초광대역(Ultra-WideBand) 시스템은 1nsec 이하의 매우 짧은 펄스폭을 갖는 가우시안 모노펄스를 이용하여 전송한다. 따라서, 전송 신호는 매우 낮은 전력의 수 GHz에 이르는 초광대역 스펙트럼을 갖게 되며, 기존의 통신 시스템에 거의 간섭을 미치지 않는 것으로 알려져 있다. 반송파를 사용하지 않는 초광대역 시스템에서 다중 경로 전파의 충돌은 일반적인 무선 통신시스템과는 매우 다르다. 이 논문은 다중 경로 채널하에서 BPSK, QPSK, 16-QAM 변복조 기술들을 적용한 초광대역 시스템을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 비교 분석하고자 한다.
교량감시, 문화재감시, 하천감시, 노약자보호, 도시관제 및 환경감시 등 많은 분야에서 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 이용한 서비스가 시작되고 있고, USN을 구현하기 위해서는 RF 송수신기가 반드시 필요하다. 본 논문은 2.4GHz 대역에서 동작하는 센서노드용 RF 송수신기의 설계 및 제작에 대해서 기술한다. RF 송수신기의 설계과정으로 AGC의 범위 설정과 송수신기의 설계 과정이 기술되어 있다. 또한 설계된 RF 송수신기를 제작하여 성능을 시험하였으며, 수신감도, 동작범위, 주파수 안정도, 위상잡음, 송신전력, 송신대역평탄도와 스펙트럼 마스크의 측정 결과가 기술되어 있다.
유기발광소자는 고휘도, 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 높은 색재현성, 좋은 유연성의 소자 특성 때문에 디스플레이 제품에 많이 응용되고 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최근에 저소비전력, 고휘도, 소형화 및 장수명의 장점을 가진 유기발광소자의 상용화가 진행되면서 차세대 디스플레이소자로서 관심을 끌게 되었다. 최근에는 고효율의 장점을 가지는 무기 형광체와 양자점을 이용한 백색 유기발광 소자에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 색 안정성이 좋지 않은 문제점이 있다. 본 연구에서는 적색 빛을 방출하는 CdSe/ZnS 양자점과 녹색 빛을 방출하는 YAG:Ce3+ 무기 형광체를 포함하는 polymethylmethacrylate (PMMA)를 색변환층으로 이용하여 청색 유기발광소자에 결합한 백색 유기발광소자를 제작하였다. CdSe/ZnS 양자점과 YAG:Ce3+ 무기 형광체의 광흡수대역은 250 nm에서 500 nm이므로 470 nm의 청색 발광소자의 청색 빛을 흡수하여 색변환층에서 재 발광할 때 색 변환 결과를 무기 형광체와 양자점의 여러 가지 혼합 비율에 따라 전계발광 스펙트럼을 통해 관측하였다. 또한, 전압을 12 V 에서 16 V까지 변화하였을 때 색좌표가 (0.32, 0.34)에서 (0.30, 0.33)으로 적은 변화를 보여 높은 색안정성을 확인 할 수 있었다. 이 연구 결과는 양자점과 무기 형광체를 혼합한 색변환층을 이용한 백색 유기발광소자의 색 변환 효율 증가와 색안정성에 대한 기초자료로 활용할 수 있다.
3RC, 3SRC, 4SRC, TFM등과 같은 몇몇 디지틀 PRCPM 신호는 정 진폭 특성과 밀집된(Compact) 전력 스펙트럼을 갖는다. 그러나 페이딩하에서 단순한 주파수 검파를 사용했을 때 이들의 BER은 너무 높다. 이는 근접 비트들 때문에 생기는 높은 ISI에 기인한다. 본 논문에서는 하나의 근접 비트 때문에 생기는 ISI 재기를 위해 DFE(Decision Feedback Equalization)을 사용하였고, 이때의 BER 성능 향상을 이론적으로 살펴보았다. 또한, DEF를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 BER 성능 비교를 위해 수치 결과들을 제시하였다.
UWB(Ultra Wide Band)는 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송가능하며 정확성면에서 탁월하며 신호 도달거리가 길다는 장점에서 실내 위치 측위기술로 가장 적당하다. 측위 기술 방법 중 각도를 측정하여 위치를 측정 하는 AoA방식과 도착 시간을 이용해서 위치를 측정하는 ToA방식, 그리고 두 리더기간의 시간의 차를 측정하여 리더기 간의 거리차가 일정함을 통해 얻는 쌍곡선의 교점을 이용하는 TDoA방식이 가장 대표적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 2개의 리더기에서 AOA방법을 통한 두 각의 교점과 ToA의 두 원들과의 교점, TDOA방식의 한 쌍의 쌍곡선의 교점을 이용하여 3개의 리더기가 아닌 2개의 리더기 사용으로 리더기의 개수를 최소화 하며 위치 추적의 정확도를 높이고자 한다. UWB의 특징과 실내 위치 결정 측위 방법 소개와 더불어 Hybrid를 통하여 얻을 수 있는 효과를 설명한다.
나카가미 페이딩과 가우스 잡음이 함께 존재하는 환경과 가우스 잡음과 나카가미 페이딩 및 대수정규 shadowing이 함께 존재하는 환경의 두가지 환경하에서 동일채널 간섭확률을 구하였다. 잡음과 나카가미 페이딩이 함께 존재하는 환경하에서의 동일채널 간섭확률은 이런 해석에 의해 구하였으며 잡음과 나카가미 페이딩 및 shadowing이 존재하는 환경하에서의 동일채널 간섭확률은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 구하였다. 그리고 각 경우에 대한 스펙트럼 효율을 검토하였다. 결과로부터 동일채널간섭확률은 주파수재사용 거리가 작은 경우는 잡음, noise, shadowing의 영향이 복합적으로 나타나지만 주파수재사용 거리가 커질수록 path loss의 증가로 인하여 간섭과 전력이 감소되어 희망파의 페이딩 심도와 잡음에 의해 좌우된다는 것을 알 수 있었다.
Woerner는 비동기 트레리스 부호화 DS/COMA (asynchronous treilis-coded DS/CDMA systems, A-TC-CDMA) 시스템에 낮은 상관도의 다중 시퀀스 시그날링인 배직교 시퀀스 (biorthogonal sequence)를 이용함으로써 단일 시퀀스 시그날링인 M-ary PSK에 비해 보다 개선된 시스템 성능을 얻을 수 있음을 보여주었다. 본 논문에서는 최근 기 제안된 다중 시퀀스 시그날링 방식인 OPSM (orthogonal plane sequence modulation)과 배직교 시퀀스를 이용한 비동기 트레리스 부호화 CDMA 시스템 성능을 상호 비교 분석한다. 가입자 수신신호의 상호간섭 랜덤변수의 모멘트를 유도하고 그 결과 배직교 시퀀스 시그날링 방식에 비해 적은 수의 심볼당 시퀀스를 갖는 OPSM(orthogonal plane sequence modulation)이 시퀀스간 낮은 상호상관도 특성을 가짐을 보여준다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 다중 시퀀스 시그날링 비동기 트레리스 시스템의 전력 효율 및 스펙트럼 효율을 비교 검증한다.
스펙트럼 분석기의 2차 l$\infty$al oscillator(L이 신호인 3.2 GHz에서 동작하는 직렬 례환형 유전체 공진 발진기 를 설계 및 제작하였다. 트랜지스터의 소신호 산란계수를 이용하여 발진기를 설계하였으며, 유전체 공진기와 마이크로스트립 선로 사이의 결합계수로 인한 유전체 공진기의 반사계수를 조정하여 우수한 저잡음 특성을 얻었다. 제작된 유전체 공진 발진기의 측정 결과 출력전력은 10.50 dBm. 위상잡음은 10 kHz의 오프셋에서 -116 dBc/Hz. 고조파특성은 19.33 dBc를 얻었다.
최근 무선통신은 매우 다양한 서비스를 요구하고 있다. 따라서 다중송수신 안테나 적용기법이나 고율의 용량을 가지는 효율적인 변복조 기법 등은 무선통신을 위하여 절대 필요한 기술이다. 그러나 수신측에서 다중안테나를 도입하기는 크기문제나 전력측면에서 현실성이 낮기에 하향링크에서 다중안테나를 도입함으로서 성능을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 비용을 최소화할 수 있는 편파 디버시티 기법과 시공간부호화개념을 결합한 MIMO시스템을 모델링 하고 이의 성능을 스펙트럼 효율이 높아 무선통신에 적응할 경우 효율적으로 예상되나 그 성능 열화가 주요관건이 되는 16QAM에 대해 적용하고 그 성능을 분석하였다.
초광대역 통신은 전 주파수 대역에 걸쳐 스펙트럼이 마치 기저 대역 잡음과 유사한 형태로 존재하여 타 통신시스템에 간섭을 주지 않고 고속의 통신이 가능하며, 반송파를 사용하지 않기 때문에 송${\cdot}$수신기의 소비 전력과 그 구조를 간략화 시킬 수 있다. 본 논문에서는 평균값이 0이고 대칭성을 갖는 레일리 모노펄스 Antipodal 방식을 처음으로 적용하여 초광대역 신호를 구성하고 시간 도약 부호를 적용하여 다중접속 시스템을 제안하였다. AWGA에서 레일리 모노펄스에 대한 오류확률, 다중접속시 사용자의 수, 전송속도에 대해 수치해석을 통해 시스템의 성능을 비교, 분석하였다. 그 결과 제안한 Antipodal 방식은 기존의 펄스 위치 변조 방식보다 오류확률, 사용자의 수 및 전송속도 면에서도 유리함을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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