SLA(Scattered look-ahead) 파이프라인 방법은 IIR 필터의 고속/저전력 응용에 효율적으로 쓰여질 수 있다. 그러나 이 방법은 파이프라인된 필터의 안정성을 보장할 수 있지만, 필터의 극점들이 어느 임계지역에 밀집될 때 큰라운드 오프 노이즈 영향을 받게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 제약된 Remez exchange 알고리즘을 이용하는 저잡음 구현 기술이 제안되었으며 이 방법에서는 극점들이 밀집되는 것을 피하기 위해 임계지역에 위치한 극점들의 각을 제약하여 원하는 필터의 스펙트럼을 얻는다. 본 논문에서는 제약된 각을 가지는 극점들의 반지름을 극점이 움직이는 방향에 따라 최적화하는 알고리즘을 제안하고 제안한 방법에 의해 향상된 스펙트럼 특성 또는 라운드오프 노이즈 영향의 감쇄 효과를 얻을 수 있음을 보인다.
초광대역 통신 시스템은 광대역에 걸쳐 주파수 스펙트럼이 기저 대역 잡음과 같이 존재하여 기존의 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 고속의 통신이 가능하며, 반송파를 사용하지 않기 때문에 송.수신기의 소비 전력을 감소시키고 그의 구조를 간략화 시킬 수 있다. 본 논문은 신호의 대칭성에 의해 평균값이 0인 안티포달 초광대역 신호를 구성하고 시간 도약 부호를 이용하여 다중접속, 주파수 영역에서 에너지의 평활화 및 재밍 저항(간섭 제거)을 위 한 초광대역 통신 시스템을 제안하였다. AWGN 및 다중접속 환경에서 안티포달 초광대역 통신 시스템의 오류확률, 다중접속시 전송속도에 대해 수치해석을 통해 시스템의 성능을 분석하였다.
본 논문에서는 다층 퍼셉트론 신경회로망을 사용하여 각 프레임에서 유성음, 무성음, 그리고 묵음 구간을 검출하는 구간검출 알고리즘을 제안한다. 신경회로망의 입력으로는 고속 푸리에변환에 의한 전력스펙트럼 및 고속 푸리에변환 계수가 사용되어 네트워크가 학습된다. 본 실험에서는 원 음성에 백색잡음이 중첩된 음성을 신경회로망에 입력함으로서 각 프레임에서의 유성음, 무성음, 묵음 구간의 검출성능 결과를 나타낸다.
이 논문에서는 혼성 신호 집적회로 상의 온칩 전원전압 잡음을 측정하는 회로에 대해 기술하였다. 온칩 상의 전원전압 잡음을 측정함으로서 잡음이 아날로그 회로에 미치는 영향을 확인하고 이를 보상하는 정보로도 사용할 수 있다. 이 회로는 동일하지만 독립적인 두 개의 채널로 구성되어 있다. 각 채널은 샘플 앤 홀드와 전압 제어 발진기를 포함한 주파수-디지털 변환 블록으로 구성되어 있다. 간단한 아날로그-디지털 변환 방법을 사용해서 시간 기준 전압 정보와 주파수 기준 전력 스펙트럼 밀도를 얻을 수 있다. 버퍼는 넓은 대역폭을 갖는 유닛 게인 버퍼로 동작하고, 전압 제어 발진기는 해상도를 높이기 위한 높은 증폭도를 가지고 있다. 이 회로는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며 측정된 해상도는 2.06mV/count 이다. 전원잡음 측정회로는 15mW의 전력을 소모하며 $0.768mm^2$의 면적을 차지한다.
변수내장형 다채널 위너 필터는 내장된 변수를 이용하여 잔여잡음과 신호왜곡 간의 트레이드오프를 조절할 수 있는 선형 필터이다. 이러한 변수내장형 다채널 위너필터를 적용하기 위해서는 정확한 잡음추정이 중요한데 널리 쓰이는 다채널 최소 제어 재귀 평균 기법이 있다. 하지만 다채널 최소 제어 재귀 평균 기법은 방향성 간섭 신호가 존재할 경우 잡음추정의 정확도가 하락하여 변수내장형 다채널 위너필터의 성능이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 변수내장형 다채널 위너필터를 위한 새로운 잡음 추정 기법을 제안한다. 제안한 방법은 주로 잡음 섞인 마이크로폰 입력 신호의 전력 스펙트럼 밀도에 대해 고유값 분해, 방향성 정보를 이용한 목적신호의 기여도 추정, 목적신호의 기여도를 보다 합리적으로 추정하기 위한 지수 가중치 부가의 일련의 과정을 수행한다. 제안한 방법을 평가하기 위해 신호대잡음비, 음성왜곡도 등의 총 4가지 객관적 성능 평가 방법을 이용하여 기존의 방법과 비교하였다. 실험을 통해 방향성 간섭신호가 존재하는 환경에서 제안한 잡음 추정기법을 적용한 다채널 위너필터의 성능이 향상됨을 확인하였다.
본 논문에서는 스펙트럼 효율 향상을 위한 부가 데이터 전송 시스템을 제안하고 채널용량 식을 근사화 하여 유도 한다. 대역확산 워터마킹 기법이 워터마킹 신호 삽입기로 이용되었고 다중경로 채널로는 나카가미-q (Hoyt) 모델을 고려하였다. 수식적 결과는 무선 페이딩 채널에서 제안된 시스템의 채널 용량 변화를 보여준다. 결과로부터 워터마킹 시스템의 채널용량이 페이딩 계수와 호스트 샘플링 주파수, 호스트-워터마킹 전력비, 워터마킹-잡음 전력비 및 확산코드 길이에 의해서 영향 받음을 확인한다.
본 논문에서는 유비쿼터스 환경에서 사용되는 RFID(Radio Frequency IDentification)시스템을 외부잡음에 강한 스프레드 스펙트럼(Spread Spectrum : SS)통신방식을 적용하여 설계하였다. 설계된 시스템은 수신기의 PLL과 송 수신기의 PN확산 변 복조를 할 수 있는 알고리즘과 안정적인 BPSK(Binary Phase Shift Keying)신호를 출력하도록 트랜지스터 증폭기를 설계하여 시스템을 구현하였다. 또한 제작이 편리한 마이크로스트립 협대역 패치 안테나를 설계하여 시스템에서 필터가 차지하는 부피를 줄였으며, RFID의 유통물류에 할당된 국제표준 주파수 대역인 $860\sim930MHz$의 UHF대역에 적용이 가능한 저전력 시스템으로 설계되었다.
본 논문에서는 디지털 보청기의 음향궤환 및 장음을 제거하기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 궤환신호를 제거하기 위한 궤환제거기와 잡음신호를 감소시키기 위한 잡음제거기를 결합한 구조로 구성된다. 여기서 궤환제거기는 일반적인 적응 FIR 필터를 사용하여 구현하고 잡음제거기는 Wiener 해법을 이용하여 주파수 영역에서 구현한다. 이 잡음제거는 각 신호들의 전력 스펙트럼 밀도를 구하여 전달함수를 표현하는 것으로 이루어진다. 본 연구에서 제안한 궤환 및 잡음제거기의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 적응 알고리즘을 사용하면 경로이득 0dB에서 기존의 알고리즘을 사용하는 경우보다 평균 10.85dB의 출력 SNR, 경로이득 6dB에서 평균 11.04dB의 출력 SNR을 향상시킬 수 있는 것으로 확인하였다.
영상화 품질향상은 방사선 치료영역과 진단영역의 영상화 검사와 같이 quality assurance (QA) 장비들의 특성평가에 매우 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 치료장비의 megavoltage X-ray 에너지를 사용하여 측정방법에 있어서 NPS에 대한 수평, 수직적인 방법에 대한 측정결과를 비교 평가하는 것이다. 잡음전력스펙트럼 평가 방법들은 국제 전기 규격 international electro-technical commission (IEC 62220-1) 기준을 사용하여 치료 영역에 적용되었다. 사용한 전자포털 영상장치(electronic portal imaging device, EPID)는 Siemens BEAMVIEW$^{PLUS}$, Elekta iViewGT 그리고 Varian Clinac$^R$ iX aS1000이었다. 데이터들로부터 각각의 주파수 값에 대응하는 노이즈 값들의 평균에 대해서, 각각의 주파수 별로 대응해서 표현하였으며, 수평 수직되어있는 주파수별 평균값의 노이즈값을 합산해서 정량적으로 장비마다 비교 평가하였다. 결과값은 Elekta iView에서 4가지 방법론에 의한 가로방향에서의 horizontal측정된 NPS값과 vertical 세로방향에서의 측정치는 비슷한 경향성에 따라서 horizontal과 vertical값은 3~5%정도의 차이가 있었으며, Siemens BEAMVIEW$^{PLUS}$, Varian Clinac$^R$ iX aS1000에서 horizontal측정된 NPS값과 vertical 측정된 NPS값은 편차의 차이가 전체값의 평균으로 했을 시 horizontal과 vertical값은 15%정도의 차이가 나타남을 보였다. 본 연구에서는 수평 수직되어있는 주파수별 평균값의 노이즈값을 합산해서 정량적으로 장비마다 비교 평가하였으며, 정량적인 평가방안을 제시하였다는 점을 둘 수 있다.
본 논문에서는 0.18um CMOS(1P6M) 공정을 이용하여 무인차량용 단거리 라이다 시스템을 위한 멀티채널 트랜스임피던스 증폭기(TIA) 어레이 회로를 구현하였다. 트랜스임피던스 증폭기 어레이 구조는 전압모드 $4{\times}4$ 채널 Inverter TIA 어레이와 전류모드 $4{\times}4$ 채널 Common-Gate(CG) TIA 어레이 두 가지를 설계했으며, 전체적으로 $4{\times}8$의 32-채널을 갖도록 설계하였다. 먼저, Inverter TIA는 피드백 저항을 가진 Inverter 입력구조와 CML 출력버퍼단으로 구성되어 있으며, 저잡음 및 저전력 특성뿐 아니라, virtual ground를 갖도록 설계함으로써 DC 전류조절이 가능하여 이득과 출력 임피던스 컨트롤이 가능하도록 하였다. 또한, CG-TIA는 on-chip bandgap reference로부터 bias 전압을 이용하고, 소스팔로워 출력버퍼를 사용하여 고주파수 이득을 높였으며, 기본적인 구조 상 CG-TIA는 채널당 칩 면적이 Inverter TIA에 비해 1.26배 작게 설계되었다. 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, 제안한 Inverter TIA 어레이는 각 채널당 57.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 340-MHz 대역폭, 3.7-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 및 2.84-mW (16채널 45.4-mW) 전력소모를 가졌다. CG-TIA 어레이는 채널당 54.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 360-MHz 대역폭, 9.17-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 4.24-mW (16채널 67.8-mW) 전력소모를 가졌다. 단, 펄스 시뮬레이션 결과, CG-TIA 어레이가 200-500-Mb/s 동작속도에서 훨씬 깨끗하게 구분 가능한 출력펄스를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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