에 관하여 대칭일 경우와 기대칭일 경우에 발생하는 AM파의 진폭일그러짐을 해석하였다. AM파의 전송에서 AM파의 상·하측대파의 진폭변화분의 반송파에 관하여 대칭이고 상·하측대파의 위상변화분이 반송파에 관하여 기대칭일 경우에는 진폭일그러짐이 발생하지 않음이 밝혀졌다.
본 논문에서는 단일 반송파 MIMO 시스템 기반의 PN 시퀀스를 이용한 반송파 주파수 오차 추정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 송신되는 각각의 PN 시퀀스들의 위상을 회전시켜 전송하여, 일부 PN 시퀀스들이 서로 상쇄되어 버리는 것을 방지한다. 수신한 PN 시퀀스와 수신기에서 자체 생성한 PN 시퀀스의 공액곱셈 연산을 통해 변조를 제거한 뒤, 다수의 자기 상관기를 이용한 ML 알고리듬 계열의 L&R[3]을 이용하여 반송파 주파수 오차를 추정한다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 송신 및 수신 안테나가 두 개인 $2{\times}2$ MIMO 시스템에 제안하는 기법을 적용하고 L&R 알고리듬을 이용하여 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널에서의 분산 성능을 측정하였다. 그 결과 MIMO 시스템에서의 분산 성능이 SISO 시스템에서의 성능과거의 동일함을 보였다.
본 논문에서는 QPSK/16-QAM 방식의 LMDS(Local Multipoint Distribution Services) 용 downstream 수신기 칩 설계에 대해서 기술한다. 제안된 칩은 블라인드 등화기, 심볼 타이밍 복구회로, 반송파 복구회로로 구성된다. 블라인드 등화기는 CMA(Constant Module Algorithm)를 이용한 DFE(Decision Feedback Equalizer) 구조로 사용했다. 심볼 타이밍 복구회로는 Parabolic Interpolator를 이용하였고 반송파 복구회로는 Decision Directed Basis 방식을 이용하여 반송파의 주파수 옵셋, 위상 옵셋, 위상지터(Jitter)를 제거하였다. 구현된 수신기는 10, 20, 30 그리고 40 Mbps 의 4가지 데이터 전송률을 지원할 수 있고 심볼 전송률은 10 Mbaud까지 지원할 수 있으며 기존의QAM 수신기보다 빠른 구조이다.
본 논문에서는 다중경로 고속페이딩 채널에서 DS-CDMA 시스템의 반송파 회복 신호가 불안전할 때 시스템의 에러성능을 개선한다. 이 경우에 반송파 위상 에러와 이동 무선 페이딩을 극복하기 위하여 위상추정, 다이버시티와 적응형 FEC((Forward Error Correction) 코드 기법을 사용한다. 결과에 의하면 다이버시티와 컨벌루션 부호를 사용하여 위상 에러에 의한 성능을 만족할 만큼의 성능을 개선함을 확인 할 수 있었다.
갈릴레오 위성시스템의 정확한 위치 확인을 위해서는 기본적으로 정화한 반송파 추적이 이루어져야 한다. 주파수 오차를 추적하기 위한 FLL은 전파 도달 시간의 변화를 발생시키는 동적 음력에 강인하지만 정확한 반송파 추적이 어렵다. 반면 위상 오차를 추적하기 위한 PLL은 정확한 반송파 추적이 가능하지만 동적음력에 약하고 높은 동적음력에서 반송파 추적성능이 저하된다. 본 논문에서는 갈릴레오 L1F 신호에서 높은 동적응력에서도 정확한 반송파 추적이 가능하도록 FLL과 PLL의 상호 보완적인 운용과 FLL지원의 PLL 루프필터를 적용한 반송파 추적루프를 설계하였으며, 모의실험을 통하여 제안한 기법의 성능을 입증하였다.
본 논문에서는 다중경로 라이시안 페이딩 채널에서 DS-CDMA 시스템의 반송파 회복 선호가 불안전할 때 BPSK와 QPSK의 에러성능을 개선한다. 이 경우에 반송파 위상 추정 에러가 있는 환경에서 라이시안 페이딩을 극복하기 위하여 MRC(Maximal Ratio Combining) 다이버시티와 컨벌루션 부호화 기법을 사용하여 시스템 성능 분석을 하였다. 분석의 결과 MRC 다아버시티와 컨벌루션 부호를 적절히 사용하면 위상 에러에 의한 성능 저하률 상당히 줄 일 수 있다는 것을 알 수 있었다.
디지털 역 지향성 안테나 시스템은 사전 정보 없이 입사된 신호의 위상을 추적하고 위상을 반대로 돌려 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있는 시스템으로써 아날로그 역 지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 디지털 역 지향성 안테나는 고속 이동체 환경에서의 빠른 빔 추적이 가능할 것이다. 먼저 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 각각의 array마다 수신된 신호의 지연된 위상을 찾는 디지털 역지향성 배역 안테나 시스템을 설계하며 array 개수에 따른 성능을 확인, 분석하였다. 또한 실제 통신에서는 기저대역 스펙트럼을 반송파로 특정 대역으로 천이 시켜 신호를 송수신 하므로 신호를 전송할 때에 반송파를 실어 보내며 수신할 때에 기저대역으로 다시 복조 후 지연된 위상을 정확하고 신속하게 찾는지 확인 평가하였다. 안테나의 array개수가 늘어나면 이득이 생겨 성능이 더 좋아지며 시뮬링크를 통한 시뮬레이션 상에서는 반송파에 따라서는 성능에 아무런 영향이 없음을 확인하였다.
본 논문에서는 송신 및 수신 다이버시티(diversity) 기법을 적용하는 OFDM 통신 시스템에 서의 위상잡음에 의한 영향을 분석하였다. OFDM 시스템은 위상잡음에 매우 민감한 특성을 가지는데 반송파 간섭 및 시스템 잡음의 증가를 초래함으로서 전체적인 시스템의 성능열화 현상이 나타나게 된다. 따라서 이러한 위상잡음의 영향을 분석하기 위하여 위상잡음의 분포특성 및 그 크기 정도를 모델링하고 이러한 위상잡음의 특성에 따라 어느 정도까지 시스템 성능이 열화 되는지를 고찰하였다. 이러한 열화 현상은 송수신 다이버시티 구조에 따라 달라지는데 일반적으로 비교적 간단히 구현할 수 있는 2개의 송신 및 수신안테나를 쓰는 경우와 2개의 송신 안테나 다이버시티 기법만을 적용한 경우, 그리고 다이버시티 기법을 적용하지 않았을 때의 시스템 성능에 관하여 비교하고 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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