• 제목/요약/키워드: Quadrature signal generation

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Hybrid coupler와 delay line을 사용한 PSK 변조 신호발생 회로해석 (Analysis of PSK modulation signal generation circuit using hybrid coupler and delay line)

  • 반경식;김영완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.227-232
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    • 2009
  • 본 논문에서는 quadrature hybrid coupler를 사용하여 위상 변조 신호를 발생 할 수 있는 간단한 회로를 해석한다. 90o 위상차를 갖는 coupler 출력 단자의 반사 계수를 이용하여 일정한 위상 출력 값을 갖는 위상 변조 신호를 발생시키며, quadrature hybrid coupler와 지연 소자 그리고 전력 결합기 등 제안 구조를 사용하여 고차 PSK 신호를 발생할 수 있다. 하나의 90o hybrid coupler와 반사 소자에 의해 180o 위상차를 갖는 간단한 BPSK 신호 발생회로와 부가적인 지연 소자 및 전력 결합기에 의해 90o 위상차를 갖는 QPSK 신호를 발생한다. 모의 성능 실험 결과 3o 이내의 위상차를 갖는 양호한 PSK 신호 특성을 나타내었다.

Photonic Generation of Frequency-tripling Vector Signal Based on Balanced Detection without Precoding or Optical Filter

  • Qu, Kun;Zhao, Shanghong;Li, Xuan;Zhu, Zihang;Tan, Qinggui
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권2호
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    • pp.134-139
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    • 2018
  • A novel approach for frequency-tripling vector signal generation via balanced detection without precoding and optical filter is proposed. The scheme is mainly utilizing an integrated dual-polarization quadrature phase shift keying (DPQPSK) modulator. In the DPQPSK modulator, one QPSK modulator is driven by an RF signal to generate high-order optical sidebands, while the other QPSK modulator is modulated by I/Q data streams to produce baseband vector signal as an optical carrier. After that, a frequency-tripling 16-quadrature-amplitude-modulation (16QAM) vector millimeter-wave (mm-wave) signal can be obtained by balanced detection. The proposed scheme can reduce the complexity of transmitter digital signal processing. The results show that, a 4 Gbaud baseband 16QAM vector signal can be generated at 30 GHz by frequency-tripling. After 10 km single-mode fiber (SMF) transmission, the constellation and eye diagrams of the generated vector signal perform well and a bit-error-rate (BER) below than 1e-3 can be achieved.

CORDIC을 이용한 디지탈 Quadrature 복조기의 VLSI 구현 (VLSI Implementation of CORDIC-Based Digital Quadrature Demodulator)

  • 남승현;성원용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.1718-1731
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    • 1998
  • 디지탈 quadrature 복조기는 디지탈 통신 시스템에서 변조된 신호의 정확한 위상 복조를 위해 꼭 필요하다. 기존의 방법들은 주로 DDFS(Direct Digital Frequency Synthsizer)를 이용하여 캐리어를 발생시킨 후에 승산기를 이용하여 복조를 수행하였다. 그리고, DDFS에는 주로 ROM(Read Only Memory)을 사용하였는데, 높은 속도와 정확도를 요구하는 경우 ROM의 속도와 크기가 제한이 될 수있다. 이러한 점을 극복하기 위하여 CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer) 알고리듬을 사용하여 주파수 합성은 물론 캐리어 복조까지 수행하는 방식을 제안하였다. 최적의 하드웨어 구현을 위해 제한된 단어길이에 의한 영향을 분석하였으며, 하드웨어 비용면에서 ROM을 사용하는 방법과 비교한 결과 약 1/3 정도로 면적이 줄었다. 제안된 구조를 이요한 전주문형 VLSI 구현 결과를 보인다.

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A Novel Parameter-independent Fictive-axis Approach for the Voltage Oriented Control of Single-phase Inverters

  • Ramirez, Fernando Arturo;Arjona, Marco A.;Hernandez, Concepcion
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권2호
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    • pp.533-541
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    • 2017
  • This paper presents a novel Parameter-Independent Fictive-Axis (PIFA) approach for the Voltage-Oriented Control (VOC) algorithm used in grid-tied single-phase inverters. VOC is based on the transformation of the single-phase grid current into the synchronous reference frame. As a result, an orthogonal current signal is needed. Traditionally, this signal has been obtained from fixed time delays, digital filters or a Hilbert transformation. Nevertheless, these solutions present stability and transient drawbacks. Recently, the Fictive Axis Emulation (FAE) VOC has emerged as an alternative for the generation of the quadrature current signal. FAE requires detailed information of the grid current filter along with its transfer function for signal creation. When the transfer function is not accurate, the direct and quadrature current components present steady-state oscillations as the fictive two-phase system becomes unbalanced. Moreover, the digital implementation of the transfer function imposes an additional computing burden on the VOC. The PIFA VOC presented in this paper, takes advantage of the reference current to create the required orthogonal current, which effectively eliminates the need for the filter transfer function. Moreover, the fictive signal amplitude and phase do not change with a frequency drift, which results in an increased reliability. This yields a fast, linear and stable system that can be installed without fine tuning. To demonstrate the good performance of the PIFA VOC, simulation and experimental results are presented.

Novel Peak-to-Average Power Ratio Reduction Methods for OFDM/OQAM Systems

  • Sandeep, Vangala;Anuradha, Sundru
    • ETRI Journal
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    • 제38권6호
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    • pp.1124-1134
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    • 2016
  • The tone reservation method is one of the most effective pre-distortion methods for peak-to-average power ratio reduction in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. Its direct application to OFDM systems with offset quadrature amplitude modulation (OQAM) is, however, not effective. In this paper, two novel TR-based methods are proposed, specifically designed for OFDM/OQAM systems by taking into consideration the overlapping nature of OQAM signals. These two methods have different approaches to the generation of the peak-cancelling signal. The first one (overlapped scaling tone reservation) generates the peak-cancelling signal using a least squares approximation algorithm with possible adjacent symbol overlap; the second one (multi-kernel tone reservation) generates the peak-cancelling signal by using multiple impulse-like time domain kernels. It is shown by simulation that, when used in OFDM/OQAM systems, the proposed methods can provide better performance than the direct application of the existing controlled clipping tone reservation method, and even outperform the multi-block tone reservation method.

불평형 및 왜곡된 계통 전압 조건에서의 PLL 알고리즘 (PLL Algorithm Under Unbalanced and Distorted Gird Voltage Conditions)

  • 이충렬;전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.136-137
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    • 2014
  • 본 논문에서는 계통 전압이 불평형 및 왜곡되었을 경우에 정확한 위상각을 검출 할 수 있는 DSOGI-QSG(dual second order generalized integrator quadrature signal generation)를 이용한 PLL (phase locked loop) 방법을 제안한다. 제안된 PLL 방법은 기존의 DSOGI-PLL 방법과 비교하기 위해, 전압에 불평형 및 왜곡 사고 발생 시 동기각을 검출하는 시뮬레이션을 하였고, 이를 통해 THD가 개선됨을 입증하였다.

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Resource scheduling scheme for 5G mmWave CP-OFDM based wireless networks with delay and power allocation optimizations

  • Marcus Vinicius G. Ferreira;Flavio H. T. Vieira;Alisson A. Cardoso
    • ETRI Journal
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    • 제45권1호
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    • pp.45-59
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    • 2023
  • In this paper, to optimize the average delay and power allocation (PA) for system users, we propose a resource scheduling scheme for wireless networks based on Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing (CP-OFDM) according to the first fifth-generation standards. For delay minimization, we solve a throughput maximization problem that considers CPOFDM systems with carrier aggregation (CA). Regarding PA, we consider an approach that involves maximizing goodput using an effective signal-to-noise ratio. An algorithm for jointly solving delay minimization through computation of required user rates and optimizing the power allocated to users is proposed to compose the resource allocation approach. In wireless network simulations, we consider a scenario with the following capabilities: CA, 256-Quadrature Amplitude Modulation, millimeter waves above 6 GHz, and a radio frame structure with 120 KHz spacing between the subcarriers. The performance of the proposed resource allocation algorithm is evaluated and compared with those of other algorithms from the literature using computational simulations in terms of various Quality of Service parameters, such as the throughput, delay, fairness index, and loss rate.

다중 대역 송신을 위한 디지털 사전 왜곡 기법을 이용한 비선형 전력 증폭기의 고조파 신호 선형화 (Harmonic Signal Linearization of Nonlinear Power Amplifier Using Digital Predistortion for Multiband Wireless Transmitter)

  • 오경태;구현철;김동수;한철구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1339-1349
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    • 2008
  • 본 논문에서는 입력 복소 포락선 신호와 m차 고조파 대역의 출력 복소 포락선 신호 사이의 비선형성 관계를 이론적으로 분석하고, 이를 모델링하기 위하여 AM/$AM_m$, AM/$PM_m$을 정의하였다. 제안된 모델을 측정 데이터로부터 추출하는 방안을 제안하였고, InGaP 전력 증폭기에 대하여 기본 주파수 대역과 3차 고조파 대역에서의 신호를 측정하여 제안된 모델 및 기법의 유효성을 검증하였다 또한, 제안된 고조파 신호 대역에 대한 모델을 기반으로 고조파 대역 신호의 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡 기법을 제안하였다 디지털 사전 왜곡기에서 비선형역함수 구현을 위해 수치 해석적인 방법과 Look-Up Table(LUT) 방식을 이용하였다. 고조파 신호 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡기를 포함하는 송신기를 구현하고 16-QAM과 64-QAM의 입력 신호에 대해서 3차 고조파 출력신호의 스펙트럼과 I/Q 신호 성상도를 측정하였다. 고조파 대역에서 비선형 왜곡에 의해서 의미 없는 신호는 제안된 기법으로 구성된 송신기에 의해 선형화되었으며, 그 결과 각 신호에 대한 Error-Vector Magnitudes(EVM)이 6.4 %와 6.5 %로 측정되었다. 제안된 기법은 향후 SDR과 CR 등의 차세대 다중 대역 송신 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

A Simplified Synchronous Reference Frame for Indirect Current Controlled Three-level Inverter-based Shunt Active Power Filters

  • Hoon, Yap;Radzi, Mohd Amran Mohd;Hassan, Mohd Khair;Mailah, Nashiren Farzilah;Wahab, Noor Izzri Abdul
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권5호
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    • pp.1964-1980
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    • 2016
  • This paper presents a new simplified harmonics extraction algorithm based on the synchronous reference frame (SRF) for an indirect current controlled (ICC) three-level neutral point diode clamped (NPC) inverter-based shunt active power filter (SAPF). The shunt APF is widely accepted as one of the most effective current harmonics mitigation tools due to its superior adaptability in dynamic state conditions. In its controller, the SRF algorithm which is derived based on the direct-quadrature (DQ) theory has played a significant role as a harmonics extraction algorithm due to its simple implementation features. However, it suffers from significant delays due to its dependency on a numerical filter and unnecessary computation workloads. Moreover, the algorithm is mostly implemented for the direct current controlled (DCC) based SAPF which operates based on a non-sinusoidal reference current. This degrades the mitigation performances since the DCC based operation does not possess exact information on the actual source current which suffers from switching ripples problems. Therefore, three major improvements are introduced which include the development of a mathematical based fundamental component identifier to replace the numerical filter, the removal of redundant features, and the generation of a sinusoidal reference current. The proposed algorithm is developed and evaluated in MATLAB / Simulink. A laboratory prototype utilizing a TMS320F28335 digital signal processor (DSP) is also implemented to validate effectiveness of the proposed algorithm. Both simulation and experimental results are presented. They show significant improvements in terms of total harmonic distortion (THD) and dynamic response when compared to a conventional SRF algorithm.

메타 물질을 이용한 초소형, 광대역 90° 커플러 (Compact and Broadband 90° Coupler Using a Metamaterial)

  • 김홍준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.844-847
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    • 2012
  • 메타 물질의 한 형태인 LHTL(Left-Handed Transmission Line)과 기존의 전송 선로 형태인 RHTL(Right-Handed Transmission Line)을 이용하여 광대역 I-Q 벡터 신호 생성을 위한 $90^{\circ}$ 커플러를 설계, 제작하고 측정을 하였다. LHTL과 RHTL 모두 커패시터와 인덕터를 이용하여 합성 전송 선로 형태로 구성함으로써, 그 크기를 최소화 하였다. 또한, 제안된 커플러 제작에 필요한 Wilkinson 전력 분배기를 합성 RHTL을 이용하여 간단하게 구현함으로써 전체 회로의 크기를 $11mm{\times}12mm$로 만들 수 있었다. 주파수 범위 0.8~1.25 GHz에 대해 출력의 위상 차이가 $90^{\circ}{\pm}5^{\circ}$를 유지함으로써 광대역 $90^{\circ}$ 커플러를 작은 크기로 만들 수 있었다. 동 주파수 범위에 대해 삽입 손실을 1.6 dB 이하로, 반사 손실을 10.1 dB 이상으로 유지 가능했다. 필자가 아는 한 이는 그 주파수 대에서 가장 작은 광대역 $90^{\circ}$ 커플러이며, MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)로 만들 경우 그 크기를 훨씬 더 줄일 수 있을 것이다.