본 논문에서는 다양한 멀티 채널 오디오 규격들을 설명하고, 스테레오와 5.1 채널과 같이 기존에 많이 사용되고 있는 오디오 시스템 구조와 UHD 오디오 채널 시스템이 호환되기 위한 구조를 제안한다. 제안된 구조는 두 채널을 공간 오디오 코딩 기법으로 한 채널 오디오 신호화 공간 파라미터를 출력하는 구조를 기반으로 셋 채널을 한 채널로 변환하는 모듈과, 넷 채널을 한 채널로 변환하는 시스템을 설계한다. 이렇게 설계된 변환 모듈을 이용하여, 22.2 채널을 10.2 채널로 변환하기 위한 구조와 10.2 채널을 5.1 채널로 변환하기 위한 다채널 오디오 변환 시스템을 설계한다. 설계된 다채널 오디오 변환 구조를 실험하기 위하여 22.2 채널 오디오를 스테레오와 공간 파라미터로 변환하고, 다시 스테레오와 공간 파라미터를 이용하여 22.2 채널로 복원한 후 해당 채널에 대한 비교를 수행한다. 실험에서 보이는 바와 같이 스테레오와 공간 파라미터로부터 본원 된 경우임에도 불구하고 원음에 매우 유사한 파형의 결과를 얻을 수 있다.
CDMAPCS 시스템은 Rake 수신기를 이용만 경로 다이버시티를 채택하여 우수한 시스템 향상을 얻을 수 있어 주로 TDMA 시스템에서 적용하고 있는 등화기를 사용할 필요가 없다. 그러나 CDMA PCS 시스템의 역방향 링크에서는 순방향과는 달리 채널의 크기 및 위상 추정에 필요한 파이롯 채널이 없어 성능의 저하를 가져오게 된다. 따라서 역방향 링크에서 채널환경에 따라 Rake 수신기의 성능에 미치는 영향을 분석하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 시스템 성능 및 광대역 채널 파라미터 분석을 위해 광범위한 라이브러리와 시스템 구성의 유연성을 가지고 있는 Ptolemy [1] 플랫폼에서 CDMA PCS 시스템의 역방향 링크 규격에 따라 각 블록을 사용자 정의로 구현하였다. Ptolemy 시뮬레이터를 이용하여 CDMA PCS 시스템의 역방향 링크 비트오율 성능을 채널의 특성과 연관지어 분석하였다. 그리고 가상할 수 있는 각 채널 모델을 이용하여 CDMA PCS 시스템의 성능과 광대역 채널 파라미터 (예: 지연확산)와의 상관 관계를 파악하였다. 본 연구에서 CDMA PCS 시스템에서는 일반적으로 알려져 있는 지연확산보다 평균지연 파라미터가 더 높은 상관 관계가 있음을 발견하였다.
DVD/BD 및 HDTV의 보급으로 인해 다수의 오디오 컨텐츠들이 멀티채널(5.1채널 이상) 형식으로 제작되고 있다. 오디오 정보를 담고 있는 물리적인 채널의 수가 증가하면, 이에 따라 정보량도 선형적으로 증가하게 된다. 선형적으로 증가된 정보를 기존의 오디오 코덱을 이용해 큰 압축할 경우, 압축에 필요한 비트레이트의 선형적인 증가를 피할 수 없다. 최근 채널 수 증가로 야기되는 비트레이트의 증가를 최소화하고 효율적으로 멀티채널 오디오 신호를 압축할 수 있는 방법으로 MPEG surround와 같은 파라메트릭 멀티채널 오디오 코딩 방식이 제안되었다. 파라메트릭 멀티채널 오디오 코딩 방식의 경우, 멀티채널 오디오 신호를 채널 수가 감소된 다운믹스 신호와 다운믹스 신호로부터 다시 멀티채널 오디오 업믹스 하는데 필요한 파라미터로 표현하는 방식이다. 따라서 다운믹스 방식 및 업믹스에 필요한 파라미터에 따라 업믹스된 멀티채널 오디오 신호의 품질이 달라진다. 본 논문에서는 MPEG surround에서 사용하고 있는 기존의 ITU-R 다운믹스 방식의 문제점을 실제 멀티채널 오디오 신호의 사례를 통해 제시하고 이 문제점을 해결하기 위한 새로운 다운믹스 방식과 파라미터를 제안하고자 한다.
본 논문에서는 음성/음악 통합 압축 기술(USAC)에 적용된 공간 오디오 부호화 기법인 MPEG 서라운드에서 채널 간 위상차(IPD) 파라미터를 효과적으로 생략하는 기법에 대해 다룬다. 기존의 방법에서는 파라미터 밴드의 IPD 파라미터가 모두 작은 경우에도 전체를 처리하여 전송한다. 이러한 경우 생략을 통해 비트 효율을 향상시킬 수 있다. IPD 파라미터의 심리음향적 민감도를 고려하여 청취 환경에서 인지하지 못하는 문턱 값을 추정하고, 문턱 값 아래의 위상차를 발생시키는 IPD 파라미터는 0으로 설정하고 전송하지 않는다. 제안하는 채널 간 위상차 파라미터 생략 기법을 적용하면 기존에 비해 38% 정도의 위상 파라미터 절감 효과를 얻을 수 있고, MUSHRA 청취 실험을 통해 복호화된 오디오의 음질 하락이 없음을 보인다.
본 논문은 다중 경로 다중입력 (Multiple-input multiple-output : MIMO) 채널에서 space alternating generalized expectation-maximization(SAGE) 알고리즘을 이용하여 채널 파라미터 추정 성능을 확인한다. 성능을 비교하기 위해 781 대역의 제주도 측정지역에서의 채널 파라미터로부터 시변 채널 환경 채널 파라미터 추정을 SAGE 알고리즘을 통해 추정하고 원본 데이터와 비교한다. 이를 통해 SAGE 알고리즘의 성능을 확인할 수 있으며 일반적인 파라미터 계산보다 SAGE 알고리즘을 통해 추정하는 것이 지연 확산(Delay Spread), 도래각 확산(Arrive of Angular Spread)이 적어 정확 측면에서 성능이 뛰어나고 안정적이다.
IEEE 802 Local Area Network(LAN) 기준 모델의 Media Access Control(MAC)방식에서 CSMA/CD, 토큰링, 토큰 버스방식을 포함하며, LAN성능의 척도인 Throughput에 영향을 주는 파라미터는 채널의 길이, 전송 속도, 패킷의 크기 및 스테이션 수이다. 본 논문에서는 이러한 파라미터를 정규화시켜 해석하므로 각 파라미터가 채널 Through-put에 미치는 영향을 검토하였으며 특히, 토큰 링방식과 토큰 버스방식에 대한 해석으로 각 파라미터와의 관계를 고찰하여 CSMA/CD방식과의 비교 검토를 하였다.
본 논문에서는 UWB(초광대역 : Ultra-Wideband) 시스템에서 FCC 위원회에서 제안한 규정을 근거로 산출된 파라미터를 이용하여 M-ary PPM 시스템에서 고려되는 파라미터 값의 관계를 분석한 후 최적의 파라미터 값을 산출하였다. AWGN 채널에서 다중 접속을 고려하지 않은 단일 사용자일 경우로 가정시, 펄스 반복 개수 N/sub s/가 변화함에 따른 BER 특성과 M=4, 8인 경우 채널부호화 기법을 채용시 성능 개선으로 부호율 R(1/2, 1/3)과 구속장 K(7, 9)에 따른 Convolution 부호화를 고려하였을 경우 BER 특성을 분석하였다.
본 논문에서는 UWB(초광대역 : Ultra-Wideband) 시스템에서 FCC 위원회에서 제안한 규정을 근거로 산출된 파라미터를 이용하여 M-ary PPM 시스템에서 고려되는 파라미터 값의 관계를 분석한 후 최적의 파라미터 값을 산출하였다. AWGN 채널에서 다중 접속을 고려하지 않은 단일 사용자일 경우로 가정시, 펄스 반복 개수 Ns가 변화함에 따른 BER 특성과 M=4, 8인 경우 채널 부호화 기법을 채용시 성능 개선으로 BCH와 Convolution 부호화를 고려하였을 경우 BER 특성을 분석하였다.
본 논문에서는 공간 오디오 부호화 기법인 MPEG 서라운드에서 공간 파라미터 전송 시 위상 파라미터를 생략하는 기법에 대해 다룬다. 기존 방법에서는 한 프레임이 모두 적은 위상차를 가지는 경우에도 정상적으로 처리하여 전송한다. 이러한 경우 위상차 파라미터를 생략하여 비트 효율을 향상시킬 수 있다. 스테레오 복원 과정에서 발생하는 채널 간 시간차에 기반해 설계된 양자화기를 생략 기법에 적용하면 기존에 비해 평균적으로 40 ~ 50% 정도의 위상 파라미터 절감 효과를 얻을 수 있다.
본 논문에서는 고주파에서 동작하는 터널링 전계효과 트랜지스터 (TFET)의 소신호 파라미터 추출과 이에 대한 분석을 다루고 있다. 시뮬레이션으로 구현된 TFET의 채널 길이는 50 nm에서 100 nm 사이에서 변화되었다. Conventional planar MOSFET 기반의 quasi-static 모델을 이용하여 TFET의 파라미터 추출이 이루어졌으며 다른 채널 길이를 갖는 TFET에 대한 소신호 파라미터의 값을 게이트 바이어스 변화에 따라서 추출하였다. 추출 결과로부터 effective gate resistance와 transconductance, source-drain conductance, gate capacitance 등 주요 파라미터의 채널 길이 변화에 따른 경향성이 conventional MOSFET과 상당히 다른 것을 확인하였다. 그리고 $f_T$는 MOSFET과 달리 게이트 길이 역수의 값에 정확히 반비례하는 특성을 보였으며 TFET의 고주파 특성 향상을 transconductance의 개선이 아닌 gate capacitance의 감소에 의하여 가능함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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