본 논문에서는 기존의 AV용 적외선 송수신 시스템을 중간 매체로 이용하고, 그의 대역내에서 디지털 비트스트림을 고속으로 송수신할 수 있는 적외선 무선 데이터 통신 시스템을 제안 및 구현하였다. 제안한 시스템의 송신측에서는 디지털 비트스트림을 NTSC 비디오 신호 규격과 유사한 형태의 아날로그 신호로 변환하고, 이를 기존의 적외선 송신기로 무선 전송한다. 수신측에서는 기존의 적외선 수신기로 아날로그 신호를 수신하고, 이를 다시 디지털 비트스트림으로 변환한다. 본 논문의 결과는 다양한 AV시스템에서 적외선을 이용한 고속 무선 데이터 송수신에 응용될 수 있을 것이다.
열차에서 지상차상통신은 데이터를 전송하기 위해 트랜스폰더 또는 발리스 (balise) 와 같은 무선장비를 일반적으로 사용하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 방식에는 다중경로 페이딩, 대역폭소스 제한, 다른 사용자들로부터의 간섭 등 과같은 단점들이 있다. 게다가 이러한 장비가 많이 설치될 경우에는 비용이 많이 든다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 적외선 통신 시스템을 제안하고자 한다. 적외선 시스템을 사용하여 열차의 위치 같은 데이타를 열차로 전송 할 수 있다. 적외선 통신 프로토콜은 direct dedication configuration에 실용적인 무선 데이터 통신을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, pole configuration경우에 적외선 시스템은 풍부한 대역폭 그리고 경제적 장비설치비용, 폭우 때 장비이용의 신뢰성까지 제공한다. 본 논문에서는 통신기능과 실행평가측정 (measurement performance evaluation)에 대한 분석을 다루었다. 제안된 지상차상통신 시스템에는 적외선 수신기 및 적외선 송신기 사이를 약 6미터 까지 전송가능하며, 송신기의 반각은 19.65도로, 수신각은 15도로 설정되었다.
적외선 데어터 통신은 저렴한 비용과 소비전력이 적으며, 신뢰성 있는 데이터 전송이 가능하다는 장점이 있다. 특히 IrDA 표준에 준하는 단거리 적외선 데이터 전송 시스템이 노트북 PC, PDA, 프린터, 데스크탑 PC 등에 장착되면서 데이터 전송에 따른 시스템간의 이동과 설치가 용이하다는 특징을 살리고 있다. 본 논문에서는 이러한 특징을 가지 적외선 데이터 통신 시스템이 무선 통신 장비 등에 장착되었을 경우에 이들 장비 상호간의 데이터 변환데 대한 소프트웨어 개발 방법에 대해서 기술한다. 이 데이터 변환 소프트웨어는 IrMC 표준에 준한 라이브러리들로서 제공되며 사용자가 응용 프로그램을 개발하는데 있어서 작업의 간편성과 이식성, 그리고 확장이 용이하도록 하는 장점을 가지고 있다.
본 연구에서는 소프트웨어를 원격 제어하기 위해 상용화된 적외선 수신부의 회로를 변경하여 컴퓨터의 직렬포트와 통신이 가능하도록 MAX232를 이용한 수신부를 개발하고, 컴퓨터에서 리모컨의 적외선 수신이 가능한 직렬통신 프로그램을 개발한다. 아울러 수신된 적외선신호를 일반 응용프로그램에서 적용이 가능한 형태로 신호를 변환한 다음 산업체 현장에서의 각종 응용소프트웨어에 적용 할 수 있도록 한다.
본 연구에서는 소프트웨어를 원격제어 하기 위해 상용화된 적외선 수신부의 회로를 변경하여 컴퓨터의 직렬포트와 통신이 가능하도록 MAX232 ONE-CHIP 컴퓨터를 이용한 수신부를 개발하고, 컴퓨터에서 리모컨의 적외선 수신이 가능한 직렬통신 프로그램을 개발한다. 아울러 수신된 적외선 신호를 일반 응용 프로그램에서 적용이 가능한 형태로 신호를 변환한 다음 각종 응용 소프트웨어에 적용이 가능하도록 한다.
산업현장과 일생생활에서 이동 단말기의 출현은 무선 디지털 링크와 무선 LAN의 발전을 가속화하였다. 적외선을 이용한 전송은 최근에 대두되고 있다. 전송매체로써 적외선은 전파에 비해 몇가지 잇점을 주고 있다. 적외선 통신은 사실상 제한이 없고 대역폭의 규제가 없다. 따라서, 본 논문에서는 적외선 통신에 사용되는 몇가지 변조기법의 성능을 알아보고, 변조기법에 따른 전력과 대역폭 효율을 비교한다.
본 논문에서는 적외선과 가시광선 레이저를 이용하여 터널, 공항 등의 넓은 공간에서의 화재를 감지하기 위하여 연기검출 시스템을 제안한다. 제안하는 연기검출 시스템은 적외선 레이저 송수신기와 원거리에서 적외선 레이저 송수신 정합을 편리하게 하기 위한 가시광선 레이저 그리고 화재 경보를 전파하기 위한 Zigbee 무선통신 네트워크로 구성된다. 적외선 레이저 송신기와 수신기 사이에 연기가 발생하면 수신 신호의 크기가 기준값보다 작아지기는 것을 확인하고 연기를 검출한다. 적외선 레이저 송신기와 수신기 사이의 거리가 먼 경우에는 송신 측의 작은 변화에도 수신측에서는 상당히 큰 변이가 생겨 신호를 정합하는데 어려움이 있다. 본 논문에서 광역 연기검출을 위하여 적외선 레이저를 이용하고 효율적인 정합을 위하여 가시광선을 이용하는 방법을 제안한다. 그리고 연기가 감지되면 Zigbee 무선네트워크를 통하여 경보를 전달하는 연기검출 시스템을 개발하였다.
소형 적외선영상 호밍시스템은 지상의 표적에 대하여 주야간 적외선 영상처리를 통하여 표적을 식별하고 주요 표적에 대하여 표적을 탐색, 탐지하여 추적하는 적외선 영상센서를 보유한 추적시스템이다. 본 논문에서는 지상의 표적을 주야간 적외선 영상을 통하여 표적 정보를 획득하여 실시간 영상처리를 통하여 표적을 식별하기 위한 고속의 CPU와 FPGA(Field Programmable Gate Array)가 탑재된 보드 개발의 내용을 설명한다. CPU, FPGA 선정과 영상신호처리를 위한 CPU-FPGA 결합 아키텍처에 대하여 제안하고 또한 김발구조의 적외선센서를 제어하기 위한 FPGA를 활용에 대하여 설명한다.
적외선 영상은 온도 정보뿐만 아니라 파장 정보를 포함하고 있으며 이는 단일 파장의 적외선 카메라로는 분석이 불가능하다. 다중 파장 적외선 카메라는 적외선 영상에 포함된 광범위한 정보를 획득할 수 있다. 다중 파장 적외선 카메라의 한 종류인 이중대역 적외선 카메라는 시스템 구성을 쉽게 할 수 있다는 이점이 있다. 이중대역 적외선 카메라는 적외선 영상에 포함된 온도정보 뿐만 아니라 파장 정보를 획득할 수 있고 이를 통해 적외선 카메라의 탐지/식별 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 중적외선 대역과 원적외선 대역을 동시에 획득할 수 있는 이중대역 적외선 검출기를 이용한 적외선 카메라의 설계에 대하여 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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