• 제목/요약/키워드: 최소위상시스템

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전력증폭기 모델링을 위한 최소 샘플링 주파수 연구 (Minimal Sampling Rate for Quasi-Memoryless Power Amplifiers)

  • 박영철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권10호
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    • pp.185-190
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    • 2007
  • 무선 단말기용 전력증폭기의 모델링을 위한 최소 샘플링 주파수에 대해 실험 및 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 비선형 소자의 모델링은 소자의 비선형성 해석 및 디지털 전치왜곡기 등의 응용분야에서 활용되나, 소자 모델링용 샘플링 주파수에 대한 그동안의 연구 결과에 의하면 최소한 입력신호의 Nyquist 조건이 만족될 경우 주어진 비선형 소자의 모델링이 가능하다고 보고되어 왔다. 하지만 광대역 신호용 소자 모델링의 경우 A/D 변환기 주파수 성능이 충분하지 못하거나 구현이 매우 난해하며, 높은 샘플링 주파수로 인한 전력소모가 무선단말에 적용하기에는 무시하지 못할 수준이다. 따라서 본 연구에서는 단말기용 메모리리스 전력증폭기의 선형화 기술에 사용되기 위한 샘플링 주파수에 있어, 입력 신호의 Nyquist 조건 이하로 샘플링하여 전력증폭기의 모델링에 성공적으로 적용할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 이 경우 전체 시스템의 광대역 주파수 응답이 보장되어야하며 이를 위해 광대역 샘플러 및 시간 영역에서의 비선형 모델링이 제안되었다. 시뮬레이션 결과 샘플링 주파수 조건에 상관없이 동일한 AMAM, AMPM 비선형성을 해석할 수 있었으며, 880MHz, 23dBm 무선단말용 전력증폭기에 적용하여 측정한 결과 또한 샘플링 조건의 변화에 대해 모델링 결과는 0.8dB 이내의 변화를 보임을 알 수 있었다. 샘플링 시스템은 크기시호 복원을 위한 포락선 검출기, 복소신호 추출을 위한 위상천이기 및 광대역 샘플러 등으로 구성되었으며, QPSK 신호를 인가하여 전력증폭기의 비선형성 검출에 활용하였다. 이 시스템은 단말용 전치왜곡기에 활용하여 단말 출력 성능 개선에 활용 될 수 있다.

GPS 반송파 위상을 사용한 편대비행위성 상대위치결정 연구 (Precise Relative Positioning for Formation Flying Satellite using GPS Carrier-phase Measurements)

  • 박재익;이은성;허문범
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1032-1039
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    • 2012
  • 이 논문에서는 GPS L1/L2 이중 주파수 반송파 위상 관측값을 사용하여 100km 이상의 장기선을 가지는 저궤도 편대비행위성의 상대위치결정 기법을 연구하였다. 더욱 다양한 응용분야로의 유연한 확장을 위해 위성의 동역학 모델을 고려하지 않았고 이중 주파수 GPS 관측값과 오차 모델링을 기반으로 확장칼만필터를 통해 구하고자 하는 미지의 변수를 추정하였다. 편대비행위성 간 기선의 증가로 인해 공통오차로 소거되지 않고 남아있는 전리층 지연 오차는 전리층 매핑 모델을 사용하여 계산하였다. 정수형 미지정수 검색은 정수 최소 자승 조건을 만족하는 미지정수를 보다 빠르고 효율적으로 검색할 수 있는 MLAMBDA 기법을 적용하였다. 결정된 정수형 미지정수의 검정은 비율 테스트를 통해 판정하였다. 제안된 기법의 검증을 위해 편대비행위성 간 상대 기선 거리가 100 km 이상 떨어져 있는 가상의 편대비행위성 시나리오를 구성하여 상대위치결정 정확도를 분석하였다. 분석된 결과를 통해 제안된 기법은 장기선에서의 반송파 위상 미지정수 결정과 mm 수준의 정밀한 상대위치결정이 가능함을 확인하였다.

4×4 버틀러 매트릭스 기반 28 GHz 스위치 빔포밍 안테나 시스템 설계 (Design of a 28 GHz Switched Beamforming Antenna System Based on 4×4 Butler Matrix)

  • 박성춘;김승현;손지훈;신현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.876-884
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    • 2015
  • 본 논문에서는 5세대 이동통신을 위한 28 GHz 주파수 대역에서 스위치 빔포밍 안테나 시스템을 설계하였다. 본 빔포밍 시스템은 버틀러 매트릭스를 사용하였으며, 이는 다른 4 방향의 빔 조향을 할 수 있도록 각 출력단에 등간격의 위상을 생성한다. 배열 안테나는 28 GHz 주파수 대역에서 원하는 4개의 방향으로 조향할 수 있도록 설계하였다. 설계한 버틀러 매트릭스는 커플러와 지연선로로 구성되며, 그 동작에 대하여 설명하였다. 본 안테나 시스템은 유전율이 3이고, 5 mil의 높이를 가진 RO3003 기판을 이용하여 설계하였다. 설계한 버틀러 매트릭스의 사이즈는 $20.3{\times}13.0mm^2$이고, 배열 안테나의 사이즈는 $21.2{\times}19.9mm^2$이다. 본 시스템은 $-34^{\circ}{\sim}+33^{\circ}$까지 조향을 할 수 있고, Sidelobe level(SLL)의 최소값은 12.9 dB이다.

군지연 특성을 고려한 위성통신 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of the Satellite Communication System Including the Grop Delay Characteristics)

  • 맹준호;유흥균;김기근;이대일;김도선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.265-270
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    • 2004
  • 본 논문에서는 group delay가 위성 통신 시스템에 미치는 영향을 분석한다. 일정한 상수가 아닌 group delay에서는 신호의 위상 왜곡이 발생한다. Group delay는 특성에 따라 linear, parabolic, cubic으로 모델링할 수 있다. 각각의 group delay 특성을 위성통신 시스템에 적용하여 BER(bit error rate)을 분석한다. Group delay는 신호의 대역폭이 커질수록 신호에 미치는 영향이 커지는 특성을 갖고 있으며, 위성 통신 시스템의 정보 전송속도가 1Mbps, 4Mbps, 8Mbps 의 세 가지인 경우에 대하여 BER을 분석한다. 이때 channel coding으로는 구속장이 7이고, code rate 1/2인 convolution coding과 7/8 punctured convolution coding 를 이용한다. BER = $10^{-5}$을 만족하는 요구 SNR을 관찰하였을 때, group delay의 영향을 받는 데이터는 group delay의 영향을 받지 않은 데이터에 비해 요구 SNR은 최소 0.3㏈에서 최대 4.4㏈으로 증가한다. 이들 중 group delay에 의한 영향이 가장 큰 경우는 group delay의 특성이 linear 특성이고 channel coding이 7/8 puncture convolution coding, 전송속도가 8 Mbps인 경우로서 이때 요구 SNR은 4.4㏈증가한다.

CDGPS를 위한 LSAST 미지정수 추정기법 개선에 관한 연구 (A study on improving LSAST ambiguity resolution for CDGPS)

  • 이기훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.74-80
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    • 2006
  • 1980년대부터 민간에 개방된 GPS는 C/A코드의 도달시간을 측정하여 위치를 계산하고, 반송파의 도플러 주파수를 측정하여 속도를 계산한다. 위치정확도를 향상시키기 위하여 공통오차를 제거하는 DGPS 기법과 반송파 위상을 이용하여 수cm 내의 정확도를 가질 수 있는 CDGPS 기법이 1990년대부터 개발되기 시작하였다. 본 논문에서는 CDGPS를 위해 LSAST 미지정수 추정기법을 개선하여 계산효율 및 신뢰도를 높이고, 단일 주파수 GPS 수신기를 이용하여 움직이는 항체의 상대위치를 수cm 내의 정확도로 측정한 실험결과를 INS의 위치와 비교하여 제시한다. 이러한 결과는 추후 정밀관성항법장치, 무인자율주행, 측지 및 정밀지도제작 등에 유용하게 쓰일 수 있다.

ATM망에서 다중 멀티캐스팅 서버를 이용한 IP 멀티캐스팅 방안 (IP Multicasting Scheme in ATM Networks)

  • 변태영;장성식;한기준
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권9호
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    • pp.1145-1157
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    • 1999
  • 본 논문에서는 RFC 2022에서 제안한 MARS 모델을 기반으로 하여 단일 대규모 클러스터를 가지는 ATM 망에서 다중의 멀티캐스팅 서버(MCS)를 이용한 멀티캐스팅 방안을 제안하고 그 성능을 평가하였다. 클러스터 내의 한 ATM 호스트가 특정 IP 멀티캐스트 그룹에 가입할 경우 ATM 호스트의 위치와 이미 존재하는 멀티캐스팅 서버들 사이의 전송 지연을 고려하여 가능한 한 종단간 전송 지연을 최소화하는 멀티캐스팅 서버를 선택하는 방안을 기술하였다. 이 방안은 최단거리 경로 알고리즘(shortest path algorithm)에 기반하여 최적의 MCS를 선정하고 송수신자 사이의 최소 지연을 가지는 멀티캐스트 트리를 구성한다. 다양한 망 위상에서 MCS의 분포 패턴을 다르게 할 경우에도 이 방안은 멀티캐스트 트리의 평균 전달 지연을 줄이는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.Abstract In this paper, we proposed a scheme to support multiple MCSs over a single and large cluster in ATM networks, evaluated its performance by simulation. When an ATM host requests joining into a specific multicast group, the MARS designate a proper MCS among the multiple MCSs for the group member to minimize the average path delay between the sender and the group members. This scheme constructs a multicast tree through 2-phase partial multicast tree construction based upon the shortest path algorithm.We reduced the average path delay in multicast tree using our scheme under various cluster topologies and MCS distribution scenarios.

영구 여기 조건이 불필요한 직접 적응 극배치 제어기의 설계 (Design of a Direct Adaptive Pole Placement Controller Without Persistency of Excitation)

  • 신강욱;최홍규;박준열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.1157-1163
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    • 1992
  • 비최소 위상 시스템에 대한 적응 제어 알고리즘의 발전은 제어 법칙에 있어서 발생되는 비정칙성(singularity)에 의하여 제한되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 직접 적응 제어방식과 간접 적응 제어방식을 사용하여 플랜트 신호에서의 영구 여기(persistency of excitation)를 유발시켜 플랜트의 실제값을 추정하기 위한 추정의 수렴성을 보장하는 방법과 간접 적응 제어방식을 사용하여 영구 여기 조건 없이 가제어성 필요 조건을 만족하도록 추정을 적절히 변형 시키는 방법이 연구되어 왔다. 본 논문에서는 직접 적응 제어방식을 사용하여 영구 여기 조건이 없어도 제어기의 파라메타 추정이 가능하도록 하였으며, 플랜트 파라메타의 추정없이 제어기의 파라메타를 직접 추정하도록하여 추정 알고리즘을 간소화하였다.

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LQR 제어이득의 효율적 산정에 의한 능동텐던 구조물의 최적화 (Optimization of Active Tendon Controlled Structures by Efficient Solution of LQR Control Gain)

  • 조창근;권준명;정인규;박문호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.73-80
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    • 2008
  • 본 논문의 목적은, LQR 제어이득의 효율적 산정에 의한 지진하중을 받는 빌딩 구조물의 능동지진제어를 위하여 능동텐던 장치를 적용한 구조물의 지진응답제어를 위한 최적화 방법을 제시한 것이다. 텐던을 이용한 구조물 지진응답제어 문제의 정식화를 위해 Ricatti 폐회로 제어이론 및 위상보정에 의한 시간지연현상을 도입하였으며, 상태방정식의 해를 산정하기 위해 전달 행렬을 이용한 수치해석법을 이용 사다리꼴적분법에 의해 상태벡터의 해를 산정하였다. 성능지수의 최적화를 위해, 최소 가중행렬비를 설계변수로, IBC 2000의 허용층간변위 규정과 텐던의 최대제어력을 제약조건으로 하여, SUMT 기법에 의해 최적 해를 산정토록 최적제어 프로그램을 개발하였다. 8층 빌딩구조물에 대한 적용 예에서, 최적제어를 적용한 시스템이 비제어 시스템에 비해 층간제어효과가 우수하고, 일정 가중행렬비 적용 제어시스템에 비해 낮은 성능지수가 요구되었다.

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미소 교류 자기장 측정을 위한 Mach-Zehnder 광섬유 간섭계 자기센서 특성분석 (Fiber-optic Mach-Zehnder Interferometer for the Detection of Small AC Magnetic Field)

  • 김대연;안준태;공홍진;김병윤
    • 한국광학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.139-148
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    • 1991
  • 광섬유를 사용하여 미소 교류자기장 (200Hz-2kHz) 감지를 위한 광섬유 간섭계 자기센서시스템을 구성하였다. 자왜효과(magnetostriction effect)가 큰 비정질 metallic glass(2605SC)를 광섬유에 부착하여 자기장 감지부를 제작하고 방향성 결합기 metallic glass(2605SC)를 광섬유에 부착하여 자기장 감지부를 제작하고 방향성 결합기(directional coupler)를 사용한 광섬유 일체식(all-fiber type)으로 Mach-Zehnder 간섭계를 구성하여 외부 자기장의 변화를 간섭계의 위상변화로 변환시켜 그 크기를 측정하였다. 온도변화, 진동 등 주위환경에서 오는 불규칙한 신호에 의한 간섭계의 신호소멸(signal fading) 문제는 능동 위상추적방법(active phase tracking method)으로 간섭계의 기준 광통로(reference arm)에 위치한 위상 변조기에 보상신호를 되먹임으로써, 직각조건(quadrature condition)을 이루어 안정시켰다. 측정 결과 metallic glass의 주파수 반응특성은 900Hz-2kHz 대역에서 거의 비슷한 경향을 보였으며 최대 감도를 나타내는 직류 바이어스 자기장은 3.5 Oe 였다. 미소 교류자기장에 대한 간섭계의 출력은 $\pm$0.5 Oe 범위 안에서 좋은 선형성을 보였다. 1 kHz 교류자기장에 대한 scale factor S는 8.0 rad/Oe 이었으며 최소감지자기장은 $3X10^{-6} Oe/\sqrt{Hz}$(1Hz detection bandwidth)이었다.

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Open-Loop Polar Transmitter에 적용 가능한 테일러 급수 근사식과 CORDIC 기법 성능 비교 및 평가 (Performance Comparison of Taylor Series Approximation and CORDIC Algorithm for an Open-Loop Polar Transmitter)

  • 김선호;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권9호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • DPM (Digital Phase wrapping Modulation) open-loop polar transmitter는 in-phase와 quadrature 신호를 진폭(envelope) 신호와 위상(phase) 신호로 변환한 후 신호의 사상화 과정을 거쳐 광대역 통신 시스템에서의 효율적인 적용이 가능하다. 사상화 과정은 일반적인 통신 시스템에서의 양자화와 유사하며 그 과정에서 발생하는 오차를 고려할 때 좌표계 변환부에 CORDIC (COordinates Rotation DIgital Computer) 알고리듬 대신 테일러 급수 근사 기법의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 테일러 급수 근사 기법을 광대역 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템용 DPM polar transmitter의 직교 좌표계-극 좌표계(cartesian to polar coordinate) 변환부에 적용하는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 방법은 CORDIC 알고리듬을 채용하고 있다. 이것을 효율적으로 적용하기 위해 모의 실험을 통해 각각의 기법에 대한 평균제곱오차 (MSE : Mean Square Error) 성능을 측정하고, 설계 관점에서 허용된 CORDIC 오차를 기준으로 알고리듬의 최소 반복횟수와 테일러 급수의 최소 근사 차수를 찾는다. 또한 FPGA 전달 지연속도를 비교한 결과에 의하면 CORDIC 알고리듬 대신 낮은 차수의 테일러 급수 근사 기법을 사용해 좌표 변환부의 처리 속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.