• 제목/요약/키워드: 펄스폭 변조 신호

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3채널 지연선을 가진 디지털주파수판별기의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Digital Frequency Discriminator with 3-Channel Delay Lines)

  • 김승우;최재인;진희철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.44-52
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    • 2017
  • 본 논문에서는 전자전장비에 사용할 수 있는 주파수 분석의 정확도가 높으면서 소형화된 디지털주파수판별기 설계방안을 제안하였다. 전자전 장비는 레이더 신호로부터 주파수, 펄스폭, 펄스도착시간, 신호세기, 도달 방위각, 펄스 내 신호변조 등의 정보를 분석할 수 있어야 한다. 전자전장비는 레이더의 매우 좁은 펄스(100ns 이하) 신호를 분석 할 수 있어야 한다. 따라서 전자전장비는 특별한 형태의 수신기 구조가 필요하며, 주파수 측정을 위하여 순시주파수측정방식 구조의 설계가 일반적으로 사용된다. 이 중 대표적으로 사용되는 방식이 디지털주파수판별기다. 기존 디지털주파수판별기는 회로 소자가 개별부품으로 구성되어 부피와 중량이 크며, 고가인 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 기존의 디지털주파수판별기는 4개의 지연선($1{\lambda}$, $4{\lambda}$, $16{\lambda}$, $64{\lambda}$)을 사용하는 반면, 제안한 디지털주파수판별기는 3개의 지연선($1{\lambda}$, $4{\lambda}$, $16{\lambda}$)을 사용하였으며, 국내에서도 비약적인 발전을 하고 있는 마이크로 집적회로 기법으로 설계하였다. 주파수 정확도를 향상하기 위한 방법으로 신호세기 검출과 온도보정을 실시하였다. 제안한 디지털주파수판별기는 실험결과 1.5MHz 이하의 높은 주파수정확도를 가지는 것을 확인하였다. 이것은 국외 도입되는 디지털주파수판별기보다 우수한 성능을 가진다고 볼 수 있다.

저가형 DSP를 사용하는 FMCW 레이더 신호처리부의 효율적 구현 방안 (Efficient Implementation of FMCW Radar Signal Processing Parts Using Low Cost DSP)

  • 오우진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.707-714
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    • 2016
  • 차량용 능동안전 시스템은 전방충돌방지, 차선이탈 경보, 차선변경 지원 등이 있으며 소형차에 도입될 정도로 대중화되고 있다. 대표적인 능동안전 시스템인 FMCW 레이더는 가격 경쟁력과 성능개선을 위해 전방과 측면용 레이더의 통합과 위상배열이나 다중 안테나의 적용이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 차량용 FMCW레이더 시스템의 신호처리부를 저가의 DSP로 구현하기 위한 효율적인 방안들을 제안한다. PWM기반의 아날로그 변환, 계산량을 줄이는 근사화 기법, 효율적인 벡터연산 등을 제안하고 구현하였다. 구현된 신호처리 보드는 1.4ms의 펄스 반복간격에서 1024길이의 FFT 처리가 실시간 성능을 보였다. 실제 도로 실험에서 10Hz의 갱신율로 실시간 동작과 성능을 확인하였다.

멀티채널 고속 PWM의 FPGA 구현 (FPGA Implementation of High Speed Multi-Channel PWM)

  • 김창수;박성모
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.959-962
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    • 1999
  • 예전에 일반적인 DC모터제어 또는 전류 량 제어 분야에만 사용되던 펄스 폭 변조기 형태의 부품이 근래에는 멀티미디어 단말장치의 한 부품으로 사용되고 있는데 본 논문에서는 비디오 신호처리 및 영상보드에서 간편하게 사용될 수 있는 PWM 모듈을 설계하였다. 단말장치의 주변 칩에서 사용되는 일반적인 내장형 모듈을 사용하게 되면, 멀티채널을 요하는 시스템에서 채널의 부족으로 인해 여러 개일 마이크로 콘트롤러를 사용해야 하는 단점이 있다. 이 때문에 내장형으로 사용될 수도 있으며, 독립적으로도 동작할 수 있는 구조가 필요하며 정적으로 동작해야 하는 시스템에도 이식될 수 있는 기능도 동시에 가지고 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 기능을 만족시키기 위한 진보된 PMW 모듈의 구조를 제안하였으며, 이를 VHDL로 기술하여 기능을 검증하고, XC4010XL-PC84 FPGA로 구현하였다.

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Multi-State PWM 방법을 이용한 디지털 앰프의 성능 개선 (Improvement of Digital Amplifier Performance using Multi-State Pulse-Width-Modulation)

  • 진종언;성굉모;두세진
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.349-352
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    • 2000
  • 디지털 앰프, 흑은 D급 앰프에서는 기존의 앰프와 달리 펄스 폭 변조(PWM) 방식을 사용한 스위칭을 이용하므로 $90\%$를 상회하는 고효율을 달성한다고 알려져 있다. 하지만, 입력 레벨이 작은 신호가 많은 일반적인 경우에도 전원 전압에 해당하는 큰 전압으로 스위칭하게 되므로 작은 입력 시의 효율은 상당히 떨어진다. 본 논문에서는 기존 앰프보다 효율을 높일 수 있는 4, 5-State PWM 방법을 제시하였으며, 시뮬레이션 결과 기존 PWM 사용 앰프에 비하여 대략 효율이 $40\%$ 상승하여 방열판과 앰프의 크기를 줄일 수 있다. 또한 스위칭 주파수가 기폰 방법 대비 1/2로 감소하므로 디지털 앰프의 실용화에 가장 큰 걸림돌이었던 전자파 방출의 양도 크게 감소한다.

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비례제어 솔레노이드 액추에이터의 응답성 향상 연구 (A Study on Response Improvement of a Proportional Solenoid Actuator)

  • 윤소남;함영복;박중호
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제13권3호
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    • pp.47-52
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    • 2016
  • This paper presents a control method for the performance improvement of a proportional solenoid actuator using a Pulse Width Modulation (PWM) signal. It is very difficult to obtain excellent response performance from a proportional solenoid actuator using a simple proportional controller with no PWM signal or dither because the mass and structure of a proportional solenoid actuator changes according to the application target, friction force in the proportional solenoid tube, operating force and displacement range. To solve the above problems, first, a controller with a PWM function for experimenting with attraction force characteristics was designed and manufactured. Secondly, an experimental setup for solenoid performance measurement with a force sensor and a displacement sensor was also manufactured. The attraction force characteristics according to the frequency and duty ratio variations of a PWM signal were tested and the relationships among the frequency, duty ratio, plunger mass and friction characteristics were analyzed. Finally, response characteristics improvements for proportional solenoid actuators are discussed.

LED의 펄스폭 변조를 통한 휘도조절시 과도구간이 존재하지 않는 전류 제어 기법 (Zero-Transient Current Control Method for PWM Dimming of LED)

  • 윤영남;이상현;조상호;홍성수;김창섭;이효범;한상규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.64-70
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    • 2011
  • 본 논문에서는 LED조명의 휘도조절을 위해 PWM 휘도조절시 발생하는 LED전류의 과도 상태제거를 위한 전류제어 기법을 제안한다. 제안된 LED전류 제어 기법은 과도상태가 존재하지 않으므로 휘도조절 신호의 동작 시비율이 매우 작은 영역에서도 전류 제어를 통해 낮은 휘도를 정밀하게 표현할 수 있다. 또한 전류의 Overshoot이 발생하지 않으므로 휘도를 일정하게 유지할 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 제안된 LED전류 제어 기법의 동작원리를 설명하고, PSIM을 이용한 모의실험 및 실제 46인치 LCD TV의 시작품 제작을 통해 제안된 기법의 타당성 및 우수성을 검증한다.

이득과 분산을 조절한 광섬유의 변조 불안정성 분석 (Modulation Instability in Dispersion and Gain Managed Fibers)

  • 최병훈;김상인
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.93-99
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    • 2007
  • 본 논문에서는 주기적으로 분산 값의 부호가 바뀌는(dispersion managed: DM) 선로에서 급작스런 분산 변화로 인한 scattering을 완화시키도록 이득을 공간적으로 변조(gain management: GM)하는 시스템을 제안하고 이에 대한 modulation instability(MI) 변화에 대한 이론적인 분석과 수치해석적인 분석을 보고한다. 연구결과 어떤 경우에도 GM을 가한 시스템이 DM만을 한 시스템 보다 MI 이득의 크기와 cutoff frequency, side band peak모두가 작아짐을 확인하였다. 동일한 광신호 세기에 대해서 MI 이득이 작아지는 것은 four wave mixing 등 광섬유의 비선형 현상을 완화시킴으로써 파장분할다중화 전송의 품질 향상에 도움이 될 뿐 아니라, 솔리톤(soliton)을 이용한 전송에 있어서 하나의 펄스에 더 많은 에너지를 갖게 함으로써 신호대 잡음비를 개선할 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 분산과 이득이 동시에 조절된 선로의 효과를 솔리톤 전송 시스템의 개선된 특성을 편광모드분산(polarization mode dispersion: PMD)가 존재하는 선로에서의 펄스 폭 증가를 통하여 살펴본다.

PPM 변조방식의 IR-UWB 시스템에서 데이터 결정방식을 이용한 타이밍 추적기 (Data Decision Aided Timing Tracker in IR-UWB System using PPM)

  • 고석준
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권1호
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    • pp.98-105
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Maximum Likelihood(ML) 알고리즘을 변형한 Suboptimal ML 타이밍 검출기를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 Suboptimal ML방식은 참조신호 생성과정이 Early-Late gate 또는 ML 방식에 비해 간단하면서도 타이밍 검출기의 이득은 거의 동일한 값을 얻을 수 있다. 또한, 타이밍 추적기는 데이터 판별을 이용하기 때문에 적은 타이밍 오차 범위만이 추적 가능하다. 즉, 펄스폭이 0.7ns인 4차 가우시안 모노사이클을 사용하였을 경우, 추적 가능한 타이밍 오차는 ${\pm}0.06ns$이다. 따라서 탐색기는 높은 정확도를 갖는 획득성능을 갖고 있어야 한다. 성능 분석은 잡음뿐만아니라 송신기와 수신기의 펄스 생성과정에서 사용되는 오실레이터 지터를 고려한다. 컴퓨터 모의 실험 결과는 타이밍 검출기의 평균과 분산 및 타이밍 추적기의 추적 성능을 보여준다. 그리고 이동성에 의해 타이밍 오차가 점차적으로 증가하는 경우를 가정하여 추적성능을 제시한다. 본 논문은 타이밍 추적기의 성능을 제시하기 위해 하나의 복조기인 단인 상관기만을 고려한다.

LED 휘도의 디지털 제어 방식에 관한 연구 (A Study on Digital Control Method of LED Luminance)

  • 강신호;염정덕
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.28-34
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    • 2010
  • 발광다이오드(LED)의 휘도를 제어하는 기존 방식은 펄스폭변조(PWM)방식이 주로 사용되었다. PWM 방식은 LED의 점등시간비와 휘도가 비례하는 아날로그적인 방식으로 통신 등의 디지털 방식과는 호환이 어려운 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 디지털 방식으로 적, 녹, 청색 LED의 휘도를 제어하는 실험을하였다. 이를 위해 LED 구동회로와 디지털 논리회로로 구성된 LED 디지털제어 장치를 개발하였다. 디지털 입력에 대한 적, 녹, 청색 LED의 점등 펄스 수를 제어하여 다양한 광색을 구현하고, 측정한 광색의 x, y 색도좌표가 원하는 색의 CIE 색도도 영역에 포함될 수 있도록 디지털 코드를 최적화시켰다. 본 연구 결과는 디지털 통신을 이용한 LED 램프의 원격 제어로 풀 컬러를 구현하는데 효과적으로 활용될 수 있다.

다중 경로 채널에서 임펄스 라디오의 특징 (Characteristics of Impulse Radios for Mu1tipath Channels)

  • 이호준;한병칠
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권11B호
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    • pp.1501-1509
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    • 2001
  • 최근 들어 무선 통신 시스템의 급격한 증가로 인해, 한정된 주파수 자원의 효과적인 배분이 큰 문제로 대두되고 있으며, 이의 근본적인 해결 방안으로서, 초광대역 시간도약 임펄스 라디오 시스템이 많은 관심을 모으고 있다. 임펄스 라디오 시스템은 PPM 변조된 데이터를 1 nsec 이하의 매우 짧은 펄스폭을 갖는 가우시안 모노사이클 펄스를 사용하여 전송한다. 따라서 전송 신호는 매우 낮은 전력의 수 GHz에 이르는 초광대역 스펙트럼을 갖게 되며, 기존의 통신 시스템에 거의 간섭을 미치지 않는 것으로 알려져 있다. 본 논문의 목적은 임펄스 라디오 신호의 다중 경로 전파 특성을 파악하고 다중 경로 환경에서 상관기를 사용하는 수신기의 성능을 평가하는데 있다. 이러한 목적을 위하여 본 논문에서는 결정론적인 2-path 모델과 Saleh와 Valenzuela의 통계적 실내 다중 경로 모델을 고려하였다. 2-path 모델에 대하여 이상적인 기준 파형을 사용하는 상관기의 출력이 간접 경로의 지연 시간과 PPM 이진 데이터의 시간 지연의 상대적 차와 간접 경로의 경로 이득에 의존함을 보이고 모의 실험을 통하여 두 모델에 대한 임펄스 라디오의 비트 오율 특성을 관측하였다. 모의 실험 결과에 의하면 임펄스 라디오의 성능은 간접 경로의 지연 시간과 PPM 이진 데이터의 시간 지연의 상대적 차에 따라서 변하는 것이 관측되었다. 또한 기존의 AWGN (additive white Gaussian noise) 채널 환경에서 사용되는 기준 파형을 다중 경로 채널에서 적용할 수 없음을 관측하였다.

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