System을 통해 출력되는 신호를 측정할 때 정확한 측정을 방해하는 요소로 잡음이 있다. 이런 신호 측정의 방해 요소인 잡음을 제거 하는 방법 중의 하나로 Lock-in Amp(LIA)가 사용되고 있다. 본 논문에서는 잡음 신호의 제거를 위해 사용 하는 LIA를 제작 하고 특성을 파악 하였으며 RF통신을 이용하여 무선 형태로 제작 하였다. 현재 상용화된 LIA는 프로브를 통한 유선으로 측정신호의 입력을 받게 되지만 본 논문에서 제작된 LIA는 무선신호 형태로 입력 하게 된다. RF통신의 케리어 주파수는 447.9[MHz]로 Digital GMSK 변복조방식을 이용하였다. LIA의 제작은 Dual Phase Sensitive Detecter을 사용하였으며, 주요 구성 요소인 Phase Locked Loop, Phase Shifter, Phase Sensitive Detector, Low Pass Filter등의 구조와 특성을 조사하였다.
드론의 발전으로 인해 드론의 임무는 다양한 분야에서 수행되며, 광범위한 영역에서 비가시권(BVLOS, Beyond Visual Line Of Sight) 비행한다. 대부분 드론은 무선 주파수(RF, Radio Frequency) 통신을 통해 운용되고 약 1-2 km의 제한된 반경에서만 비행이 가능하다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 RF와 LTE (Long Term Evolution)를 활용하여 BVLOS에서 임무를 수행하는 드론을 조종하기 위한 다중 통신 프로토콜 기반 드론 조종 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 크게 조종부와 드론부로 이루어진다. 조종부는 조종기에서 발생한 하나의 조종 신호를 RF와 LTE를 통해 전송한다. 드론부는 RF와 LTE를 통해 이중으로 전송된 조종 신호를 통신 프로토콜의 우선순위에 따라 분류하여 FC (Flight Controller)로 전달한다. 제안한 조종 시스템을 통해 RF 통신 거리 한계를 극복하고 통신 연결 불능 상황을 방지할 수 있다.
본 논문은 장거리 RF통신모듈을 적용하여 고정적인 통신비용이 없으며 5Km전후의 장거리 무선데이터 통신이 가능한 산업용 관제시스템을 구현함으로써 다양한 분야의 산업용 관제시스템에 대한 실증자료로 활용하고, 구현과정에서 발생한 문제점을 고찰하여, 최적의 방안을 도출하는데 목적이 있다. 이에 본 논문에서는 선박 건조 시 사용되는 조선소 화재감시시스템을 구현함으로써 산업용 관제시스템 구현에 있어 장거리 RF통신모듈의 적합성을 확인하였다.
본 논문에서는 900MHz의 ISM대역에서 사용가능한 통신방식 중 직접확산방식의 무선데이터 송수신 시스템을 제안${\cdot}$구현하였다. 특히 송수신기 간에 양방향 통신이 가능하도록 설계함으로써 900MHz 대역의 RF-ID 시스템과 같은 능동형 시스템으로의 확장이 가능하도록 하였다.
이동통신망에서 RF 신호를 송수신하는 기지국(base station)과 이동 통신 신호의 교환 전송을 담당하는 중앙국(central station)을 광섬유로 연결하여 구성하는 SCM (Subcarrier Multiplexing) 전송 시스템은 미래의 음성, 영상, 데이터 서비스 등의 이동통신 시스템에 적용할 수 있기 때문에 최근 관심사가 커지고 있다. 이동통신망을 위한 SCM 광전송 시스템의 유용성에도 불구하고, CDMA RF 신호를 전송하는 과정에서 많은 물리적인 제약이 있다. 특히, 많은 가입자의 CDMA RF 신호가 하나의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)를 구동시킬 때, RF 신호의 합이 레이저 다이오드의 선형영역을 벗어나면 클리핑(clipping)이나 비선형 왜곡이 발생하여 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 CDMA RF 신호의 SCM 광전송 성능분석을 통해 레이저 다이오드에 의해 발생하는 비선형 왜곡의 영향을 분석하고, 분석 결과로부터 레이저 다이오드에 의한 비선형 효과를 최소화 할 수 있는 비선형 왜곡 보상구조를 제안하였다. 또한 제안된 레이저 다이오드 비선형 보상기의 성능을 시뮬레이션과 실험을 통해 얻어진 BER로부터 측정하였다.
본 논문에서는 Hybrid RF기반 CMOS 카메라를 이용한 피부질환 모니터링 시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. Hybrid RF통신기반 CMOS 카메라를 이용한 영상 전송 기법에 대하여 제시하였으며, 이와 더불어 CMOS 카메라를 이용한 피부질환 모니터링을 위한 원격 모니터링이 가능한 스마트폰 App을 개발하였다. Hybrid RF통신방식을 이용한 영상전송방식은 WiFi통신방식을 적용하여 CMOS 카메라로부터 취득된 영상 정보를 스마트폰 App을 통하여 모니터링할 수 있도록 구성하였다. 피부질환 모니터링 스마트폰 APP은 WiFi통신방식을 이용하여 언제 어디서나 원격 모니터링이 가능하다. 본 논문에서 제안한 Hybrid RF통신기반 CMOS 카메라를 이용한 피부질환 모니터링 시스템은 내시경 응용 활용 사례로서 널리 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
MIMO 시스템은 통신 시스템의 채널 용량을 증가시키기 위해서 다양한 분야에서 사용된다. 그러나 이러한 통신 시스템은 다수의 RF 단을 필요로 하기 때문에 안테나 소형화에 문제가 있다. 게다가 다수의 RF 단으로 인하여 아날로그 회로에서의 전력 소모가 증가하고, RF 단의 간섭으로 인하여 통신 효율이 심각하게 저하된다. 이러한 이유 때문에 단일 RF 단을 가지면서도 MIMO 통신이 가능한 BS-MIMO 통신 방식이 제안되었다. BS-MIMO 시스템은 기본적으로 ESPAR 안테나를 사용한다. 기존의 ESPAR 안테나는 5-element 구조를 가지고 있으며, $3{\times}3$ MIMO 전송 까지만 가능하다. 그러므로 MIMO 차원을 확장시키기 위해서는 ESPAR 안테나의 구조 확장이 필수적이다. 본 논문에서는 단일 원 형태의 ESPAR 안테나의 구조 확장을 통해서 BS-MIMO 의 차원을 기존 MIMO 기술처럼 증가시킬 수 있음을 보였다. 설계의 예로써, 13-ESPAR 안테나를 사용하면 $7{\times}7$ BS-MIMO 전송이 가능함을 보였다. 또한 기생 배열안테나의 수가 2개씩 증가할수록 전송 가능한 MIMO 차원이 일씩 증가한다.
차량 내부 네트워크는 LIN, CAN, FlexRay와 같은 제어 네트워크와 MOST와 같은 멀티미디어 네트워크가 있으며 이 내부 네트워크와 연결해 서비스를 사용하는 RF 통신으로는 대표적으로 블루투스, GSM, NFC가 있다. 그러나 능동 안전 시스템과 같은 지능형 기술의 지속적인 도입과 기계, 유압식 기기의 전자화에 따른 네트워크상의 통신량이 급격히 증가하면서 네트워크의 규모 및 통신 복잡도 등이 증가하고 있다. 따라서 차량 내/외부 네트워크의 최적화, 최소화 문제가 반드시 해결되어야하는 문제로 떠오르고 있다. 또한 이러한 통신환경이 갖추어진 이후에도 무선통신 기술의 성능향상 및 통신기술과 응용 서비스 분야와의 연계, 그리고 통신서비스를 위한 사업 모델 개발이 요구되는 등 앞으로 해결 해야하는 문제는 여전히 많이 남아 있다고 할 수 있다. 본 논문에서는 지능형 자동차의 RF 통신서비스에서 발생할 수 있는 지능형자동차의 보안위협 요소를 분석하고자 한다.
이동통신용 핵심 부품인 W-LAN용 RF-Switch를 설계 및 제작하였다. 본 연구에서 는 CAD를 이용한 전송선로 설계기술, 소형화, 다층화 설계기술, 이동통신용 MCM 부품의 패턴설계를 개발하였으며 RF-Switch 설계하는기법 소형화 및 다층화를 위한 MCM공법을 얻을수 있었다. Ant-Rx On시 삽입손실은 0.48dB로 나타났다.
본 논문은 무전원의 백스케터 통신이 결합된 RF 에너지 하비스팅 시스템에서 주파수 자원의 효율을 높이기 위한 스펙트럼 센싱 알고리즘을 연구했다. 송신기 측에 스팩트럼 센싱 알고리즘을 이용해서 유휴주파수 대역을 찾고, 찾은 유휴주파수 대역 중에서 페이딩 영향이 적은 채널을 선택한다. 알고리즘을 적용한 송신기는 페이딩의 영향이 적은 신호를 송신하여, 수신측에서 수신신호의 간섭을 완화시키고, 수신신호강도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 백스케터 통신이 결합된 RF 에너지 하비스팅에 스팩트럼 센싱 알고리즘이 적용된 송신기를 사용하고, 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 백스케터 통신의 BER과 수신거리별 수신세기, 그리고 RF 에너지 하비스팅의 성능이 이전보다 향상하는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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