변형률과 파손선호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐 -젠더 간섭계를 사용하여 충격이나 파손신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유 브래그 격자 센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 기지 균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백 킬로헤르츠에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신 호가 발생함을 알 수 있었다.
M진 직교 진폭 복조기(M-ary QAM Demodulator)를 위한 개선된 이중모드 MCMA 블라인드 등화기법을 제안하였다. 최소 교란 원리(the principle of minimum disturbance)를 MCMA에 적용함으로써 개선된 블라인드 등화기법과 반송파 위상 복구 능력을 얻으며 dicision-directed algorithm과 함께 이중모드로 동작함으로써 향상된 안전성(stability)과 견고성(robustness)얻을 수 있다. 잡음 특성과 시변채널에 대해 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 이중모드 알고리즘의 개선된 성능을 검증하였다.
변형률과 파손신호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐-젠더 간섭계를 사용하여 파손신호나 충격신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유브래그격자센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 모재균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백킬로헤르쯔에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신호가 발생함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 X-밴드 대역의 하향 링크 시스템을 사용하는 2기의 저궤도 위성이 지상국으로 각각의 영상 데이터를 동시에 전송하는 이중 교신 위성 시스템 상황에서 공간 다중화 MIMO 기법의 적용 가능성을 제안한다. 2기의 위성이 2기의 지상국 안테나의 지향각 내에 위치하면서 각각의 영상 데이터를 동시에 지상국 안테나로 송신하는 경우 각각의 위성은 상대 안테나 이득에 따라 위성 상호 간 간섭으로 작용하며, 이는 추가적인 간섭 완화 조치 없이는 성능 저하를 초래할 수 있다. 이러한 성능 열화를 완화시키고자 공동 복조를 위해 공간 다중화 MIMO 기법을 적용하였다. 특히 지상 안테나에서 두 위성 간의 각도 차이에 의해 결정되는 상대 안테나 이득은 이중 교신 위성 시스템을 모델링하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 안테나 이득의 수학적 모델로부터 계산된 안테나 이득을 포함한 MIMO 채널의 조건수 분석을 이용하였다. 모의실험 결과를 통해 ZF-SIC, MMSE-SIC 및 ML과 같은 다양한 검출 기법을 이용한 공간 다중화 MIMO 기법을 이중 교신 위성 시나리오에 적용할 수 있음을 제시하였다.
본 논문에서는 공진기 각진동에 의한 출력을 제거하기 위하여 복조방법을 사용하는 링레이저 자이로의 시간 양자화 오차를 감소시키기 위한 방법을 논의하였다. 링레이저 자이로에는 맥놀이 주파수를 검출하는 과정에서 발생하는 각도 양자화오차와 lock-in 현상을 해결하기 위하여 변조한 각진동을 출력으로부터 복조하는 과정에서 발생하는 시간 양자화오차가 있다. 시간 양자화 오차는 링레이저 자이로의 샘플링 주기가 자이로 각진동 주기에 동기된 복조방법을 사용하기 때문에 발생한다. 일반적으로 자이로 각진동 주기는 항법계산 주기에 비하여 길기 때문에, 탑재체의 자세를 빠른 속도로 업데이트 해야만 하는 고기동 환경에서는 시간양자화 오차에 의한 항법오차가 발생된다. 본 논문에서는 이러한 샘플링 시간 양자화오차를 줄이기 위하여 이중 복조방법을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 동적환경에서의 오차 감소현상을 확인하였다.
본 논문에서는 이중 Viterbi 복호기를 가지는 공간-주파수 부호화된 직교 주파수분할다중화 방식을 제안하고 분석한다. 여기서는 이진 정보원 부호를 컨볼루션 부호화한 후 서로 독립적인 두 개의 반을 직교 주파수분할다중화 심볼이 생성된다. 수신기는 복조된 신호를 이중 Viterbi 복호기를 이용하여 독립적으로 복호하고, 이들의 경로 메트릭을 비교한다. 따라서 기존 시스템에서의 복구된 이진 데이터는 단순한 Viterbi 복호기의 출력으로 나타나는 반면 제안된 방식에서는 분절길이 내에서 큰 경로 메트릭을 가지는 부호열의 조합이 된다. 그 결과, 제안된 공간-주파수 부호화된 직교 주파수분할다중화 방식은 기존의 시스템에 비하여 모든 신호대 잡음비 영역에서 향상된 성능을 갖는다.
CDMA 역방향 링크에서 슬롯 모드로 전송되는 프리엠블을 탐색하기 위한 최대우도 동기획득 방식의 성능을 분석한다. CDMA 복조기 출력의 통계적 특성에 기초하여 신호검출 성능을 주파수 선택성 레일라이 페이딩 채널에서 다중 $H_1$ 셀의 경우에 대해 이론적으로 분석한다. 복조기 출력으로 구성되는 판정 변수의 확률밀도 함수를 수신신호의 페이딩 특성을 고려하여 단일 및 이중 안테나 시스템의 경우에 대해 유도하고 후치 적분의 수. 페이딩 율 및 안테나 다이버시티에 따른 효과를 고려하여 성능을 분석한다.
900 MHz 대역의 ISO-18000-6B형 표준의 수동형 RFID 리더용 트랜시버를 개발하였다. 송신부의 ASK 변조회로는 GaAs SPST 스위치를 이용하여 고속 저전력 변조 회로로 구성하였으며, 수신부에서는 이중 평형 믹서와 비교기를 이용하여 복조회로를 구성하였다. LO 신호에 대한 우수 고조파 성분들을 억압하고 수신기의 선형성을 향상시키기 위하여 연산 증폭기를 이용한 복조회로와 전압 플로워 및 비교기를 사용하여 회로의 복잡성을 개선하였다. 개발된 트랜시버는 $900{\sim}916\;MHz$ 대역에서 6 dBi의 상용 안테나를 사용하여 5 m의 인식 거리를 얻었다.
미래 개인 휴대통신에서는 고속의 데이터 서비스를 위하여 높은 대역폭 효율을 요 구하게 된다. 무선통신 서비스를 향상시키기 위하여 코딩기법, 변조기법, 다중화기법 등의 다양한 방법이 연구되고 있다. 이중에서 특히 변조기법은 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소가 된다. 본 논문에서는 PSK. OQPSK, π/4 DQPSK, MSK, GMSK의 다섯가지 변조기 법에대한 BER성능을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션을 위한 다중경로 페이딩채널로서 3가지 서로 다른 채널을 적용하였다. 이때 시뮬레이션을 위하여 1.544Mbps의 전송속도와 1.9GHz 의 반성주파수 환경을 고려하였다. 또한 fractional 선형 등화기를 적용하여 변조방식에 따른 성능향상 정도를 비교하였다. 채널 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에 대해 각각 30dB, 20dB, 10dB 정도에서 error floor현상이 발생했으며 π/4 DQPSKS가 가장 낮은 BER 특성을 보인 반면 QPSK는 가장 높은 BER을 나타냈다. 등화기를 적용했을 때는 GMSK의 성능향상이 가장 크게 나타 났다.
본 논문에서는 근접 전기유도 무선통신 시스템의 표준 기술인 TransferJet 시스템의 BER(Bit Error Ratio) 성능이 분석된다. TransferJet 시스템은 타 무선통신 시스템들과 비교해서 짧은 통신 범위(즉, 무선통신환경에서 높은 보안성), 더 적은 다중경로 왜곡, 그리고 높은 전송률을 제공하는 장점이 있다. 수신신호를 복조하기 위하여 TransferJet 수신단의 역확산기와 복조기에 연판정 결합(SC: soft-decision combining) 혹은 경판정 결합(HC: hard-decision combining)이 적용될 수 있다. 확산계수가 4이상인 경우에 SC 방식은 HC에 비하여 최소 2 dB의 SNR 이득을 제공한다. 또한, 모의실험 결과로부터, 3비트 양자화는 이중-정밀 부동소수점과 거의 동일한 성능을 제공하기 때문에 TransferJet 시스템에서 SC 방식에 대한 최적 양자화 비트는 3비트로 결론지을 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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