본 논문에서는 낮은 MTBF와 높은 정비비용이 소모되는 TWTA(: Travelling Wave Tube Amplifier) 방식의 탐색레이더 송신장치를 대체하기 위해서 4.5kW X-대역 SSPA(: Solid State Power Amplifier) 방식의 송신장치를 설계하였다. 송신장치는 평균송신출력 520W와 최대송신출력 4.0kW 이상의 성능을 목표로 설계되었다. 특히 점진적 성능저하 기능을 구현하여, 200W 전력증폭기조립체의 40%(13개 조립체 모듈)의 고장 수준까지는 기존의 TWTA 송신장치보다는 우수한 성능이 유지되도록 설계하였다. 설계된 송신장치에 대해서 X-대역 유효범위를 대상으로 실험한 결과, 최대송신출력 6.1kW, 불요파 69.16dBc, 상승시간 15.2ns, 하강시간 16.3ns 등의 성능값을 확인하였다. 아울러 고장인가를 통하여 점진적 성능저하 기능에 따른 출력전력의 변화를 실험을 통해 확인하였다.
본 논문에서는 구현 장치에 연결된 다양한 인터페이스를 갖는 영상취득장치들 중에서 선택된 장치의 영상을 무선망을 통해 다수의 영상수신장치들에게 해당 영상을 전송하고, 원격으로 연결을 관리하는 영상송신시스템 디자인[1]의 하드웨어 구현 내용을 기술한다. 구현된 영상송신시스템 보드는 활용 요구 환경에 맞춰 영상취득을 위한 고정된 4개의 컴포지트 및 범용 USB 인터페이스, 무선 송수신 인터페이스, 전반적인 제어를 위한 CPU 모듈 등으로 구성된다. 원격의 영상수신장치들은 제안하는 구현된 송신시스템에 접속하여 개별채널을 확보하고 선택한 영상취득장치의 해당 영상을 직접 수신하고 해당 영상취득장치를 제어할 수 있다. 이를 위해서 연결된 다수의 외부 영상수신장치들과의 연결관리와 해당 영상취득장치의 제어 등과 같은 기능들을 제공하기 위한 하드웨어 보드를 구현하였다.
본 논문에서는 연결된 다양한 인터페이스를 갖는 비디오 카메라들 중에서 선택된 카메라의 영상을 통신망을 통해 다양한 다수의 외부 수신장치들에게 해당 영상을 전송하고 연결관리를 하는 영상송신시스템을 제안한다. 제안하는 송신시스템은 외부 비디오 카메라들의 연결을 위한 컴포지트 인터페이스와 범용 USB 카메라를 위한 USB 인터페이스, 유무선 송수신 및 ARM 계열의 CPU 모듈, 그 외에 개발을 위한 몇몇 장치들을 연결할 수 있도록 구성된다. 통신망릉 통해 제안한 송신시스템에 접속된 외부 수신장치들은 개별 채널을 할당 받아 특정 카메라 모듈을 선택하여 해당 영상을 수신할 수 있으며, 제안하는 송신시스템은 이를 위해 연결된 다수의 외부 수신장치들과의 연결관리 및 해당 카메라 모듈의 영상을 송신관리 등과 같은 기능으로 구성된다.
본 논문에서는 블루투스를 이용하여 신생아를 중앙 감시하는 장치를 제안하고 구현하였다. 기존의 신생아 중앙 감시 장치는 부피가 크기 때문에 신생아에 대한 부착이 불편하고 유선으로 연결되어 측정 및 감시 시에 휴대가 어려워서 공간의 제약을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해소하기 위해서 블루투스를 이용한 신생아 보육장치를 제안하였다. 제안된 시스템은 수신부와 송신부로 구성된다. 송신부는 온도센서, 습도 센서, ECG 측정 장치 및 블루투스 모듈로 구성되며 인류베이터의 온도, 습도 및 ECG 데이터를 측정한 후 블루투스를 이용하여 송신하는 기능을 수행한다. 수신 시스템은 송신 시스템에서 전송한 신호를 블루투스 수신 모듈을 통해 수신하여 인큐베이터 별 송신 시스템의 고유한 식별부호와 심전도 및 온습도 신호를 분리하여 각 신호들을 화면에 표시함으로써 중앙 감시가 효과적으로 이루어지도록 한다. 또한 수신부의 시스템 관리자는 신생아 보육장치와 신생아의 상태를 중앙 감시할 수 있도록 하는 기능을 한다. 제안된 시스템은 다양한 환경에서 신생아 보육장치의 원격 진단에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 생각된다.
기지국/단말 모뎀 검증 장치(MAT)는 기지국(AS) 모뎀, 단말(UE) 모뎀으로 구성되는 초고속 무선 전송 시스템(HM20) MIMO 구조 기지국/단말 모뎀의 자체 기능 검증과 기지국 모뎀과 단말 모뎀의 연동 시험시 오류 원인을 분석하기 위하여 상향 링크(UL)와 하향 링크(DL)의 송. 수신단의 정합부에 디지털 및 아날로그 정합을 이용하여 기지국모뎀과 단말 모뎀이 정상적으로 동작하는지를 시험하게 된다. 모뎀 검증 장치(MAT)는 상향 링크 신호는 단말 변조기의 송신 신호 수신과 기지국 복조기에 변조 신호를 송신, 하향 링크 신호는 기지국 변조기의 송신 신호 수신, 단말 복조기에 변조 신호를 송신하는 기능을 수행하여 상향 링크 신호와 하향 링크 신호를 시험 및 분석하는 기능을 수행한다.
광 가입자용 송신 장치는 가입자 접속부의 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 계층으로부터 ATM 셀을 비동기적인 방법으로 FIFO(First In, First Out)를 통해 수신하여 Idle/Unasigned 셀의 삽입, 셀에 대한 HEC(Header Error Correction) 계산, 그리고 셀 페이로드에 대한 스크램블링을 통해 VC4 신호 페이로드에 사상한다. 이때 VC4 POH(Path Over Head)상의 H4 바이트에 의해 셀의 시작점을 지시하고 동시에 POH 오버헤드에 대한 생성, 삽입을 통해 VC4 신호를 형성한다. 이 신호는 AU4 포인터 생성부에서 VC4의 시작점 J1을 생성하여 AUG버스를 통해 STM-1 신호 생성 부에서 프레임 형태로 출력된 후 155Mbps 속도로 광 신호로 변환되어 송신된다.
통신망에서 시각/주파수 동기(synchronization)를 맞추기 위해서는 지상망을 이용하거나 위성을 이용하는 방법이 있다. 위성을 이용한 방법에서 지상의 송신국은 정밀시각정보, 위성위치데이타 및 오차보정데이타 등을 위성으로 송신한다. 이를 위해서 송신국의 위성데이터처리장치는 데이터 수집 및 가공, 베이스 밴드부로의 전송시 외부 기능블럭들과 신뢰성 있고 신속한 데이터처리를 수행하여야 한다. 본 논문에서는 한국통신의 무궁화위성을 이용한 시각/주파수 전송시스템 개발의 일환으로 송신국의 위성데이타처리장치에 대한 설계 및 구현 알고리즘을 제시하고자 한다.
지상파 디지털 방송신호의 방송구역 확장이나 난시청지역 해소를 위해 사용되는 동일채널중계기(On-Channel Repeater : OCR)는 수신신호와 송신신호의 주파수를 완벽히 일치시켜야한다. 송수신신호의 주파수가 일치하지 않을 경우 주 송신신호와 중계신호가 동시에 수신되는 중첩지역에서 수신기의 수신성능이 현저히 저하되기 때문이다. 본 논문에서는 ATSC 지상파 디지털 방송신호를 중계하는 등화형 동일채널중계기(Equalization Digital On-Channel Repeater : EDOCR)에서 송수신신호의 주파수를 일치시키는 알고리즘에 대해 기술한다. 등화형 동일채널중계기는 주 송신신호를 수신하여 복조한 후 재 변조 하므로 송수신신호의 주파수를 일치시키기 위한 별도의 장치나 알고리즘이 반드시 사용되어야 한다. 제안하는 알고리즘은 주 송신신호의 동기복원 과정에서 획득한 주파수 오차 정보를 재 변조 과정에 사용함으로써 GPS와 같은 별도의 장치 없이 송수신신호의 주파수를 일치시킨다. 반송파 복원과정에서 획득한 반송파 오차와 심볼타이밍 복원과정에서 획득한 심볼타이밍 오차를 재 변조 신호에 추가하면 수신신호와 송신신호가 같은 주파수 오차를 갖게 되어 두 신호의 중심주파수가 일치된다.
본 논문에서는 스마트 폰 등의 영상수신장치들이 원격으로 접속하여 다양한 인터페이스를 갖는 영상취득 장치들 중 하나를 선택하여 제어하면서 해당 영상을 수신할 수 있는 영상송신시스템을 제안한다. 제안하는 영상송신시스템은 우선적으로 야간의 물리적 보안을 위한 영상취득용 초저도 카메라를 위해 고정된 4개의 컴포지트 및 USB CAM 활용을 위한 인터페이스들 및 이를 위한 해당 기능들, 영상수신장치들이 무선으로 접속하여 채널을 확보하기 위한 Soft-AP 기능, 접속된 영상수신장치들에게 해당 영상을 전송하며 이렇게 연결된 다수의 장치를 제어하는 등의 전반적인 관리를 위한 기능 등으로 구성되는데, 이러한 기능들의 소프트웨어적 구현에 비중을 두어 기술한다.
본 논문은 원격 제어 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 원격 제어 시스템에 관한 것이다. 본 논문에 따른 원격 제어 장치는 VOD 등을 위한 마우스 기능과 리모트 콘트롤러 기능을 갖는 와이어리스 원격 포인팅 디바이스이다. 본 장치는 디스플레이장치와의 통신을 위한 신호송신부와 본체 바디 및 상기 본체 바디의 전방의 이미지를 촬상하기 위한 이미지 촬상부로 구성된다. 촬상된 이미지를 분석하여, 전방에 대한 본체 바디의 상대적 움직임의 크기를 나타내는 움직임 데이터를 산출하고, 산출된 움직임데이터를 신호 송신부를 통해 외부 디스플레이장치로 송신하여 외부 디스플레이 장치의 마우스 커서가 이동하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 원격 제어 장치에서 전방의 이미지를 촬상하고 이를 분석하여, 전방에 대한 상대적인 움직임에 따라 마우스 커서를 이동시킬 수 있다. 따라서 사용자의 입장에서 만족도를 높인 제품 설계로 제조원가를 절감할 수 있고 특허와 신 설계방식을 이용해서 유비쿼터스 방송 시스템의 원격제어시스템에 획기적인 발전을 이룰 수 있는 계기가 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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