• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권3호
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• pp.91-97
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• 2014

A direct RF sampling method refers to a technique that directly converts a passband signal to an intermediate band or a baseband without using a mixer. This method is less complicated than an existing RF receiver because a mixer is not used. It uses digital processing after sampling, and thus can flexibly process signals in a number of bands using software. In this process, it is important to select an appropriate sampling frequency so that a number of signals can be converted to an intermediate band that is easy to process. In this study, going beyond previously studied direct RF sampling frequency selection methods, conditions that need to be additionally considered during receiver design were examined, and the structure of a direct RF sampling receiver that satisfies these conditions was suggested.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.501-509
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• 2011

Software Defined Radio(SDR)에서는 ADC를 안테나 가까이에 위치시키는 것을 목표로 하고 있다. 하지만 실제 RF 대역의 신호를 ADC를 이용해 디지털화 하는 방법은 아직 어렵다. 그래서 RF 대역의 신호를 IF 대역으로 하향 변환 후 샘플링을 하는 방법이 연구되고 있다. 이런 방법의 하나로, Sub-Sampling 방식은 발진기 없이 RF 대역의 신호를 IF로 변환할 수 있는 방법이다. Sub-Sampling 방법을 이용한다면 2개 이상의 밴드를 하향 변환할 수 있지만, RF 필터의 성능으로 인해 하향 변환된 신호간에 간섭이 작용할 수 있어 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 time division multiplexing(TDM) 방식을 이용해 2개 이상의 신호를 시간적으로 분리시킴으로써 RF 필터의 좋지 않은 성능으로 인해 발생할 수 있는 신호간 간섭을 피할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방식은 샘플앤홀더에서 두 신호에 대한 시간적 분리와 Sub-Sampling을 동시에 구현함으로써 하드웨어적인 큰 변화 없이 신호를 수신할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1805-1812
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• 2011

Bandpass sampling(BPS) 기술은 나이퀴스트(Nyquist) 샘플링 주파수보다 낮은 주파수를 사용하여 RF 대역의 신호를 직접 하향변환 할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 나이퀴스트 영역에서 self-image의 중복을 피하기 위해서는 샘플링 주파수의 선택에 제약이 따른다. 2개의 ADC를 사용하는 2차(second-order) BPS는 self-image를 제거하기 위한 신호처리가 추가 된다는 조건으로 샘플링 주파수의 선택이 자유롭다. 하지만 RF 대역이 바뀌면 신호처리를 위한 파라미타를 재구성해야 한다. 본 논문에서는 2차 BPS의 한 형태인 quadrature BPS의 구조를 가지면서, 재구성이 필요 없는 간단한 보상 필터만을 사용하여 임의 RF 대역으로부터 나이퀴스트 영역으로 하향 변환하는 complex BPS 기반의 SDR front-end에 대하여 기술한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권2호
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• pp.143-152
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• 1998

In this paper, we present the performances of a Doppler system using single channel RF(Radio Frequency) sampling. This technique consists of undersampling the ultrasonic blood backscattered RF signal on a single channel. Conventional undersampling method in Doppler imaging system have to use a minimum of two identical parallel demodulation channels to reconstruct the multigate analytic Doppler signal. However, this system suffers from hardware complexity and problem of unbalance(gain and phase) between the channels. In order to reduce these problems, we have realized a multigate pulsed Doppler system using undersampling on a single channel, It requires sampling frequency at $4f_o$(where $f_o$ is the center frequency of the transducer) and 12bits A/D converter. The proposed " single-Channel RF Sampling" method aims to decrease the required sampling frequency proportionally to $4f_o$/(2k+1). To show the influence of the factor k on the measurements, we have compared the velocity profiles obtained in vitro and in vivo for different intersequence delays time (k=0 to 10). We have used a 4MHz center frequency transducer and a Phantom Doppler system with a laminar stationary flow. The axial and volumetric velocity profiles in the vessel have been computed according to factor k and have been compared. The influence of the angle between the ultrasonic beam and the flow axis direction, and the fluid viscosity on the velocity profiles obtained for different values of k factor is presented. For experiment in vivo on the carotid, we have used a data acquisition system with a sampling frequency of 20MHz and a dynamic range of 12bits. We have compared the axial velocity profiles in systole and diastole phase obtained for single channel RF sampling factor.ng factor.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권1호
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• pp.55-62
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• 2008

Bandpass sampling (BPS) techniques for the direct down-conversion of RF bandpass signals have become an essential technique for software defined radio (SDR), due to their advantage of minimizing the radio frequency (RF) front-end hardware dependency. This paper proposes an algorithm for finding the minimum BPS frequency for simultaneously down-converting multiple RF signals through full permutation over all the valid sampling ranges found for the multiple RF signals. We also present a scheme for reducing the computational complexity resulting from the large scale of the purmutation calculation involved in searching for the minimum BPS frequency. In addition, we investigate the BPS frequency allowing for the guard-band between adajacent down-converted signals, which help lessen the severe requirements in practical implementations. The performance of the proposed method is compared with those of other pre-reported methods to prove its effectiveness.

• 방송공학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.803-815
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• 2016

이 논문에서는 GNSS(global navigation satellite system) 신호를 RF(radio frequency) 대역에서 표본화하여 디지털 영역에서 복조하는 직접 RF 표본화 수신기를 설계하고 그 성능을 살펴보고자 한다. 직접 RF 표본화 방식은 IF(intermediate frequency) 대역에서 AD(analog to digital) 변환을 하고 복조하는 기존의 IF 변환 방식과 다르게, 아날로그 믹서(mixer)를 전혀 사용하지 않고 안테나 출력인 통과대역 신호를 직접 AD 변환하여 이후의 수신기의 모든 과정을 디지털 영역에서 처리하는 기술이다. IF 변환 방식과 비교하면 하드웨어 구조가 덜 복잡하고 전송환경 변화에 따른 재구성이 가능하며 하나의 AD 변환기를 사용하여 여러 대역의 신호를 동시에 변환할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 재구성 기능과 동시 수신 기능은 특정 대역의 신호가 적으로부터 전파방해를 받았을 때 후속시스템으로의 빠른 전환이 필요한 군용 시스템에서 매우 중요한 역할을 한다. 한편 여러 대역의 신호를 한 번에 AD 변환하려면 수신하고자 하는 신호의 반송파 주파수, 대역폭, 표본화 후의 중간주파수 그리고 보호 대역 등을 고려하여 표본화 주파수를 정하는 것이 중요하다. 이 논문에서는 GPS L1, GLONASS G1 및 G2 등의 GNSS 신호를 동시에 수신할 수 있는 표본화 주파수를 선택하고 이를 적용한 직접 RF 표본화 수신기를 설계한다. 또한 설계한 수신기를 상용 AD 변환기와 소프트웨어를 사용하여 구현한 후 실제 신호의 수신시험을 통해 수신 성능을 살펴본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12C호
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• pp.1249-1256
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• 2006

본 논문은 대역통과 샘플링(bandpass sampling)이론을 사용하여 N개 RF 신호를 하나의 통신기기에서 직접 하향변환(down-conversion)할 때 요구되는 유효 샘플링 주파수 영역(valid sampling frequency range) 및 최소 샘플링 주파수를 찾는 방법을 제안하였다. 이 방식은 기존의 방식보다 효율적이며 복잡성이 낮은 방식을 새롭게 고안하여 N개의 신호에 대하여 수식을 유도하고 일반화 하였으며 컴퓨터 모의실험(simulation)을 통해 이 수식들을 증명하였다. 그리고 제안한 알고리즘은 샘플링 주파수를 결정할 때 인접 IF 신호간의 보호대역(guard-band)이 고려되어 실제적인 하드웨어 설계 측면에 도움이 되도록 하였다. 또한 기존의 방식과의 비교를 통해 그 복잡성(complexity) 및 정확성에서도 우수한 성능을 보여주었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.994-1000
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• 2013

기존의 MIMO 시스템은 수신 안테나 수만큼 신호처리를 위한 RF 체인이 필요하다. 안테나를 늘릴 경우, RF 체인도 같이 늘어나기 때문에 전력 소비량이 급격하게 증가하게 된다. 이러한 이유로 더 많은 안테나의 MIMO 시스템을 전력이 제한적인 모바일 단말기에 적용하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 단일 RF 체인을 이용하여 다중 안테나의 신호를 수신하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 STO(Sampling Timing Offset)을 동기 신호와 신호의 위상 각 추정을 통해 보상하였을 때 다중 RF chain을 사용하는 일반적인 MIMO 시스템과 유사한 성능을 낸다. 따라서 단일 RF chain을 통하여 전력 소비를 감소시키면서 다중 안테나의 MIMO-OFDM 시스템을 구현할 수 있음을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권2호
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• pp.105-112
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• 1998

본 논문에서는 RF초음파 신호의 포락선 검출을 위하여 제안된 다차 샘플링 방법의 성능을 실험데이터를 이용하여 Quadrature 샘플링 및 2차 샘플링 방법과 비교하였다. Quadrature 샘플링의 결과 영상과 비교해볼 때 2차 샘플링의 결과 영상은 많은 오차를 보이고 있다. 그러나 다차 샘플링 결과, 특히 5차 샘플링 결과는 매우 우수한 포락선 검출 결과를 보여주고 있다. 이러한 다차 샘플링 방법을 사용하면 보다 경제적이고 우수한 성능의 디지털 빔포밍 시스템의 구현이 가능하다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.238-246
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• 2011

A 3-5 GHz UWB radar chip in 0.13 ${\mu}m$ CMOS process is presented in this paper. The UWB radar transceiver for surveillance and biometric applications adopts the equivalent time sampling architecture and 4-channel time interleaved samplers to relax the impractical sampling frequency and enhance the overall scanning time. The RF front end (RFFE) includes the wideband LNA and 4-way RF power splitter, and the analog signal processing part consists of the high speed track & hold (T&H) / sample & hold (S&H) and integrator. The interleaved timing clocks are generated using a delay locked loop. The UWB transmitter employs the digitally synthesized topology. The measured NF of RFFE is 9.5 dB in 3-5 GHz. And DLL timing resolution is 50 ps. The measured spectrum of UWB transmitter shows the center frequency within 3-5 GHz satisfying the FCC spectrum mask. The power consumption of receiver and transmitter are 106.5 mW and 57 mW at 1.5 V supply, respectively.