• 제목/요약/키워드: 주파수간 편이

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고속 UWB에서 주파수 편이 보상을 사용한 거리추정 성능향상 (Ranging Enhancement using Frequency Offset Compensation in High Rate UWB)

  • 남윤석;장익현
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권2호
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    • pp.229-236
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    • 2009
  • WPAN에서는 해상도가 높은 UWB 신호를 사용하여 노드 간의 거리를 추정하고 이로부터 이동노드의 위치를 추정한다. 비동기 거리추정 방식은 고정노드와 이동노드 간에 비동기 상태에서 노드간의 거리를 추정하는 바 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향이 심각하다. 고속 UWB에서는 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향을 감소시키기 위하여 비동기 TWR 방식을 연속으로 수행하고, 상대주파수 편이 보상방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 고속 UWB의 상대주파수 편이 보상 수식을 완성하고, 이를 적용하는데 대한 문제점을 분석하고, 정확한 주파수편이 보상 방안을 제안한다. 거리추정 방식은 원래의 TWR, 상대주파수 편이 보상 및 정확한 주파수 편이 보상 방식에 의한 TWR에 대하여 시뮬레이션으로 성능을 분석하였다. 상대주파수편이 방식과 정확한 주파수편이 방식은 잡음이 없는 상태에서는 유사한 성능을 나타내었다. 제안된 정확한 주파수 편이 방식은 SNR이 열악한 환경에서 상대주파수 편이 보상 방식보다 정확한 거리를 추정하는 것을 확인하였다.

위성항법 신호 이중주파수간 편이 추정오차 분석 (Error Analysis of Inter-Frequency Bias Estimation in Global Navigation Satellite System Signals)

  • 김정래;노정호;이형근
    • 한국항공운항학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.16-21
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    • 2012
  • Global navigation satellite systems (GNSS) use dual frequency signals to remove ionosphere delay effect. GNSS receivers have their own biases, called inter-frequency bias (IFB) between dual frequencies due to differential signal delays in receiving each frequency codes. The IFB degrades pseudo-range and ionosphere delay accuracies, and they must be accurately estimated. Simultaneous estimation of ionosphere map and IFB is applied in order to analyze the IFB estimation accuracy and variability. GPS network data in Korea is used to compute each receiver's IFB. Accuracy changes due to ionosphere model changes is analyzed and the effect of external GNSS satellite IFB on the receiver IFB is analyzed.

Fast Recursive Discrete Wavelet Transform 에 의한 주파수 추정 (A Study on Frequency Estimation using Recursive Discrete Wavelet Transform)

  • 박철원;반우현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.172-173
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    • 2011
  • 전력시스템 주파수는 주파수 계전기용도 이외에 전력시스템에 대용량 집중전원 및 소규모 분산전원이 연계될 때 동기 검정 계전기와 발전기 및 소내 변압기의 과여자 상태를 감지하는 V/F 계전기에서도 사용된다. 주파수 계측장치는 주파수 및 주파수 편이를 실시간으로 정확하고 신속하게 측정함으로서 정규 주파수를 유지시키고 더 나아가 사고파급방지에 대한 책무를 수행해야 한다. DFT필터는 광범위하게 사용되었으나 주파수가 편이하게 되면 오차가 발생된다. 근래 웨이브릿 변환이 새로운 주목을 받고 것은 지속적인 연구 결과, 단일 반복 방정식 형태로 연산 부담이 적어 실시간 신호 처리에 적당한 고속 반복 이산 웨이브릿 변환이 제시되었기 때문으로 생각된다. 본 논문에서는 FRDWT에 의한 주파수 추정 기법을 제시하고자 한다. 제시된 기법의 성능 평가는 발전기 내부사고와 외부사고 데이터에 의해 이루어졌다.

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고속 UWB의 상대주파수 차이 보상에 의한 거리추정 성능평가 (Ranging Performance Evaluation of Relative Frequency Offset Compensation in High Rate UWB)

  • 남윤석;임재걸;장익현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.76-85
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    • 2009
  • 높은 해상도를 갖는 UWB 신호는 무선 개인영역망에서 거리추정 및 위치추정에 사용된다. 이들 노드는 국부클럭으로 동작하고, 노드간의 클럭 주파수 차이는 이동노드의 위치를 추정하는 거리추정 알고리즘에 심각한 영향을 미친다. IEEE802.15.4a의 저속 UWB에서는 추가적인 망동기의 도움 없이 수행하는 TWR 및 SDS-TWR의 비동기 양방향 거리추정 방식을 기술하고 있으나 클럭 주파수차이의 영향을 없애지는 못하고 있다. 그러므로 UWB 물리기능에 두 노드의 수정발진기 주파수 차이를 추정하는 방식이 필요하다. 고속 UWB에서는 추적회로를 사용한 수정발진기 편이 추정이 표준에 별도로 요구되지 않고 있다. 그러나 잡음이 없는 환경에서는 노드간의 수정발진기 편이 추정이 가능하다. 본 논문에서는 상대주파수 편이를 사용하여 TWR 기반의 거리추정 수식을 유도하였으며, 이상적인 수식에서의 잔여 오차를 분석하였다. 또한 시뮬레이션으로 상대주파수 편이 알고리즘의 성능을 평가하고, TWR 횟수에 따른 거리추정오차를 분석하였다. 결과적으로 클럭 해상도가 낮더라도 다수의 TWR을 사용한 상대주파수 편이 보상 방식에 의하여 거리추정오차의 성능이 개선됨을 알 수 있다.

주파수 종속 다중경로 페이딩이 비코히어런트 수중통신시스템에 미치는 영향 (Effect of frequency dependent multipath fading on non-coherent underwater communication system)

  • 김종주;박지현;배민자;박규칠;윤종락
    • 한국음향학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.295-302
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    • 2016
  • 수중음향 채널은 다양한 경로들이 상호 간섭하여 주파수에 따른 보강 또는 상쇄 간섭을 보이는 다중경로 페이딩 채널로 정의된다. 따라서 수신신호의 신호 대 잡음비는 주파수에 따라 변화한다. 아울러 해면변동은 해면 반사경로의 코히어런트 성분의 주파수에 따른 시변 페이딩을 야기한다. 주파수 편이 키잉 시스템은 이러한 간섭과 페이딩에 덜 민감하여 강인한 시스템으로 알려져 있으며 전송률을 높이기 위해 다진 주파수 편이 키잉 시스템으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 4 채널 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 천해 다중경로 채널에서 실험하였다. 실험결과 주파수 종속 시변 수중 음향 다중경로 페이딩은 연집오류를 발생시키는 특성을 보여 리드 솔로몬 코드가 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 효과적으로 경감시키는지를 보였다. 따라서 데이터 전송율 혹은 송수신기 거리에 따른 비트 오류율은 채널의 대역폭뿐만 아니라 주파수 종속 다중 경로 페이딩에 좌우됨을 보인다.

해양 VHF 디지털 통신을 위한 기저대역 수신기 설계 (Baseband Receiver Design for Maritime VHF Digital Communications)

  • 김승근;윤창호;김시문;임용곤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권8B호
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    • pp.1012-1020
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    • 2011
  • 분 논문에서는 해상 이동업무에 할당되어 있는 VHF 대역에서 선박과 육상간 및 선박과 선박간에 ${\pi}$/4-DQPSK 변조방법을 이용하여 디지털 데이터 및 e-mail을 교환하기 위한 기저대역 수신부 설계에 대하여 논한다 해상 통신 장치는 상대적으로 큰 주파수 불안정성을 허용하기 때문에, 상대적으로 큰 주파수 편이를 갖을 수 있는 수신 및 주파수 편이 등의 동기파라미터를 추정하고 이를 보상할 수 있는 기능을 갖도록 기저대역 수신기를 설계하였다. BER의 모의실험을 통하여 설계한 기저대역 수신기는 20% 이상의 정규화 주파수 편이가 존재하더라도 AWGN 채널환경하에서 0.5dB 이내의 성능열화가 있음을 확언 하였다.

레일리 감쇄 채널에서 차분 문턱간 검정을 쓴 M진 주파수 편이 변조 신호검파 (Detection of M-FSK Signals with Difference Threshold Test in Rayleigh Fading Channels)

  • 김홍직;강현구;김선용;권형문;방만원;송익호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권10C호
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    • pp.999-1006
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    • 2005
  • 차분 문턱값 검정에서는 (difference threshold test: DTT) 에너지 검파기 출력들 가운데 가장 큰 출력과 둘째로 큰 출력의 차이가 문턱값을 넘지 않으면 심벌을 잃음으로 본다. 변조 크기와 다양성 차수가 유한하면, M진 주파수 편이 신호를 검파할 때 차분 문턱값 검정이 비율 문턱값 검정보다 (ratio threshold test: RTT) 성능이 좋다는 것을 보이고, 변조 크기와 다양성 차수가 무한히 클 때의 점근 성능을 알아본다. 차분 문턱값 검정을 쓰거나 비율 문턱값 검정을 쓰거나 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비는 같다는 것을 보인다.

펄스 간 위상오차 보상을 통한 후방 감시 차량용 레이더의 ISAR 영상형성 (Removal of Inter-pulse Phase Errors for ISAR Imaging Using Rear View Radars of an Automobile)

  • 강병수;김경태
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권8호
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    • pp.97-103
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    • 2014
  • 최근 선형 주파수 변조-주파수 편이(Linear Frequency Modulation-Frequency Shift Keying: LFM-FSK) 신호를 사용한 후방 감시용 차량용 레이더 신호 처리 기법이 고안 되었다. 두 개의 계단 주파수(stepped frequency)신호를 순차적으로 연결한 LFM-FSK 신호의 특성을 이용 할 경우 후방 관측을 통해 차량에 대한 inverse synthetic aperture radar(ISAR) 영상을 형성할 수 있다. 이 때 관측 차량에 대한 ISAR 영상의 형성 시 펄스 간 위상 오차(inter-pulse phase error)로 인해 영상의 초점이 흐려지게 된다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 particle swarm optimization(PSO)를 활용한 high resolution range profile(HRRP)의 엔트로피(entropy) 최소화를 통해 펄스 간 위상 오차의 보상을 시행하였다. 여기서 LFM-FSK 신호를 이용하여 추정 한 관측 차량의 상대속도는 비용함수의 탐색구간(searching space)을 적절히 설정하는데 도움을 준다. 시뮬레이션 결과는 제시 된 기법을 적용하여 펄스 간 위상오차의 보상을 수행함으로써 초점이 맞는 ISAR 영상이 형성됨을 보여준다.

GPS 주파수간 편이 추정정확도 분석 (Estimation Accuracy Analysis of GPS Inter-Frequency Biases)

  • 김민우;김정래;허문범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.19-22
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    • 2010
  • The accuracy and integrity of global navigation satellite systems (GNSS) can be improved by using GNSS augmentation systems. Large ionospheric spatial gradient, during ionosphere storm, is a major threat for using GNSS augmentation systems by increasing the spatial decorrelation between a reference system and users. Ionosphere decorrelation behavior can be analyzed by using dual frequency GPS data. GNSS receivers have their own biases, called inter-frequency bias (IFB) between dual(P1 and P2) frequencies and they must be accurately estimated before computing ionosphere delays. GPS network data in Korea is used to compute each receiver's IFB, and their estimation accuracy and variability are analyzed. IFB estimation methodology to apply for ionosphere gradient analysis is discussed.

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OFDM 수중음향통신 신호처리 설계와 성능평가 (Design and Performance Evaluation of Signal Processing for OFDM Underwater Acoustic Communications)

  • 김병철
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.487-490
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    • 2004
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 수중음향 데이터 통신시스템에서 도플러 편이(Doppler Shift)와 도플러 확산(Doppler Spread)의 영향을 완화하여 주파수 효율을 향상시킬 수 있는 수신신호처리 방안을 설계하고 해상에서 송수신 된 시험 데이터의 BER 로써 성능을 평가한다. 도플러 편이를 OFDM 심볼에 부가된 Cyclic Prefix 와 상관계수법을 통해 추정하였으며 도플러 확산에 의해 시간에 따라 변화하는 채널을 Time-Frequency 축상에서 $2\times1D$ MMSE 방식으로 추정한다. 해상실험 결과, $8kHz\~11kHz$ 의 전송대역을 사용 할 때 복호 전 전송률 3098bps, 송수신 소자간 거리 7km, SNR 15dB에서 약 $1\~3\%$의 BER이 추정된다.

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