• 한국통신학회논문지
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• 제24권6A호
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• pp.920-930
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• 1999

멀티 레벨(Multi-level) QAM(Quadrature Amplitude Modulation)은 전송대역의 효율적인 사용을 위한 전송방식의 하나로 많은 연구가 이루어져 실용화가 진행되고 있다. 이러한 전송방식을 사용하는 수신기에는 전송과정 중 채널에서 발생하는 ISI(Intersymbol Interference) 및 위상 오차(phase error)를 보상하기 위해서는 등화기(equalizer)와 위상 복구(carrier recovery) 회로를 사용해야 한다. 본 논문에서는 멀티 레벨 QAM 시스템에 적용할 수 있는 효과적인 수신기의 모델을 제안한다. 제안된 수신기에는 Godard 알고리즘을 사용하는 자력(blind) 등화기와 등화기의 출력 신호에 포함된 위상 에러를 복원하기 위해 $\theta$-정합을 이용하여 위상 오차를 복원하는 위상 복구 회로를 포함한다. 또한 다양한 채널모델에 대하여 제안한 수신기의 성능을 평가한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권8호
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• pp.79-85
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• 2004

본 논문에서는 고속 데이터 무선인식에 적용 될 2.45㎓ 수동형 RF-ID 시스템을 개발하였다. RF-ID 시스템은 수동형 태그 와 리더로 구성되어 있다. RF-ID 수동형 태그는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용한 정류기, ID 칩, ASK 변조회로 그리고 backscatter 슬롯 안테나로 구성되어있다. 또한, ASK 변조를 위한 스위칭 소자로서 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 저전력 소모 변조회로를 구성하였으며 태그의 슬롯 안테나는 일반 패치 안테나보다 광대역 특성을 갖는다. RF-ID 리더는 circulator를 사용하여 단일 마이크로스트립 패치 어레이 안테나를 사용하였으며 종래의 방식에서 채택하는 double-balanced mixer구조를 사용하지 않고 single-balanced mixer구조를 채택함으로서 회로의 복잡성을 개선하고 전체적인 단말기 크기를 소형화 가능하도록 설계하였다. 측정결과 동작주파수는 2.4 GHz이고 출력은 27 dBm (500 mW)에서 감지거리 1 m로 나타났다. 리더에서 측정된 변조신호는 -46.76 dBm이며 주파수는 57.2 kHz이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.8-16
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• 2010

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문에 차세대 무선 광대역 통신 시스템의 전송 방식으로 큰 관성을 받고 있다. 하지만 출력 신호의 크기가 Rayleigh 분포를 갖기 때문에 무선 통신 환경에서 TWTA (Traveling Wave Tube Amplifier)와 같은 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인하여 단일 반송파 전송 방식보다 심각한 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 논문에서는 HPA의 비선형성에 의한 비선형 왜곡을 보상하기 위해 SCPWL (Simplicial Canonical Piecewise-Linear) 모델 기반의 새로운 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 제안된 사전왜곡기의 성능평가를 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널 하에서 16-QAM과 64-QAM 변조 방식을 이용하고, 1024-point FFT/IFFT로 구현된 OFDM 시스템에서 다양한 실험을 실시하였다. 모의실험 결과, HPA에 의해 발생하는 비선형 왜곡을 효과적으로 보상함으로써 우수한 성능 향상이 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권1호
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• pp.98-105
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• 2007

본 논문에서는 Maximum Likelihood(ML) 알고리즘을 변형한 Suboptimal ML 타이밍 검출기를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 Suboptimal ML방식은 참조신호 생성과정이 Early-Late gate 또는 ML 방식에 비해 간단하면서도 타이밍 검출기의 이득은 거의 동일한 값을 얻을 수 있다. 또한, 타이밍 추적기는 데이터 판별을 이용하기 때문에 적은 타이밍 오차 범위만이 추적 가능하다. 즉, 펄스폭이 0.7ns인 4차 가우시안 모노사이클을 사용하였을 경우, 추적 가능한 타이밍 오차는 ${\pm}0.06ns$이다. 따라서 탐색기는 높은 정확도를 갖는 획득성능을 갖고 있어야 한다. 성능 분석은 잡음뿐만아니라 송신기와 수신기의 펄스 생성과정에서 사용되는 오실레이터 지터를 고려한다. 컴퓨터 모의 실험 결과는 타이밍 검출기의 평균과 분산 및 타이밍 추적기의 추적 성능을 보여준다. 그리고 이동성에 의해 타이밍 오차가 점차적으로 증가하는 경우를 가정하여 추적성능을 제시한다. 본 논문은 타이밍 추적기의 성능을 제시하기 위해 하나의 복조기인 단인 상관기만을 고려한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권12호
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• pp.16-23
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• 2006

본 논문은 msec.이하의 짧은 펄스형 신호를 탐지하기 위해 RF 하향변환기에서 직접 변환 방식을 수행하고, 방위 추정에 CVDF (Correlation Vector Direction Finding) 기법을 사용하는 고속 방향탐지기의 개발에 관한 것이다. 선정된 5-채널 등간격 원형 배열구조에서 방향탐지기의 구성 및 특징을 간단히 기술하고 고속 신호수신을 위해 직접 변환을 아날로그 I/Q 복조기에 적용하여 동조시간을 제거하는 기술을 설명한다. 또한 상기 모델에 대한 CRLB(Cramer-Rao Lower Bound)를 유도하고, 2종의 상관형 백터 방향탐지 기법인 LSE 기반 및 상관계수형 알고리즘의 원리를 기술하고 SNR, 샘플수, 이격거리비 변화에 따른 성능을 비교하여 그 특징을 살펴본다. 직접 변환 기법을 사용한 RF 하향변환기 프로토타입을 제작하고, 2종의 상관형 백터 방향탐지 기법을 적용하여 그 성능을 분석하였다 분석 결과, 모호성 발생에 대한 내성은 상관계수형 알고리즘이 양호한 반면, 나머지 조건에서 LSE 기반 알고리즘이 우수한 것으로 조사되었고, 이 결과는 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.269-275
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• 2004

인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.45-52
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• 2008

본 논문에서는 무선으로 전력과 데이터를 받는 온서 센서 태그 칩을 $0.18-{\mu}m$ CMOS공정으로 제작하였다. 태그 칩 구동에 필요한 전력은 쇼트키 다이오드로 구성된 전압체배기를 이용하여 리더로부터 받는 UHF 대역 (900 MHz) RF 신호를 이용하여 발생시킨다. 태그 칩이 위치한 부분의 온도는 sub-threshold 모드에서 동작하는 새로운 저전력 온도-전압 변환기를 이용하여 측정되고, 이 아날로그 전압은 8-bit 아날로그-디지털 변환기를 통해 디지털 데이터로 표시된다. ASK 복조기와 간단한 디지털 회로로 구성된 회로 블록을 이용해 여러 태그 칩 중에 단일 칩을 선택할 수 있는 식별자 정보를 인식할 수 있다. 제작된 온도 센서는 주변 환경 온도 $20^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$ 사이의 온도를 측정한 결과, $0.64^{\circ}C/LSB$의 해상도를 나타내었다. 온도 센서 구동에 필요한 입력 전력은 -11 dBm이었고, 온도 오차는 최대 $0.5^{\circ}C$, 칩 면적은 $1.1{\times}0.34mm^2$, 동작주파수는 100 kHz, 전력소모는 64 ${\mu}W$, 변환율은 12.5 k-samples/sec을 가진다.