본고에서 테라헤르츠 광 신호의 발생과 검출을 위한 다양한 기술에 대하여 리뷰하였다. 이들 중 테라헤르츠 광원기술로서 중요도가 높은, 광전도 신호원, 파라메트릭 신호원 및 차주파수 방식의 신호원 기술을 논의하고, 전자 주입형 양자폭포레이저(Quantum Cascade Laser) 방식과 광혼합(Photomixing) 방식의 신호원 기술 및 이와 관련된 결과와 개발된 테라헤르츠 광신호원의 성능에 대하여도 소개한다.
이 논문에서는 신호원 수를 모를 때 신호의 도착 방향을 추정하는 문제를 생각하여 이를 푸는 한가지 방법을 제안하였다. 이 방법은 다중신호분류방법과 Capon의 방법에 관련이 있는 것이다. 모의 실험을 거쳐 신호원 수를 모를 때 제안된 방법의 성능이 신호원 수를 정확히 알 때 MUSIC 방법의 성능과 거의 같음을 보였다.
본 논문에서는 1차원 움직임을 갖는 신호원의 위치를 실시간으로 탐지하기 위해 N개의 안테나를 반원형 구조로 배열하였고, 각각의 수신어레이로부터 수신 전력패턴과 3차 spline 보간법만을 사용하여 신호원의 입사각을 추정하고, 이로부터 신호원의 수평이동 좌표를 화면에 실시간으로 표시하는 시스템을 구현한 논문이다. 본 논문에서 사용한 신호원은 X 대역의 10.52GHz로 10-20dBm 사이의 송신출력으로 하였고, 신호원의 위치를 좌.우 ${\pm}15^{\circ}$ 이내의 임의의 좌표로 수평 이동하면서 제시한 방법의 타당성을 검증하고자 한다.
신호원 거리 부정합시 linearly constrained minimum variance (LCMV) 빔형성기는 원하는 신호를 제거해 버리는 성능 저하를 나타내게 된다. 어레이 공분산 행렬의 eigenstructure 성질을 이용하여 이 문제에 대한 원인 조사를 행한다. 이 원인 규명으로부터 신호원 거리 부정합에 로버스트한 빔형성기를 제안한다. 제안한 빔형성기는 최대 출력 신호 대 답음비를 나타낸다. 신호원이 far field에 있을 시 빔형성기의 weight vector는 bias되지 않는다.
본 연구에서는 신호원에 대한 사전 정보 없이 혼합된 신호로부터 잡음 신호만을 선택적으로 제거할 수 있는 새로운 형태의 능동 소음 제거기(Active noise canceller)를 제안한다. 음성신호와 같은 독특성을 갖는 신호의 분리에 효과적으로 사용되는 동적 재귀 신경망 (Dynamic recurrent neural network)을 원하는 신호원에 섞인 잡음신호를 분리하여 선택적으로 제거하기 위한 능동소음제거기의 전처리기로 미용한다. 능동 소음 제거기는 분리된 잡음 신호에 대한 역 위상 신호를 적응적으로 발생함으로써 특정 위치에서 원하는 신호만을 선택적으로 남길 수 있도록 한다. 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션에서는 제안된 시스템이 선택적인 소음제거에 효과적임을 보인다.
본 연구에서는 신호원에 대한 사전 정보 없이 혼합된 신호로부터 잡음 신호만을 선택적으로 제거할 수 있는 새로운 형태의 능동 소음 제거기(Active noise canceller)를 제안한다. 음성신호와 같은 동특성을 갖는 신호의 분리에 효과적으로 사용되는 동적 재귀 신경망(Dynamic recurrent neural network)을 원하는 신호원에 섞인 잡음신호를 분리하여 선택적으로 제거하기 위한 능동 소음 제거기의 전처리기로 이용한다. 능동 소음 제거기는 분리된 잡음 신호에 대한 역위상 신호를 적응적으로 발생함으로써 특정 위치에서 원하는 신호만을 선택적으로 남길 수 있도록 한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 시스템이 선택적인 소음제거에 효과적임을 보인다.
이 논문은 일반화된 감마 신호원에 최소 평균제곱오차 왜곡을 갖도록 설계된 양자기가 다른 신호원에 사용될때 발생하는 양자기 불일치에 대한 연구로서, 양자기의 여러 불일치 가운데, 설계 신호원과 사용 신호원의 분산이 불일치된, 분산 불일치 문제를 다루었다. 주 내용은 베넷 적분식을 기반으로 하여 유도한 양자기 왜곡의 두 근사수식으로, 첫째 근사식은 양자기의 맨 바깥 경계값의 함수로 표시된 제1차 왜곡 근사식이며, 둘째 근사식은 이 맨바깥 경계값의 근사식을 사용한 제2차 왜곡 근사식이다. 일반화된 감마 신호원의 일종인 라플라스 신호원의 경우에 다양한 분산 불일치에 대해, 양자기의 실제 왜곡을 수치로 구하였으며, 이 실제 왜곡과 두 근사식을 비교하였다. 제1차 및 2차 근사식은 모두, 설계 신호원의 분산에 대한 사용 신호원의 분산 비율이 클수록, 더 작은 양자점수에서도 실제 왜곡에 근접하였으며, 또 양자점의 개수가 64 이상일 때 실제 왜곡의 2~4% 이내의 오차를 보여, 높은 정확도를 갖는 것이 관찰되었다. 이를 종합할 때, 이 논문에서 제시하는 근사식들은, 수식이라는 측면과 정확도라는 측면에서, 가치있는 것으로 평가된다.
본 논문에서는 원하는 방향에 대해서 선형 위상 응답 특성을 갖는 적응 빔 형성기에 대해서 설 명한다. 본 논문에서는 제안하는 빔 형성기는 원하는 신호에 대해서 선형 위상 응답 특성을 얻기 위해 전방 적응 빔 형성기와 후방 적응 빔 형성기를 이용한다. 두 빔 형성기의 각각의 출력 신호를 합하여 원하는 신호를 얻는다. TDL 필터 계수는 가상신호와 출력 신호간의 차이 값의 파워가 최소가 되도록 조정된다. 원하는 방향에 대한 빔 형성기의 임펄스 응답이 중심 샘플에 대해서 대칭이 되도록 원하는 방향에서 입사되는 신호에 대한 선형 위상 응답 특성을 얻을 수 있다. 출력 잡음 분산을 최소로 하는 반면 원하는 신호 방향에 대한 주파수 응답의 왜곡을 미리 정한 허용치보다 작게 함으로써 음성 신호 를 향상시키는 AMNOR 시스템에 본 논문에서 제안한 빔 형성기를 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션 결과 를 제시한다.
수중에는 대기중에서와는 달리 음향, 압력, 전자기장 등이 주 탐지원이 된다. 이중 선체에서 발생되는 전자기장은 강자성체로부터 발생되는 정 자기장 이외에 선체 자체의 부식과 부식 방지 장치에서 발생되는 정전 자기장 및 ELFE대역의 교류 전 자기장으로 나눌수가 있다. 이처럼 수중에서 탐지 가능한 비음향 전자기 신호원이 교류 전자기장 등으로 다양화됨에 따라 선체 건조시 이러한 신호 발생원들의 종합적인 관리 및 감소 대책이 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 선체에서 발생되는 전자기장 신호원의 종류와 발생원인을 기술하고, 이러한 신호원들을 감소시키기 위한 대책을 소개하였다.
위성, 지상파 방송 등과 같이 대역이 제한된 전송로를 통하여 다수의 영상 신호원들이 전송될 경구에, 신호원들 사이에 화질을 제어해 주는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 영상 신호원들간 화질이 균등하게 분배되도록 화질을 제어하는 방법을 제안한다. 먼저, 다수의 영상신호원의 다중화 시스템에서 왜곡과 부호화율 사이의 관계를 찾는다. 그리고 나서, 왜곡-부호화율 관계를 사용하여 시간 지연 없이 실시간 구현으로 신호원들간 화질이 균등하게 분배되도록 각 신호원에 부호화 율을 할당한다. 실험결과로부터 기존의 제어방법에 비해서 제안된 화질 제어방법이 영상들 사이에 거의 균등한 화질을 유지시켜줌을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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