광 변조기에 의해 광 신호에 본질적으로 인가되어 전송 품질에 영향을 미치는 주파수 �V (frequency chirp)에 관계하여 광 위상 공액기 (OPC ; optical phase conjugator)의 최적 위치와 광섬유 구간의 최적 분산 계수를 도출하였다. 본 논문에서는 다양한 주파수 �V과 최적 파라미터의 관계를 살펴보고자 전송 성능 면에서 최악의 경우인 10 dB 소광비를 갖는 NRZ 형식의 40 Gbps ${\times}$ 16 채널 WDM 전송 시스템에서 음(negative 또는 down)의 �V, chirp-free, 양(positive 또는 up)의 �V을 모두 가정하였다. 주파수 �V 값이 커질수록 WDM 채널 신호들의 최적의 보상을 위한 OPC의 위치 오프셋이나 광섬유 구간의 분산 계수 오프셋을 크게 하여야 한다는 것을 확인하였다. 그리고 도출된 최적 값들의 효과는 초기 주파수 �V 값이 양인 WDM 채널의 보상에서보다 음인 WDM 채널의 보상에서 더욱 크다는 것을 확인하였다.
OFDM 기술은 채널의 시간확산에 대처할 수 있는 대역효율이 높은 전송방식으로서 IEEE 802.1 la 표준안으로 채택되어 고속 무선 랜, 유럽 DVB 등에 사용되고 있다. IEEE 802.113의 표준에서의 데이터 패킷은 프리앰블, 데이터 두 가지 부분으로 조성되고 있다. 프리앰블은 short pilots, long pilots로 조성되어 동기화, 주파수 옵셋 및 채널 추정에 사용되고 있다. 우리는 이러한 파일럿을 이용하여 송수신 과정에서 발생하는 위상잡음의 영향을 효과적으로 보상한다. 위상잡음은 주파수 옵셋보다 더 복잡한 현상으로서 시스템 성능에 매우 큰 영향을 준다. 본 연구에서는 위상잡음의 영향에 의해 발생하는 CPE와 ICI성분을 동시에 보상하는 새로운 방법을 제안하고 기존 연구와 비교 분석한다. 분석결과, CPE 제거기법, PNS 알고리즘, 그리고 CPE와 ICI 동시 보상기법을 사용하였을 경우, 위상잡음에 의한 성능 저하를 현저히 개선한다. 또한 제안한 CPE와 ICI 동시 보상기법을 사용한 경우 기존의 방법보다 더 우수한 통신성능을 얻을 수 있다.
본 논문에서는 2.45GHz 대역 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network; ZigBee) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 symbol detector 알고리즘을 제안한다. 저가 구현을 지향하는 LR-WPAN 시스템의 특성상 규격에서 권고하는 frequency tolerance는 $\pm$80ppm(196KHz, 송수신 각각 $\pm$40ppm)으로서 이러한 큰 주파수 옵셋 환경에서도 안정된 동작이 가능한 symbol detector 알고리즘이 요구된다. 일반적으로 LR-WPAN의 수신 모뎀을 위해 주파수 옵셋에 강인한 noncoherent 기반의 symbol detector 사용되나 noncoherent 방식은 I/Q 제곱 과정에서의 제곱 손실에 의해 성능 열화 및 구현의 복잡도 증가를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 단일 preamble 심볼을 이용한 주파수 옵셋 추정기를 통해 주파수 옵셋을 보상해주는 coherent 방식의 symbol detector를 제안한다. 제안된 방식은 noncoherent 방식의 제곱 손실을 제거하여 성능을 향상시킴과 동시에 복잡도를 감소시켜 초소형, 저전력, 저가를 지향하는 LR-WPAN 수신기에 보다 적합하도록 설계되었으며, 다양한 채널 환경에서의 성능 평가를 통하여 제안된 알고리즘이 differential detection 기반의 noncoherent 방식보다 1dB의 향상된 성능을 보임을 입증하였다
In this paper, we described the simulation results of the phase offset performance of a clock in holdover mode which was normally operated in GPS Disciplined Oscillator (GPSDO). In the TIE model, we included the time error term caused by environmental temperature variation because one of the most important parameters of clock phase error is the frequency offset and drift caused by the variation of temperature. For the simulation, we employed Maximum Time Interval Error (MTIE) for the performance evaluation when the frequency offset and drift are estimated by using an Unbiased Finite Impulse Response (UFIR) filter with ladder algorithm. We assumed that the noise in the GPS measurement is white Gaussian with zero mean and 1 ns standard deviation, and temperature linearly varies with a slope of $1{^{\circ}C}$ per hour. From the simulation results, the followings were observed. First, with the estimation error of temperature of less than 3 % and the temperature compensation period of less than 900 seconds, the requirement of CDMA2000 phase synchronization under 10 us could be achieved for more than 40,000 seconds holdover time if we employ an OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator) clock. Second, in order to achieve the requirement of LTE-TDD under 1.5 us for more than 10,000 seconds holdover time, below 3 % estimation error and 500 seconds should be retained if a Rubidium clock is adopted.
본 논문에서는 제한된 통신 채널의 대역에서 주파수 효율이 높은 OFDM 시스템을 위한 반송파 주파수 동기 알고리즘을 제안한다. OFDM 시스템에서의 반송파 주파수 옵셋은 부반송파 간격의 정수배와 소수배로 나누어진다 소수배 주파수 옵셋이 ± 0.5 근처의 값을 가질 경우에는 정확한 정수배 주파수 옵셋 추정이 어렵고 반송파 동기 PLL이 소수배 주파수 옵셋을 추적하는데 많은 시간이 소요된다. 제안한 알고리즘은 정수배 주파수 옵셋을 제거하기 위해 2개의 심볼 만을 이용하고 다중경로 패널에서도 정확한 정수배 주파수 옵셋의 추정이 가능하다 또한, 소수배 주파수 옵셋이 ± 0.5 근처의 값을 가질 경우 적은 계산량으로 주파수 옵셋을 ± 0.1 이내로 보상할 수 있다.
T-DMB 및 mobile-DTV를 위한 주파수 합성기를 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. VCO는 PMOS를 사용하여 위상잡음을 감소시켰고, 인덕터와 캐패시터, 버렉터(varactor)를 선택적으로 스위칭하는 기법을 적용하여 920MHz-2100MHz 대역에서 동작이 가능한 것을 확인하였다. 버렉터 캐패시턴스의 선형 특성을 개선하는 버렉터 바이어스 개수를 2개로 최소화 하였고, 버렉터 스위칭 기법으로 $K_{VCO}$(VCO 이득)를 일정하게 유지할 수 있었다. 추가적으로, VCO 이득 보정 회로를 이용해서 VCO 이득을 유지하면서, VCO 이득의 간격을 일정하게 유지하도록 설계하였다. VCO와 PFD, CP, LF는 Cadence Spectre를 이용하여 검증하였고, 분주기는 Spectre와 Matlab Simulink, ModelSim, HSPICE를 이용하여 검증하였다. VCO의 소모 전력은 10mW, 56.3%의 tuning range, 1.58GHz 출력 주파수에서 -127dBc/Hz @ 1MHz offset(오프셋)의 잡음 특성을 확인하였다. 주파수 합성기의 전체 소모 전력은 18mW, 주파수 합성기의 고착시간은 약 $140{\mu}s$이다.
분 논문에서는 해상 이동업무에 할당되어 있는 VHF 대역에서 선박과 육상간 및 선박과 선박간에 ${\pi}$/4-DQPSK 변조방법을 이용하여 디지털 데이터 및 e-mail을 교환하기 위한 기저대역 수신부 설계에 대하여 논한다 해상 통신 장치는 상대적으로 큰 주파수 불안정성을 허용하기 때문에, 상대적으로 큰 주파수 편이를 갖을 수 있는 수신 및 주파수 편이 등의 동기파라미터를 추정하고 이를 보상할 수 있는 기능을 갖도록 기저대역 수신기를 설계하였다. BER의 모의실험을 통하여 설계한 기저대역 수신기는 20% 이상의 정규화 주파수 편이가 존재하더라도 AWGN 채널환경하에서 0.5dB 이내의 성능열화가 있음을 확언 하였다.
본 논문에서는 극성 결정 반송파 복원 알고리즘을 이용하여 고차 QAM에서 효율적으로 위상 및 주파수 오차를 보정하는 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 전체적으로 디지털 동작을 하며 위상오차와 주파수 오차를 동시에 보정한다. 제안된 방법은 성상도상에서 회전하는 심볼의 각 속도에서 주파수 오차를 찾아내 역회전 시킨다. 제안된 회로는 입력된 신호의 구간평균을 취하여 가산성 백색 잡음 채널 환경 하에 효율적으로 대처하는 구조를 가지며 I와 Q축 하나의 정보만으로 위상 정보를 추정하여 하드웨어를 간소화 하였다. 회로설계 검증결과 ±35도의 위상오차와 0.25의 일반화된 주파수오차에서 보정을 하는 성능을 보였으며 15dB의 AWGN 환경 하에서도 높은 수렴 성능을 나타내었다.
본 논문은 센서에서 수반되는 기생용량과 온도 드리프트 및 누설전류의 영향을 경감하기 위한 C-V변환회로 및 C-V변환회로에 관한 실험결과를 제시하고, 또한 논문에서 제안한 센싱 주파수를 기준주파수로 나누어줌으로써 상기 영향들을 줄일 수 있는 새로운 인터페이스 회로를 제시한다 이 회로는 용량비의 출력신호를 디지털 방식으로 16진수로 계수 함으로써 신호의 전송이나 컴퓨터 처리가 쉬울 뿐 아니라 비트수의 증가에 따라 분해 능을 향상시킬 수 있는 이점도 있다. 시작한 인터페이스 회로의 C-V 및 C-F 변환회로에서 전원전압 4.0V, 피이드백 커패시턴스10pF, 압력 0∼10 KPa범위에서 감도는 각각 28 ㎷/㎪·V, -6.6 ㎐/㎩로서 양호하였고, 온도 드리프트 특성은 0.051 %F.S./℃ 및 0.078 %F.S./℃로서 크게 개선되었다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 고속의 데이터 전송에 유리한 통신 방식이다. 하지만 OFDM 시스템은 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)이 문제이다. PAPR 저감을 위한 방법으로 DFT(Discrete Fourier Transform)-spread 방식의 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 기술이 제안되었으며, 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 재머나 의도적인 간섭에 취약한 OFDM 방식의 단점을 보안하기 위해 스펙트럼 확산 방식 중 하나인 FH(Frequency Hopping)방식을 도입하였고, 부분 대역 재밍과 톤 재밍이 있는 채널 환경에서는 FH 방식의 SC-FDMA 시스템의 성능을 비교 분석한다. 그리고, SC-FDMA 방식은 ICI(Inter sub-Carrier Interference)에 민감한데, 특히 주파수 오프셋이나 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI는 시스템 성능을 열화시킨다. 본 논문에서는 OFT-spread OFDM을 기반으로 하는 SC-FDMA 기술에 PNFS(Phase Noise and Frequency offset Suppression) 알고리즘을 적용한 등화기를 사용하여 위상 잡음이나 주파수 오프셋 등에 의해 발생하는 ICI의 영향을 분석하고, 보상한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능 개선을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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