• 제목/요약/키워드: Low SNR

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수중채널 분석과 Coded OFDM을 통한 전송방법 연구 (Underwater Channel Analysis and Transmission Method Research via Coded OFDM)

  • 전형원;이수제;이흥노
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5B호
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    • pp.573-581
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    • 2011
  • 수중채널은 매질에 의한 신호 감쇄로 인해 전송대역이 제한되며, 수온, 염도, 기하학적 구조 등 다양한 요소의 영향을 받기 때문에 복잡하며 신뢰성을 유지하기 어려운 통신 환경 중의 하나이다. 본 논문에서는 수중채널에 대한 분석을 토대로 보다 실질적인 모의 수중채널을 모델링하였다. 또한 ISI, 주파수 선택적 페이딩, 시간 선택적 페이딩을 동시에 고려한 Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 시스템을 디자인하였으며 앞서 언급한 실질적인 표의 수중채널에 대한 시뮬레이션을 통하여 디자인된 시스템이 다양한 상태의 채널에서도 성능변화의 폭이 작고 견실하게 작동할 수 있음을 보였다. 제안하는 Coded OFDM 시스템은 Low Density Parity Check (LDPC) 코드를 사용했으며, Un-coded OFDM 시스템에 비해 $10^{-3}$ BER기점을 기준으로 7 dB의 이득이 발생하였다. 뿐만 아니라 채널의 변화에 따른 SNR 차가 8 dB에서 3 dB로 줄였다.

선택적 중계 기법을 적용한 다중 안테나 기반 협력 통신 시스템의 선형 전처리 기술 (Linear Precoding Technique for Cooperative MIMO Communication Systems Using Selection-Type Relaying)

  • 유병욱;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권11호
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    • pp.24-29
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    • 2010
  • 선택적 중계 기법은 수신 복잡도가 낮으면서도 선택 다이버시티로 인하여 성능 향상을 도모할 수 있는 협력 통신 시스템의 전송 기법 중 하나이다. 본 논문에서는 이 시스템의 오차 확률을 최소화 할 수 있는 선형 전처리 기술을 다룬다. 전 채널 상태 정보가 모든 단말에서 이용 가능하다는 가정 하에, 수신 신호의 평균 제곱 오차를 최소화하기 위한 송신 및 중계 전처리 필터를 제안한다. 중계 전송을 위한 최적의 송신 및 중계 전처리 필터는 수식적으로 표현하기 어렵고 반복 연산을 요구하므로 이를 단순화한 기법을 적용한다. 게다가, 고정된 신호 대 잡음비의 임계치를 사용하는 기존의 선택적 중계 기법과 달리 직접 경로와 중계 경로에서의 신호 검출 후 최소 신호 대 잡음비를 비교하여 더 큰 값을 갖는 경로를 전송 경로로 선택하는 기법을 소개한다. 모의실험을 통하여 제안한 선택 중계 기법이 기존의 중계 기법 및 선택적 중계 기법보다 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있다.

효율적인 주파수 변조된 초음파 파형 발생을 위한 최적화된 시그마 델타 변조 기법 (Optimized Sigma-Delta Modulation Methodology for an Effective FM Waveform Generation in the Ultrasound System)

  • 김학현;한호산;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.429-440
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    • 2007
  • A coded excitation has been studied to improve the performance for ultrasound imaging in term of SNR, imaging frame rate, contrast to tissue ratio, and so forth. However, it requires a complicated arbitrary waveform transmitter for each active channel that is typically composed of a multi-bit Digital-to-Analog Converter (DAC) and a linear power amplifier (LPA). Not only does the LPA increase the cost and size of a transmitter block, but it consumes much power, increasing the system complexity further and causing a heating-up problem. This paper proposes an optimized 1.5bit fourth order sigma-delta modulation technique applicable to design an efficient arbitrary waveform generator with greatly reduced power dissipation and hardware. The proposed SDM can provide a required SQNR with a low over-sampling ratio of 4. To this end, the loop coefficients are optimized to minimize the quantization noise power in signal band while maintaining system stability. In addition, the decision level for the 1.5 bit quantizer is optimized for a given input waveform, which results in the SQNR improvement of more than 5dB. Computer simulation results show that the SQNR of a FM(frequency modulated) signal generated by using the proposed method is about 26dB, and the peak side-lobe level (PSL) of its compressed waveform on receive is -48dB.

Underdetermined Blind Source Separation from Time-delayed Mixtures Based on Prior Information Exploitation

  • Zhang, Liangjun;Yang, Jie;Guo, Zhiqiang;Zhou, Yanwei
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권5호
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    • pp.2179-2188
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    • 2015
  • Recently, many researches have been done to solve the challenging problem of Blind Source Separation (BSS) problems in the underdetermined cases, and the “Two-step” method is widely used, which estimates the mixing matrix first and then extracts the sources. To estimate the mixing matrix, conventional algorithms such as Single-Source-Points (SSPs) detection only exploits the sparsity of original signals. This paper proposes a new underdetermined mixing matrix estimation method for time-delayed mixtures based on the receiver prior exploitation. The prior information is extracted from the specific structure of the complex-valued mixing matrix, which is used to derive a special criterion to determine the SSPs. Moreover, after selecting the SSPs, Agglomerative Hierarchical Clustering (AHC) is used to automaticly cluster, suppress, and estimate all the elements of mixing matrix. Finally, a convex-model based subspace method is applied for signal separation. Simulation results show that the proposed algorithm can estimate the mixing matrix and extract the original source signals with higher accuracy especially in low SNR environments, and does not need the number of sources before hand, which is more reliable in the real non-cooperative environment.

퍼지 추론법을 적용한 OFDM 시스템의 LS(Least Square) 채널추정 기법 (Least Square Channel Estimation Scheme of OFDM System using Fuzzy Inference Method)

  • 김남;최정훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.84-90
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최근 여러 분야에서 불확실성에 대한 예측을 위해 사용되는 Fuzzy 추론법을 OFDM(Othgonal Frequency Division Multiplexing)의 채널추정 방식에 적용함으로써 향상된 성능과 낮은 복잡도를 갖는 새로운 채널추정 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 LS(Least Square) 채널추정 이전에 Pilot을 이용하여 Fuzzy추론법에 의하여 채널의 통계적 특성을 계산하고 이에 대한 보간을 해 줌으로써 채널추정 성능을 향상시키는 방식이다. QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 적용한 시뮬레이션 결과 제안된 채널추정 방식은 MSE(Mean Square Error)가 $10^{-3}$인 지점에서 MMSE(Mimimum Mean Square Error) 채널추정 방식보다는 약 1.3 dB 정도 성능이 열화되는 것으로 나타났지만 LS 채널 추정 방식과 비교하면 약 5.5 dB 정도의 성능 이득이 있는 것으로 분석되었으며, SER(Symbol Error Rate)은 SNR(Signal to Noise Ratio)이 20 dB인 지점에서 MMSE 채널추정 방식과 제안된 채널추정방식이 각각 $10^{-1.96}$, $10^{-1.93}$ 정도로 유사한 성능을 보이는 것으로 분석되었고, LS 채널추정 방식 보다 약 $10^{-0.35}$ 정도 제안된 방식의 성능이 향상된 것으로 분석되었다.

An anti-noise real-time cross-correlation method for bolted joint monitoring using piezoceramic transducers

  • Ruan, Jiabiao;Zhang, Zhimin;Wang, Tao;Li, Yourong;Song, Gangbing
    • Smart Structures and Systems
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    • 제16권2호
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    • pp.281-294
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    • 2015
  • Bolted joint connection is the most commonly used connection element in structures and devices. The loosening due to external dynamic loads cannot be observed and measured easily and may cause catastrophic loss especially in an extreme requirement and/or environment. In this paper, an innovative Real-time Cross-Correlation Method (RCCM) for monitoring of the bolted joint loosening was proposed. We apply time reversal process on stress wave propagation to obtain correlation signal. The correlation signal's peak amplitude represents the cross-correlation between the loosening state and the baseline working state; therefore, it can detect the state of loosening. Since the bolt states are uncorrelated with noise, the peak amplitude will not be affected by noise and disturbance while it increases SNR level and increases the measured signals' reliability. The correlation process is carried out online through physical wave propagation without any other post offline complicated analyses and calculations. We implemented the proposed RCCM on a single bolt/nut joint experimental device to quantitatively detect the loosening states successfully. After that we implemented the proposed method on a real large structure (reaction wall) with multiple bolted joint connections. Loosening indexes were built for both experiments to indicate the loosening states. Finally, we demonstrated the proposed method's great anti-noise and/or disturbance ability. In the instrumentation, we simply mounted Lead Zirconium Titanate (PZT) patches on the device/structure surface without any modifications of the bolted connection. The low-cost PZTs used as actuators and sensors for active sensing are easily extended to a sensing network for large scale bolted joint network monitoring.

DVB-S2 시스템에서 상관 누적을 이용한 전송프레임 구조 검출 (Structure Detection of Transmission Frame Based on Accumulated Correlation for DVB-S2 System)

  • 전한익;오덕길
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.109-114
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    • 2015
  • 프레임 동기화는 전송 프레임 헤더에 주기적으로 삽입되는 프리엠블(preamble) 패턴과 수신 심볼 간의 상관 연산을 통해 이루어지며 프레임의 시작점 및 구조 검출을 하는 것이 목적이다. 본 논문은 위성 기반 DVB-S2 시스템 요구사항에 부합하는 프레임 구조 획득 방법에 대해 기술하였다. DVB-S2 수신 신호는 매우 낮은 신호 대 잡음비를 가지며 심볼 속도 대비 20%에 상응하는 주파수 오프셋 성분이 포함되어 있다. 또한 규격은 프레임 당 심볼 수가 상이한 16가지의 프레임 구조를 지원하고 있다. 본 논문에서는 위의 환경에서 정확하고 빠른 프레임 동기화를 위해 프레임 헤더의 SOF와 PLSC 정보를 이용하여 상관 열을 발생시키고 상관 값 누적을 통해 프레임 동기 및 구조 검출을 실시하였다 마지막으로 컴퓨터 모의실험을 통해 평균 획득 시간(mean acquisition time), 프레임 구조 검출 오류율에 대한 성능평가를 실시하였다.

맨체스터 부호로 코딩된 하향신호의 재변조를 이용한 비동기 2.5 Gbps / 622 Mbps 광가입자 망의 성능 분석 (Performance Analysis of Asynchronous 2.5 Gbps / 622Mbps Optical Subscriber Network with Manchester coded Downstream and NRZ upstream re-modulation)

  • 박상조;김봉규
    • 한국광학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.143-147
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    • 2009
  • 맨체스터 부호로 코딩된 하향신호의 재변조를 이용하여 가입자내에 광원을 필요로 하지 않고 파장 및 전력제어회로를 제거할 수 있어 가입자 장치를 단순화시킬 수 있고, 상하향 데이터간의 비동기가 가능한 비대칭 2.5 Gbps / 622 Mbps의 광가입자 망을 제안한다. 하향 데이터의 형태에 따른 재변조한 상향신호의 평균오차율을 이론적으로 분석하고, 매트랩을 이용한 시뮬레이션에 의해 그 효용성을 분석한다. 제안시스템에서 SNR의 변화에 따라 임계치를 최적치로 설정할 경우 고정된 종래의 광수신기에 비하여 평균오차율이 향상되고, 수신감도도 3 dB 향상된다. 따라서 하향신호의 재변조를 이용한 제안 시스템을 경제적이고 단순구조를 가지는 광가입자 장치에서 비동기 및 비대칭 쌍방향 데이터 전송에 유용한 방식임을 알 수 있다.

초신성 잔해 HB3와 인접 분자운의 다파장 전파관측 (MULTI-FREQUENCY RADIO OBSERVATIONS OF MOLECULAR CLOUDS IN THE IMMEDIATE VICINITIES OF HB3)

  • 김광태;이창원
    • 천문학논총
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    • 제13권1호
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    • pp.149-166
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    • 1998
  • The structure and environments of the molecular clouds near the SNR $HB3(G132.7\pm1.3)$ are studied. The molecular complex which is located at the southern rim of HB3 was proposed by former investigators as the one interacting with HB3. This complex region of $2^{\circ}\times2^{\circ}\;at\;l=133^{\circ}$ has been observed at $^{12}CO,\;^{13}CO,\;J=1-0\;at\;a\;1'$, resolution with the 14-m radio telescope at Taeduk Radio Astronomy Observatory. We have reached to the following four conclusions. The possibility that these molecular complex and HB3 are interacting with each other cannot be supported with any of our data. The morphologies of the two show no similarities. Neither particular features for the interaction are found in the CO lines. The hypothetical 'Molecular wall' which was expected to exist on the northwestern rim of HB3 as a cause for the noncircular morphology of HB3 is turned out to be nonexistent in CO. The molecular complex which resembles a 'bar' at a low resolution is now resolved into a U-shaped shell. It seems that the U-shape is consist of two independent components. No peculiarities, such as unseen masses or bright stars capable of forming HlI regions, are found within the U-shape region. The total mass included in the complex is estimated to be $M_{total}\;=\;2.9\~8.4\times10^5\;M_\bigodot$, which is in good agreement with previous observations within errors. Considering about 12 clumps distinguishable within the complex, the total mass implies that masses of each of clumps are on the order of $10^4\;M_\bigodot$, which makes these good objects for further studies in relation to star-formation. Especially the clumps associated with W3 are worthy for more high resolution observations for better understanding of astrophysical phenomenon ongoing in them.

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$HgI_2$ 방사선 검출기의 누설전류 저감에 관한 연구 (Study on the dark current reduction of $HgI_2$ radiation detector)

  • 신정욱;강상식;김진영;김경진;박성광;조흥래;이형원;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.456-459
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    • 2004
  • Analog film/screen systems have been being changed to a digital x-ray imaging device using direct conversion materials. Photocoductors for a direct detection flat-panel imager require high x-ray absorption, ionization and charge collection, low leakage current and large area deposition. In this work, $HgI_2$ films with excellent properties for x-ray detector were deposited by screen printing method. The thickness of $HgI_2$ film was about $150\;{\mu}m$. The passivation layer is fabricated using a-Se and parlyene, the both fabrication $HgI_2$ film were compared for analyzing the leakage current reduction. We measured electrical properties-leakage current, photosensitivity, SNR though I-V measurement, As the result, $HgI_2$ film using a-Se passivation layer had the greater

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