• 전력전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.72-83
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• 2013

The paper proposes a new multilevel variable output voltage AC/DC Converter for power supply of power amplifiers used in underwater acoustic sensors. The proposed multilevel variable output voltage AC/DC Converter is composed of two parts. One as the input section is the high efficiency phase-shifted PWM full bridge DC-DC converter to get multiport power sources. The other as the output section is composed of two flying-capacitor 3-level DC-DC converters and a diode bridge circuit to get fast-response and multilevel variable output voltage for an envelope amplifier. Also the paper suggests the detailed circuit topology and design guideline of multilevel variable output voltage AC/DC converter. It also proposes the power balanced control method between 3-level converters and the voltage balanced algorithm for flying capacitors. Its characteristics should be verified by the detailed simulation results. It is anticipated that the proposed converter will be used very well for power amplifiers used in underwater acoustic sensors.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12C호
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• pp.1175-1187
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• 2007

이동통신 기지국 시스템에서 송신 신호의 PAR 성능을 (peak-to-average power ratio) 개선함으로써 범용 전력 증폭기의 사용이 가능하게 되며, 이로 인해 전체적인 기지국 비용의 절감을 기대할 수 있다. 일반적으로 PAR 값을 줄임으로 인해 기지국 송신신호의 인근 대역 간섭 제한 성능을 나타내는 ACLR이나 (adjacent channel leakage ratio) 품질을 나타내는 EVM이나 (error vector magnitude) PCDE 성능의 (peak code domain error) 열화를 발생시킨다. 본 논문에서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 필터링 기반의 CFR 방식인 (crest factor reduction) FDCFR 알고리즘을 (filter-dependent CFR) 소개하며, 히스토그램 기반 코드 영역 보상(HBWCDC; histogram based waterfilling code domain compensation)기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 CFR 알고리즘은 PAR 감소뿐만 아니라 앞서 언급한 ACLR, EVM 및 PCDE등의 성능 열화를 방지한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.39-43
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• 2012

점대점 통신용의 60GHz 대역 무선 송수신기를 NRD(Non-Radiative Dielectric) 도파관 구조로 제작하였다. NRD 도파관을 구성하는 유전체 선로의 경우 재질이 무르기 때문에 정밀 가공이 쉽지 않고, 또 온도에 따른 수축팽창이 심해 공진 특성이 중요한 소자에 사용하기에 는 적합하지 않았다. 또한 NRD 도파관 구조로 증폭모듈을 구성하는 것이 어려웠는데, 본 논문에서는 위에서 언급된 문제를 극복 하고자 다음과 같은 방법으로 송수신기를 제작하였다. 기본적으로 NRD 도파관 구조를 유지하되, 공진특성이 중요하지 않은 소자들은 NRD 도파관 하이브리드 IC로, 공진특성이 중요한 소자들은 도파관으로 제작하고, 증폭기는 MMIC를 패키징하여 모듈화한 후에 NRD 도파관 내에 장착되도록 하였다. 제작된 송수신기는 FDD(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 통신하며, 10dBm의 송신출력과 -60dBm의 최소 수신감도를 갖고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.211-212
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• 2011

플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.55-62
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• 2006

본 논문에서는 단일층 압전 작동기로 구동되는 곤충 모방 날갯짓 기구의 실험적 평가의 결과를 제시하였다. 변위 증폭기구의 연결막대 길이와 힌지 위치를 조절하여, 말벌류 곤충의 상향 날갯짓 끝에 발생하는 날개 겹침 (clap)을 모방할 수 있도록 하였다. 또한, 실제 곤충 날개의 단면이 지그-재그형인 것을 모방한 날개를 제작하여 부착하였다. 이 두 가지 추가적인 고안으로 인하여 본 날갯짓 기구는 이전 날개에 비하여 면적이 절반 밖에 되지 않음에도 불구하고 더 큰 양력을 발생할 수 있었다. 본 연구에서는 날개의 겹침, 지그-재그형 단면, 인가전압 파형이 양력 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 최종적으로는 디지털 고속카메라를 이용하여, 개선된 날갯짓 기구가 상향 날갯짓과 하향 날갯짓에서 와류를 발생함을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.121-127
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• 2003

본 논문에서는 포터블 뇌파 바이오피드백시스템을 위한 전치증폭부 및 디지털 신호처리부의 하드웨어 구현에 대한 연구를 수행하였다. 뇌파의 특성을 고려하여 외부 잡음을 제거할 수 있는 뇌파 획득용 전치증폭부를 구현하였다. 측정된 뇌파에는 안전도, 근전도, 심전도 등의 신호들이 포함되어 있으며 이들은 뇌파 분석에 방해가 된다. 따라서 이러한 신호들을 제거하기 위하여 적응여파기 알고리즘을 수행하고 전치증폭부를 실시간으로 구동하는 디지털신호처리부를 구현하였다. 시뮬레이션 파형과 실제 뇌파를 적용한 실험결과를 통하여 개발된 시스템의 성능을 확인 할 수 있었으며 휴대형 뇌파바이오피드백 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권7C호
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• pp.678-687
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• 2003

전력 및 대역폭 제한적인 디지털 통신 시스템을 위한 새로운 변복조 기술인 8SQAM(8-state Superposed Quadrature Amplitude Modulation)은 인접하는 두 심볼간에 진폭과 위상이 상관관계를 유지함으로써 부드럽고 연속적인 위상천이와 함께 적은 포락선 변동을 갖는 출력신호를 생성한다. 또한 8SQAM신호는 심볼간 간섭이 없으며 compact한 스펙트럼 특성을 갖는다. 따라서 8SQAM은 기존의 8PSK와 비교하여 비선형 왜곡에 의한 혼변조(IM)와 인접 심볼 간섭(ISI) 그리고 다중채널(SCPC-FDMA) 환경에서의 인접 채널 간섭(ACI) 영향을 적게 받는다. 본 논문에서는 비선형 증폭 다중채널 간섭 환경에서 8SQAM 시스템의 수신 성능을 전산모의 실험을 통해서 분석하였다. 전산모의 실험 결과 8SQAM은 고출력증폭기(HPA)의 Input back-off(IBO)가 1dB이고 채널 간격이 데이터 비트 율의 41.7%(즉, 스펙트럼 효율 =2.40b/s/Hz)일 때, BER=1$\times$$10^{-4}$ 을 유지하기 위해 요구되는 CNR이 $\alpha$= 0.3의 roll-off 값을 갖는 8PSK 보다 2.7dB 우수한 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권7C호
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• pp.669-677
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• 2003

전력 및 대역폭 제한적인 디지털 통신 시스템을 위한 새로운 변복조 기술인 8SQAM(8-state Superposed Quadrature Amplitude Modulation) 시스템을 제안한다. 8SQAM은 심볼간 간섭(ISI)이 없으며 인접하는 두 심볼간의 진폭과 위상 사이에 상관관계를 유지함으로써 부드럽고 연속적인 위상천이와 함께 적은 포락선 변동을 갖는 출력신호를 생성한다. 따라서 8SQAM 시스템은 기존의 8PSK와 비교하여 비선형 왜곡에 의한 ISI와 혼변조(IM)에 의한 영향을 적게 받는다. 본 논문에서는 백색 가우시안 잡음 (AWGN)과 ISI 그리고 IM 성분을 갖는 비선형 증폭 채널 환경에서 8SQAM 시스템의 성능을 전산모의 실험을 통해서 분석하였다. 전산모의 실험결과 8SQAM은 고출력증폭기(HPA)의 input back-off(IBO)가 3dB일 때, BER=1$\times$$10^{-4}$ 을 유지하기 위해서 요구되는 CNR 값이 $\alpha$ = 0.25의 roll-off 값을 갖는 8PSK 보다 2.5dB 우수한 성능을 갖는다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11C호
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• pp.1106-1112
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• 2009

SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access)는 낮은 첨두전력을 가져 최근 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)의 상향 다중 접속방식으로 채택되었다. 파형정형 여파기인 제곱근 상승여현 여파기의 롤오프 계수가 1에서 0으로 감소함에 따라 SC-FDMA의 부반송파 매핑방식 중 하나인 IFDMA(interleaved FDMA) 방식의 대역폭은 좁아지지만, 오히려 그 첨두전력은 심각하게 증가할 수 있다. 실제 시스템에서는 증폭기의 전력효율을 높이기 위하여 높은 첨두전력을 특정 값 이하로 절사하는 클리핑 과정을 수행하게 된다. 신호의 클리핑은 고주파 성분의 재생성 및 신호의 왜곡을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 파형정형된 IFDMA 신호에서 클리핑이 스펙트럼과 오율에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.263-268
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• 2002

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템은 ISI와 주파수 선택적 채널에서 매우 강건한 (robust) 특성을 갖기 때문에 차세대 고속 데이터 전송에 효과적인 기술이다. 그러나, OFDM 시스템에서는 많은 부반송파를 사용하므로 높은 PAPR(peak to averahe power ratio)이 발생된다. 높은 PAPR의 OFDM 신호가 송신단의 비선형 증폭기를 통과할 때 심각한 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 프리엠파스시스 및 클리핑 기법을 이용하여 PAPR를 감소하였다. 이 방법은 IFFT 출력 신호를 프리엠파시스(de-emphasis)시키는 과정을 이용하여 효과적인 성능 개선을 갖는다. 부반송파의 수가 16개, QPSK 변조방식을 사용하고, 프리엠파시스 변화점이 IFFT 출력신호 최대진폭의 3/9이고, IFFT 출력진폭이 11인 지점에서 클립을 할때, CCDF(complementary cumulative density function)확률이 10/녀ㅔ -3/에서 PAPR이 약5.7㏈ 정도이고, BER=$10^{-3}$에서 요구 SNR은 기존의 OFDM보다 약 2 ㏈성능 개선을 보인다.