비터비 알고리즘을 이용한 부분 응답 최대 유사도 (PRML) 검출 방법은 원래의 정보 시퀀스와 가장 유사한 시퀀스를 결정하기 위해 유사도 메트릭 계산 방법이 사용된다. 일반적으로, 트렐리스도에서 각 노드의 가지는 동일한 확률을 갖는다고 가정한다. 그러나, 최소 및 최대 런-길이 구속을 갖는 변조 코드가 사용될 경우, 코드의 특정 패턴에 대한 발생 비율(Ro)은 서로 다르게 되어, 결과적으로 이러한 가정은 틀리게 된다. 본 논문에서는 PRML 검출에 있어 코드의 특정 패턴에 대한 발생 비율을 이용한 유사도 메트릭 계산 방법을 제안한다. 모의 실험에서는 두 종류의 (1, 7) 런-길이 제한 코드에 대해 PR 목표 응답의 차수를 변화시켜 가면서 발생 비율을 계산하였다. 그 결과, 제안한 PRML 검출 방법은 고밀도 자기기록 및 광 기록 채널에서 기존의 PRML 방법과 비교하여 10/sup -5/ BER에서 약 0.5dB 이상의 SNR 성능 이득을 가져옴을 확인하였다.
가시광 통신 시스템은 LED를 통해 방사되는 가시광을 이용한 차세대 통신 시스템으로, 유비쿼터스 네트워크 서비스 구축 시 에너지 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한 기존 인프라를 활용하여 고출력 전송이 가능하며 유지 보수 비용을 절감할 수 있다. 하지만 가시광 통신 시스템에서는 인접 송신기 간섭 신호의 영향으로 네트워크 경계에 위치한 수신기의 신호 검출 성능은 급격히 열화되고 전송 효율은 감소하게 된다. 본 논문에서는 가시광 통신 시스템에서 다수의 Tx가 인접해 있을 때 발생하는 송신기간 간섭 문제를 광 릴레이와 광 빔포밍 기법 적용을 통하여 효율적으로 간섭을 완화하고 그 성능을 평가한다. 제안하는 시스템의 결과로 사용하지 않는 기존 가시광 통신 시스템 대비 BER 측면과 채널 용량에서 모의실험을 통하여 향상된 성능을 보인다.
본 논문에서는 Nakagami-m 페이딩 채널을 Finite-State Markov Channel (FSMC)로 모델링하고, 채널 상태 변화에 따른 통신 시스템의 성능을 분석하였다. 고려한 FSMC 모델에서는 수신 신호의 신호 대 잡음 전력비를 유한개의 구간으로 나눠 각각의 구간을 Markov 체인의 상태로 대응한다. 각 상태는 무기억 이진 대칭 통신로로 가정하고, 한 상태에서 다른 상태로의 천이는 Markov 천이를 따른다고 가정한다. 수치 해석을 통해 각 상태에 있어서의 평균 심볼 오율, 정상 상태 확률 그리고 상태 천이 확률을 구하여 FSMC 모델을 구성하였고, 상태 천이 지수를 변경함으로써 여러 페이딩 환경을 FSMC 모델로 나타낼 수 있음을 확인하였다. 상태 천이 지수가 클 경우인 빠른 페이딩 채널에서는 채널이 i.i.d. 특성을 나타내게 되며, 상태 천이 지수가 작을 경우인 느린 페이딩 채널은 인접한 상태로의 천이만 발생하는 간단한 FSMC 모델로 표현될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 제안한 FSMC 모델의 응용 예로써, 여러 채널 환경에서 랜덤 에러 정정 부호의 부호화 이득의 차이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교, 분석하였다.
본 논문에서는 아마추어 무선 HR(HAM Radio)을 기반으로 구축되는 새로운 무선 재난통신망인 이동단말용 위성 통신 무선패키지 시스템과 이 재난통신망에 접속하려는 D2D 단말의 채널 환경에 대해 소개한다. 이러한 재난통신망과 D2D 단말이 서로 재난통신할 때 재난정보를 멀티미디어 데이터급 수준으로 원활하게 전송 및 통신하기 위해서는 D2D 단말이 처한 다양한 재난상황에 적응적으로 채널 값을 추정하는 채널 모델링 연구가 요구된다. 따라서 본 논문에서 LOS component ratio 기반의 적응적 채널 모델링 기법을 제안하고, 제안한 기법의 성능을 Okumura-Hata model의 Open area 및 Urban area model과 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 거리 대비 BER 성능 및 SNR 대비 BER 성능에서 이득이 있음을 확인하였다.
본 논문은 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 기반 이중-홉 다중 릴레이 시스템에서 상호정보를 최대로 하는 릴레이 선택 기법을 고려한다. 상기 시스템에서 DF (decode-and-forward) 릴레이를 적용할 때와 AF (amplify-and-forward) 릴레이를 적용할 때에 대해 각각 시스템 아웃티지 확률에 대한 하한과 제공 가능한 최대 다양성 차수를 유도하고 모의실험으로 아웃티지 용량을 제공한다. 성능 평가 결과 DF와 AF 방식 모두 아웃티지 확률 하한과 동일한 다양성 차수를 제공하지만, DF가 AF보다 아웃티지 확률 하한에 더 가깝고 더 큰 아웃티지 용량을 제공함을 볼 수 있다. 또한, 플랫 페이딩과 달리 주파수 선택성 채널에서는 다중 경로 수가 증가하거나 릴레이 선택의 후보 릴레이 수가 증가할수록 AF에 대한 DF 방식의 성능 이득이 더욱 커짐을 볼 수 있다. 따라서, OFDM 기반 다중 릴레이 시스템에서는 성능 면에서 AF 릴레이보다는 DF 릴레이가 유리함을 알 수 있다.
본 논문에서는 다중 셀 환경에서 MIMO-OFDM 기반 시스템을 위한 효율적인 시스템 레벨 시뮬레이션 방법을 제안한다. 실제 시스템에서 셀의 구조, 라디오 채널의 특성, 사용자의 이동성이 미치는 영향에 대해 분석하며, 특별히 사용자의 이동성에 따른 시스템레벨에서의 성능영향을 채널이득과 이동거리, 두 가지 측면에서 모두 고려한다. 다양한 시스템 환경에 따른 영향을 MIMD-OFDM 구조를 가지는 시스템에 적용하여 수신 SINR을 구하는 과정을 제시한다. 링크레벨 시뮬레이션을 통하여 얻은 수신 SNR에 대한 성능곡선을 기초로 하여, 시스템 환경의 변화에 따른 확장이 용이하고 시뮬레이션 복잡도가 낮은 시스템 레벨 시뮬레이션 방법을 제안한다. 다양한 모바일 셀룰러 환경 파라미터에 따른 성능의 변화가 제안된 시뮬레이션을 통하여 얻어지며 그 결과는 셀 중심에 위치한 기지국과 사용자간의 거리에 따른 패킷오류율을 기반으로 분석된다.
위성통신에서는 낮은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio), 높은 전송효율, 낮은 BER(Bit Error Rate)을 갖는 변조 기술이 요구되며, DAPSK(Differential Amplitude and Phase Shift Keying) 변조는 이러한 요구조건을 만족시킬 수 있는 기술로 평가되고 있다. 그러나 기존 DAPSK 변조는 정규적인 성좌도를 사용하기 때문에 성좌도의 안쪽 동심원에 존재하는 심볼들의 유클리디안(Euclidean) 거리가 매우 가까워서 높은 성능을 내기에 적합하지 않다. 본 논문에서는 기존 DAPSK 시스템의 성능을 개선하기 위하여 대조표 기반의 효율적인 성좌도 배치법을 사용하는 DAPSK 시스템을 제안하고 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과, 기존 16-DAPSK 시스템과 비교하여 효율적인 성좌도 배치법을 사용하는 16-DAPSK 시스템은 수신 심볼 검출기에 사용되는 심볼의 수 K가 2일 때, $10^{-4}$의 BER 성능을 만족시키기 위한 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 약 0.8 dB 개선할 수 있음을 확인하였다.
We have designed X-ray detection system and multi-channel data acquisition system for Spiral CT application. X-ray detection system consists of scintillator and photodiode. Scintillator converts X-ray into visible light. Photodiode converts visible light into electrical signal. The multi-channel data acquisition system consists of analog, digital, master and backplane board. Analog board detects electrical signal and amplifies signal by 140dB. Digital board consists of MUX(Multiplex) which routes multi-channel analog signal to preamplifier, and ADC(Analog to Digital Converter) which converts analog signal into digital signal. Master board supplies the synchronized clock and transmits the digital data to image reconstructor. Backplane provides electrical power, analog output and clock signal. The system converts the projected X-ray signal over the detector array with large gain, samples the data in each channel sequentially, and the sampled data are transmitted to host computer in a given time frame. To meet the timing limitation, this system is very flexible since it is implemented by FPGA(Field Programmable Gate Array). This system must have a high-speed operation with low noise and high SNR(signal to noise ratio), wide dynamic range to get a high resolution image.
본 논문은 빠르게 발전하고 있는 무선통신시스템에서 중요시되는 보안을 강화시키며 신뢰성 있는 통신을 가능하게 하는 MCC(M-sequence Convolution Code)채널부호기 설계를 제안한다. 제안한 부호기는 기존의 채널부호기가 가지는 오류 정정 특성뿐 아니라 정보데이터에 대한 비화성질을 부가하여 인증된 사용자만 접근할 수 있는 부호기이다. 제안한 부호기의 특성은 M부호열의 특성 중 평형특성을 이용함으로써 콘볼루션부호기의 출력부를 변화시켜 부호열을 얻는 물리계층의 보안 시스템이다. M부호열과 콘볼루션부호기를 사용함으로써 기존의 CDMA시스템에서 추가적인 부분 없이 간단하게 설계할 수 있으며 현재 사용되고 있는 콘볼루션부호기와 비교하였을 때 연집오류의 극복으로 약 0.1dB의 부호화 이득을 얻었고, 비화성능으로 인증된 사용자만이 송신된 데이터를 복구 가능한 것을 검증하였다. 비인증 사용자의 접근에 있어서는 SNR의 변화에 상관없이 50% 이상의 오류율을 보인다. 따라서 기존의 콘볼루션부호기 대신 제안한 MCC부호기를 사용함으로써 비화성능과 높은 BER성능을 얻을 수 있다.
본 논문에서는 두 표적 간의 거리차를 정밀하게 계측할 수 있는 S-band 고 분해능 레이다 개발을 위한 시스템 기본 설계 및 구현 결과를 제시한다. 3.5 GHz LFM(Linear Frequency Modulation) 레이다 기본 설계를 위하여 제안하는 시스템 요구조건은 거리 분해능 1 m, 최대 계측 거리 2 km이며 레이다 방정식을 통해 각 모듈의 사양을 결정하였다. 최종적으로 150 MHz 대역폭, 송신 출력 43 dBm 전력 증폭기, 이득 26 dBi 안테나, 잡음 지수 8 dB 이하, RCS $1m^2$일 때, 표적과 레이다의 최대거리 2 km 기준 SNR이 30 dB 이상이 나올 수 있음을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션 결과를 토대로 하드웨어 설계를 하였으며, SDR(Software Defined Radar) 장비를 이용한 LFM 레이다 설계 이론과 방법 그리고 야외 시험 결과를 보여주고 요구조건을 만족하는 레이다 시스템 설계가 가능함을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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