This paper proposes single logarithmic amplification (single-LA) and deep learning (DL)-based fixed-threshold on-off keying (OOK) detection for free-space optical (FSO) communication. Multilevel LAs (MLAs) can be used to mitigate intensity fluctuations in the received OOK signal by their nonlinear gain characteristics; however, it is ineffective in the case of high scintillation, owing to degradation of the OOK signal's extinction ratio. Therefore, a DL technique is applied to realize effective scintillation compensation in single-LA applications. Fully connected (FC) networks and fully connected neural networks (FCNN), which have nonlinear modeling characteristics, are deployed in this work. The performance of the proposed method is evaluated through simulations under various scintillation effects. Simulation results show that the proposed method outperforms the conventional adaptive-threshold-decision, single-LA-based, MLA-based, FC-based, and FCNN-based OOK detection techniques.
수백Km 정도의 섬과 섬 섬과 내륙을 해저광케이블로 연결하는 경우 일반 국가간의 500Km이상의 장거리의 중계기 증폭 시스템과 달리 송신단 및 수신단, 광케이블에 EDFA 기술을 적용하여 무중계 시스템을 설계할 수 있다. 중계기가 없음으로 해서 중계기에 공급하는 전력시스템, 동튜브가 내장된 해저케이블, 중계 증폭시 필요한 여기 파장공급용 Laser Diode등이 필요가 없어 고신뢰성 및 경제적인 시스템을 구성 할 수 있다. 그러나 중계 증폭을 하지 않는 만큼 저손실의 광케이블을 사용하여야 한다. 이러한 광증폭 제약 요소들을 고려하여 장거리 무중계 시스템을 고찰 하였다.
A low-noise readout integrated circuit (ROIC) for a microelectromechanical systems (MEMS) microphone is presented in this paper. A positive feedback signal amplification technique is applied at the front-end of the ROIC to minimize the effect of the output buffer noise. A feedback scheme in the source follower prevents degradation of the noise performance caused by both the noise of the input reference current and the noise of the power supply. A voltage booster adopts noise filters to cut out the noise of the sensor bias voltage. The prototype ROIC achieves an input referred noise (A-weighted) of -114.2 dBV over an audio bandwidth of 20 Hz to 20 kHz with a $136{\mu}A$ current consumption. The chip is occupied with an active area of $0.35mm^2$ and a chip area of $0.54mm^2$.
A comparative study was performed to evaluate the signal amplification strategies in electrochemical affinity sensing, which included the direct electron transfer and diffusible-group mediated electron transfer between label enzymes that were specifically bound to target proteins and chemically modified electrode surfaces. As a platform surface for affinity recognition reactions, a double functionalized poly(amidoamine) dendrimer monolayer that was modified with ferrocene and biotin groups was constructed on a gold surface. With the chemically modified electrode, a model affinity sensing with avidin was investigated. The advantages of adopting the diffusible-group mediated signaling strategy were demonstrated in terms of signal sensitivity and stability.
본 논문에서는 무인항공기 가시선 데이터링크 Ku 대역 RF 송수신 시스템을 설계하였다. RF 송수신 시스템은 송수신반, RF 전단반, 고출력증폭반으로 구성되어 있다. 송수신반은 주파수 상/하향 변환 기능과 채널 변경 기능을 제공하며, RF 전단반은 송/수신 신호 이중화, 안테나 선택, 소신호 증폭, 수신신호 외 주파수 필터링 기능을 제공한다. 고출력증폭반은 Ku 대역 전력증폭과 송신출력 가변(고/중/저/Mute) 기능을 제공한다. 송수신반의 주파수 상/하향 변환은 슈퍼헤테로다인 방식으로 구현하였다. RF 송수신 시스템은 대용량 고속 데이터의 신뢰성 있는 송수신을 위하여 광대역 고선형 특성을 갖도록 설계하였다. 또한, 무인항공기 운용 환경에 따른 주파수의 선택적 사용을 위하여 채널 변경이 가능하도록 설계하였다.
In this paper, experiments were conducted on signal amplification of polymer capsules for application to Ground Penetrating Radar so as to enable real-time monitoring of polymer capsules inside concrete using the Morphology Dependent Resonance phenomenon. A TEM CELL and a vector network analyzer were used to analyze the difference in resonance frequency depending on the material of the sphere and the presence or absence of fracture. In order to manufacture a capsule of a size that can be measured using millimeter waves used in GPR, we manufactured a capsule with a 3D printer and analyzed the effects of the presence or absence of coating and the size of the capsule on the resonance frequency. Resonant frequency or signal amplification is more affected by diameter than coating. The capsule showing the highest amplification is the resin-coated 50 mm diameter capsule with a 316-fold increase and the lowest capsule is the uncoated 10 mm diameter capsule with a signal amplification of 11.9 times. These results demonstrate the potential of GPR to measure the position and state of self-healing capsules, which are small-sized polymers, in real time using millimeter waves.
본 논문은 광대역 디지털 수신기의 동적 범위 개선을 위한 A/D 변환 모듈을 설계 및 제작하였다. 동적 범위 확장을 위한 A/D 변환 모듈은 입력신호 레벨에 따라 정상 경로와 증폭 경로로 신호를 분기하여 디지털 신호로 변환하는 방식이다. 제작 및 측정 결과, A/D 변환 모듈의 정상 경로는 입력 레벨 -57 dBm~-12 dBm 신호를 디지털 신호로 변환하고, 증폭 경로는 입력 레벨 -30 dBm~+12 dBm 신호를 왜곡 없이 디지털 신호로 변환하여 69 dB의 입력 동적 범위 특성을 나타내었다. 또한 순시 대역폭 100 MHz에서 일정한 출력 특성을 나타내고 있음을 확인하였다.
고주파수, 고해상도 초음파 영상을 획득하기 위해서는 고주파수 초음파 변환기가 가지는 작은 구경에 따른 낮은 민감도와 침투 깊이에 따른 높은 감쇠량을 극복하여야 한다. 이는 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계점이므로 수신 시스템을 통하여 그 한계점을 극복하여야 한다. 본 논문은 고주파수, 고해상도 초음파 영상을 위하여 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계인 낮은 민감도와 높은 감쇠량을 극복할 수 있는 저잡음 광대역 수신 시스템 개발과 특성 평가 결과에 관한 것이다. 개발한 저잡음 광대역 수신 시스템은 80 MHz 이상의 동작 주파수 대역에서 최대 73 dB의 증폭 이득과 48 dB의 가변 이득 범위를 만족하며 ${\pm}1dB$의 증폭 이득 평탄도 성능을 가진다. 또한 개발한 수신 시스템은 상용 리시버에 비하여 8.4 dB 이상의 신호대잡음비 성능과 3.7 dB 이상의 대조도 성능이 우수함을 확인하였다.
1530-1560nm와 1 570-1600nm 대역에서 이득을 갖는 640Gbps(10 Gbps$\times$64채널) 파장 다중화된 광신호 증폭용 유니트를 설계, 제작하고 특성을 측정하였다. 640Gbps 광신호 즈옥 유니트의 이득 블록은 최적 광출력 특성을 유지하고 이득 불록의 동작 상태를 감시할 수 있도록 마이크로 프로세서에 의해서 제어된다. 640 Gbps 광신호 증폭 유니트의 각 대역별 광증폭 유니트는 총 입력 광 세기 범위 -5~+1 dBm에서 이득 평탄도 1dB이내 잡음 지수 7.2dB 이내 +21dBm 이상의 고출력 특성을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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