한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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pp.9-12
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2001
DS/CDMA 시스템에서는 여러 채널의 신호를 더하여 전송하는 경우 신호의 레벨 수가 증가하여 높은 선형성의 전력증폭기의 사용이 요구된다. 펄스폭변조(Pulse Width: PW)/CDMA 시스템은 여러 채널의 데이터가 더해져서 만들어진 멀티레벨 신호를 펄스폭 변조를 하여 전송하는 방식으로, 신호의 레벨이 binary 형태로 유지되어 전력증폭기의 변복조 회로가 단순해지는 장점이 있다. 본 논문에서는 AWGN 잡음환경 하에서 PW/CDMA 시스템의 비트오율 특성을 해석적으로 유도하여 DS/CDMA 시스템과 비교하였으며, 유도한 결과를 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.
본 논문에서는 광량 변화에 따른 저전력 작은 면적을 가지는 포토플래시 용 펄스폭 변조기를 제안한다. 광량 제어 회로는 정전용량, 포토다이오드, 그리고 비교기로 꾸밀 수 있다. 제안된 펄스폭 변조기는 대기 전력 소모를 줄이기 위해서 비교기를 제외한 모든 부분을 디지털회로로 설계하였다. 그리고 IGBT 드라이버는 지연 소자를 사용하여 단락 방지 회로를 추가하였다. 제안된 펄스폭 변조기는 $0.5V{\sim}2.5V$의 변조 신호 전압의 범위와 300Hz 동작 속도에서 $0.14ms{\sim}1.65ms$의 펄스폭 변조 범위를 가진다. 제안된 펄스폭 변조기는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, $0.85mm{\times}0.56mm$의 면적을 가진다. 제안된 회로는 300Hz 그리고 3.0V에서 3.0mW의 전력을 소모한다.
능동 모드 잠김 8자형 레이저를 이용하여 10Gb/s RZ 신호로부터 클럭을 추출하고 이 클럭 성분의 품질을 평가하였다. 10ps의 펄스폭을 갖는 광원을 $2^{23}-1$ PRBS로 외부 변조하였으며 이를 클럭 추출회로에 인가함으로써 12ps의 펄스폭을 갖는 클럭을 얻었다. 이렇게 얻어진 펄스를 다시 같은 외부 변조기에 입력하여 BER을 측정한 결과 $10_{11}$의 BER에서 패널티가 거의 나타나지 않았다.
UWB 통신기술은 초 광대역 특성 때문에 높은 전송속도와 저전력 통신이 가능하다는 이유로 Bluetooth 이후에 최근에 매우 각광을 받는 통신 응용분야이다. 따라서, 다양한 UWB 통신 기술의 적용을 위하여 UWB 신호의 특성과 변조 방법을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 UWB 통신에 사용가능한 가우시언 모노펄스의 펄스폭에 따른 BPSK 변조 방법의 성능을 비교하였다.
본 논문에서는 Time Prism을 이용한 초고속 광지연을 위한 시스템을 구성하고 그 성능ㅇ르 분석하였다. 초고속 광지연을 위해 구성된 시스템은 1310nm의 15ps 펄스폭을 갖는 펄스 레이저와 광위상 변조기를 사용하여 구성하였다. 구성된 광지연 시스템은 광섬유형태로 매우 안정되며, 광위상 변조기 변조 신호의 변화를 통해 지연 시간의 조정이 가능하였다.
인버터의 출력파형에 포함되는 고조파를 저감하기 위하여 소프트웨어에 의하여 W형태와 M형태의 펄스 폭변조 신호로 구동되는 3상 5레벨 PWM인버터를 구현하였고, 인버터의 출력전압의 종합 고조파 왜율은 비교 분석하였다. 제안한 M형 펄스 폭 변조 제어에 의하면 PWM 인버터의 종합 고조파가 크게 낮출 수 있어 인버터 응용 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. W형 및 M형의 펄스 폭 변조제어 3상 5레벨 PWM 인버터를 구현하여 인버터 출력전압의 종합 고조파 왜율을 5〔%〕이하로 유지됨을 입증하였다.
본 논문에서는 신뢰도와 내구성이 보장되어 차량용 바디 제어기에 많이 사용되는 16bit 마이크로 컨트롤러인 XC2287에 ${\mu}C/OS-II$를 이식하고 차량의 전자제어 액츄에이터롤 많이 사용되는 모터로 시스템을 구성하여 실시간 운영체제 기반의 모터구동시스템을 구현한다. 구현한 실시간 모터구동시스템은 XC2287 마이크로 컨트롤러의 범용입출력 포트로부터 펄스폭 변조 신호를 출력하고 드라이버 회로를 통해 증폭된 신호가 DC모터에 인가된다. 사용자는 XC2287에 장착된 전위차계를 조작하여, 포트로부터 출력되는 펄스폭을 조절하고, 이를 통해 DC모터의 속도를 제어하고 출력된 신호를 모니터링 한다. 전위차계 조작에 의한 입력과정과 펄스폭 변조 신호 출력과정을 세마포어를 이용하여 동기화하는 실험을 통하여 ${\mu}C/OS-II$ 이 올바르게 이식되었는지를 검증한다.
기존의 초광대역 시스템에서는 정보 신호를 변조하기 위해 펄스 위치 변조 방식을 이용하였다. 그러나 본 논문에서는 대칭성을 갖고, 시간 도약된 Antipodal 신호를 이용하여 초광대역 신호의 전력 스펙트럼 밀도의 특성을 확률 과정을 이용하여 유도하였다. 초광대역 신호는 가우시안 모노펄스 및 레일리 모노펄스를 이용하였으며, 또한 두 종류의 모노펄스의 폭은 대략 0.5 nsec, 모노펄스의 간격은 5 nsec로 하였다. 그러나 Antipodal 신호의 규칙적인 펄스의 반복 시간에 의한 Comb Line은 시간 도약 부호에 의해 크게 감소되므로 초광대역 시스템에서 부호는 채널화 및 스펙트럼을 보다 완만하게 하여 타 통신 시스템에 영향을 최소화하는데 이용한다.
전자전에서 적군이 방사한 펄스 신호에 관한 정보 중에서 펄스 세기는 방사되는 신호원의 거리를 추정하고 혼재되어 들어오는 신호원들을 분리할 때 사용된다. 기존의 펄스 세기 추정 방식에서는 이전 단계에서 추정된 펄스폭에 해당하는 신호를 푸리에 변환한 후에 주파수 영역으로 변환된 신호 세기의 최댓값을 수신된 펄스 신호의 세기로 추정을 하였다. 하지만 이러한 방식은 주파수 변조 신호가 수신될 경우 주파수 영역에서 에너지가 분산되어 펄스 세기를 정확하게 추정하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위하여 시간 영역에서 수신된 펄스의 평균 전력을 구하고 수신기에서의 잡음의 평균 전력을 제거하여 펄스 세기를 추정하는 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 주파수 변조 신호가 수신될 경우에 제안된 기법이 무변조 신호와 동일한 성능을 가지는 것을 보인다. 추가로 펄스 세기 추정은 이전 단계에서 발생한 펄스 폭 오차에 영향을 받게 되는데, 동일한 펄스 폭의 오차가 발생했을 때 기존 기법보다 제안하는 기법이 강건함을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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