• 제목/요약/키워드: in-phase and quadrature

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3-Level Envelope Delta-Sigma Modulation RF Signal Generator for High-Efficiency Transmitters

  • Seo, Yongho;Cho, Youngkyun;Choi, Seong Gon;Kim, Changwan
    • ETRI Journal
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    • 제36권6호
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    • pp.924-930
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    • 2014
  • This paper presents a $0.13{\mu}m$ CMOS 3-level envelope delta-sigma modulation (EDSM) RF signal generator, which synthesizes a 2.6 GHz-centered fully symmetrical 3-level EDSM signal for high-efficiency power amplifier architectures. It consists of an I-Q phase modulator, a Class B wideband buffer, an up-conversion mixer, a D2S, and a Class AB wideband drive amplifier. To preserve fast phase transition in the 3-state envelope level, the wideband buffer has an RLC load and the driver amplifier uses a second-order BPF as its load to provide enough bandwidth. To achieve an accurate 3-state envelope level in the up-mixer output, the LO bias level is optimized. The I-Q phase modulator adopts a modified quadrature passive mixer topology and mitigates the I-Q crosstalk problem using a 50% duty cycle in LO clocks. The fabricated chip provides an average output power of -1.5 dBm and an error vector magnitude (EVM) of 3.89% for 3GPP LTE 64 QAM input signals with a channel bandwidth of 10/20 MHz, as well as consuming 60 mW for both channels from a 1.2 V/2.5 V supply voltage.

대역 제한 필터를 적용하는 OFDM/QPSK-DMR 시스템에 대한 Carrier Recovery의 성능 분석 (Performance Analysis of Carrier Recovery for OFDM/QPSK-DMR System Using Band Limited-Pulse Shaping Filter)

  • 안준배;양희진;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.403-406
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    • 2003
  • In this paper, we have proposed a carrier recovery algorithm of OFDM/QPSK-DMR(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Quadrature Phase Shift Keying Modulation-Digital Microwave Radio)system using BL-PSF(Band Limited-Pulse Shaping Filter) and have analyzed the carrier phase MSE(Mean Square Error) performance of OFDM/QPSK and single carrier DMR systems. The existing OFDM/QPSK-DMR system using windowing requires training sequence or CP(Cyclic prefix) to synchronize a receive. carrier frequency. Because in the OFDM/QPSK-DMR system using BL-PSF there is no training sequence or CP(Cyclic Prefix), we also propose a carrier recovery useful to the system. The simulation results confirm that the proposed carrier recovery algorithm has the same carrier phase MSE(Mean Square Error) performance for the single carrier DMR system under AWGN(Additive White Gaussian Noise) environment.

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UHF RFID 수신기의 위상 다이버시티 및 최적 I/Q 신호 결합 방법에 관한 연구 (A Study on the Phase Diversity and Optimal I/Q Signal Combining Methods on a UHF RFID Receiver)

  • 장병준;송호준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.442-450
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    • 2008
  • 본 논문에서는 직접 변환 방식의 UHF RFID 수신기에서 사용되는 위상 다이버시티의 특성을 분석하고, 태그 변조 방식에 따른 최적의 I/Q 신호 결합 방법을 제시한다. 먼저 위상 다이버시티를 사용하지 않고 단일 채널 수신기를 구성했을 때 송신 신호와 국부발진기 신호 사이의 거리에 따른 위상차에 의해 발생하는 페이딩 특성을 분석하여 위상 다이버시티의 필요성을 보였다. 다음으로 이러한 페이딩 특성에 따른 수신 신호의 감쇄 특성을 극복하기 위한 최적의 I와 Q 채널의 결합 방법을 제안하였다. ASK의 경우, AWGN 환경에서 I와 Q 채널의 전력 평균값이 최적 신호 결합 방법임을 확인하였고, PSK의 경우는 최적 신호 결합 방법으로 arctangent 방법 및 principal component 결합 방법을 제안하였다. 제시된 결합 방법의 성능 비교를 위해 시간 파형 및 심볼 에러확률 성능을 I와 Q 패널 중 최적의 SNR 값을 갖는 패널을 선택하는 선택 다이버시티와 비교하여 분석하였다. 이론 분석 및 시뮬레이션 결과, 제시된 방법이 선택 다이버시티에 비해 최대 3 dB의 SNR 개선 효과를 가짐을 확인하였다.

Secret-key-sharing Cryptosystem Using Optical Phase-shifting Digital Holography

  • Jeon, Seok Hee;Gil, Sang Keun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권2호
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    • pp.119-127
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    • 2019
  • A new secret-key-sharing cryptosystem using optical phase-shifting digital holography is proposed. The proposed secret-key-sharing algorithm is based on the Diffie-Hellman key-exchange protocol, which is modified to an optical cipher system implemented by a two-step quadrature phase-shifting digital holographic encryption method using orthogonal polarization. Two unknown users' private keys are encrypted by two-step phase-shifting digital holography and are changed into three digital-hologram ciphers, which are stored by computer and are opened to a public communication network for secret-key-sharing. Two-step phase-shifting digital holograms are acquired by applying a phase step of 0 or ${\pi}/2$ in the reference beam's path. The encrypted digital hologram in the optical setup is a Fourier-transform hologram, and is recorded on CCDs with 256 quantized gray-level intensities. The digital hologram shows an analog-type noise-like randomized cipher with a two-dimensional array, which has a stronger security level than conventional electronic cryptography, due to the complexity of optical encryption, and protects against the possibility of a replay attack. Decryption with three encrypted digital holograms generates the same shared secret key for each user. Schematically, the proposed optical configuration has the advantage of producing a kind of double-key encryption, which can enhance security strength compared to the conventional Diffie-Hellman key-exchange protocol. Another advantage of the proposed secret-key-sharing cryptosystem is that it is free to change each user's private key in generating the public keys at any time. The proposed method is very effective cryptography when applied to a secret-key-exchange cryptosystem with high security strength.

동 위상 변조기를 이용한 전치왜곡 선형화기 (A Predistortion Linearizer Using the In-phase Modulator)

  • 김일규;전기경;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.41-47
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    • 2006
  • 본 논문에서는 2차 고조파 발생기에서 발생되는 2차 고조파 성분을 추출하여, 그 신호와 주 신호를 동 위상 변조시키는 전치 왜곡 선형화 방법을 제시하였다. 고조파 발생기에서 추출한 고조파 성분의 동 위상과 직각 위상 성분 신호로 분리하여 그것의 크기만을 제어하여 전력증폭기의 혼변조 신호를 제거하는 방법으로 셀룰라대역에서 동작하는 회로를 구현하였으며, 그 결과 전력증폭기의 혼변조 신호 억압 특성을 확인하였다. 반송파 2톤 신호를 인가하였을 때, 주파수 간격이 ${\Delta}f$=1MHz에서 3차 혼변조 신호는 20dB 개선되었고, IS-95 CDMA 1FA 신호에서는 인접채널 전력비가 7dB 개선됨을 확인하였다.

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Analysis of Joint Transmit and Receive Antenna Selection in CPM MIMO Systems

  • Lei, Guowei;Liu, Yuanan;Xiao, Xuefang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권3호
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    • pp.1425-1440
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    • 2017
  • In wireless communications, antenna selection (AS) is a widely used method for reducing comparable cost of multiple RF chains in MIMO systems. As is well known, most of literatures on combining AS with MIMO techniques concern linear modulations such as phase shift keying (PSK) and quadrature amplitude modulation (QAM). The combination of CPM and MIMO has been considered an optimal choice that can improve its capacity without loss of power and spectrum efficiency. The aim of this paper is to investigate joint transmit and receive antenna selection (JTRAS) in CPM MIMO systems. Specifically, modified incremental and decremental JTRAS algorithms are proposed to adapt to arbitrary number of selected transmit or receive antennas. The computational complexity of several JTRAS algorithms is analyzed from the perspective of channel capacity. As a comparison, the performances of bit error rate (BER) and spectral efficiency are evaluated via simulations. Moreover, computational complexity of the JTRAS algorithms is simulated in the end. It is inferred from discussions that both incremental JTRAS and decremental JTRAS perform close to optimal JTRAS in BER and spectral efficiency. In the sense of practical scenarios, adaptive JTRAS can be employed to well tradeoff performance and computational complexity.

톤간섭 및 다중간섭하에서 제반 디지탈 변조신호의 오율특성 비교 (A Comparison of the Error Rate Performances of Various Digitally Modulated Signals in the Environment of Tone/Multiple Interferer)

  • 공병옥;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.797-810
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    • 1990
  • The error rate equations of digitally modulated signals transmitted through the Gaussian noise and tone multiple interference channel have been derived. Using the derived equations of error probabilities in the environments of Gaussian noise tone interferer and Gaussian noise multiple interferer, the error rate performances of various digitally modulated signals have been evaluated, and compared in graphs as a function of average carrier to tone interferer power ratio(CIR), average carrier to multiple interferer power ratio(CIT) and the average carrer-to-Gaussian noise powr ratio(CIR). In this paper, the modulation schemes such as amplitude shift keying (ASK), phase shift keying(PSK), frequency shift keying(FSK), minimum shift keying(MSK), quadrature amplitud modulation(QAM) and amplitude phase shift keying(APK) have been selected for the study of performance comparison. The results of comparison show us that, in low bits/sec/Hz, PSK is superior to the other schemes, but in high bits/sec/Hz, mixed multi ary type is better than single multi ary type. And in strong noise evironment, the multiple interferer has much influence than tone interferer, however, in low noise environment. the mojor error factor is tone interferer. But tone interference effect nearly disappears over specified CIR level about 20[dB]. And the modulation schemes using amplitude are heavily influenced by multiple interference.

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Vibration control, energy harvesting and forced vibration of the piezoelectric NEMS via paradox-free local/nonlocal theory

  • Zohre Moradi;Farzad Ebrahimi;Mohsen Davoudi
    • Advances in nano research
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    • 제14권4호
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    • pp.335-353
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    • 2023
  • The possibility of energy harvesting as well as controlled vibration of a three-layered beam consisting of two piezoelectric layer and one core layer made of nonpiezoelectric material is investigated using paradox-free local/nonlocal theory. The three-layered nanobeam is resting on an elastic foundation and subjected to a blast load. Also, the core layer is made of Nano-composites reinforced by CNTs and carbon fibers (MHCD). Governing equations as well as boundary conditions are obtained using Hamilton,s principle. The equations discretized by Generalized Differential Quadrature Method (GDQM) and solved by Newmark beta method. In addition, two differential and integral gains are employed for controlling the forced vibration. The size-dependency of the elastic foundation is considered using two-phase elasticity. The effect of elastic foundation, control gains, nonlocal factor, as well as parameters affecting the core material on the forced vibration and energy harvesting is investigated in detail. The equations as well as solution procedure is validated utilizing some compassion studies. This work can be a basis for future studies on energy harvesting and controlled vibration in small scales.

개선된 FIR QMF 뱅크의 설계 방법 (An Improved Design Method of FIR Quadrature Mirror-Image Filter Banks)

  • 조병모;김영수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2C호
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    • pp.213-221
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    • 2004
  • 본 논문에서는 저지연 특성을 갖는 2 채널 FIR QMF 뱅크를 시간 영역에서 가중 함수를 이용해서 설계하는 새로운 방법을 제안한다. QMF 뱅크를 설계할 때에 본 논문에서 사용한 가중 함수는 QMF의 반복 설계 과정에서 얻어진 이전의 필터 계수 벡터를 이용하여 계산한다. 그리고 기존의 방법에서는 왜곡이 생기는 주파수 대역은 천이 대역에서 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 이용하지만 본 논문에서는 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용한다. 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용함으로써 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 조사할 필요가 없는 장점이 있다. QMF 뱅크 설계에 적용하기 위해서 제안된 방법의 성능 결과를 기존의 방법과 비교하였으며, 가중 함수와 통과 및 저지 대역 에지 주파수를 이용한 제안된 방법이 가중 함수를 계산하기 때문에 기존의 방법에 비해 연산 성능은 떨어지지만 재생 오차는 최대 0.001[dB], 통과 대역 리플은 0.003[dB] 그리고 백색 잡음에 대한 SNR은 71[dB], 스텝 입력에 대한 SNR은 32[dB] 증가했다.

비선형 증폭 SCPC-FDMA 채널 간섭 환경에서 8SQAM 시스템의 성능 (Performance of 8SQAM System in a Nonlinearly Amplified SCPC-FDMA Channel Interference Environment)

  • 성봉훈;서종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권7C호
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    • pp.678-687
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    • 2003
  • 전력 및 대역폭 제한적인 디지털 통신 시스템을 위한 새로운 변복조 기술인 8SQAM(8-state Superposed Quadrature Amplitude Modulation)은 인접하는 두 심볼간에 진폭과 위상이 상관관계를 유지함으로써 부드럽고 연속적인 위상천이와 함께 적은 포락선 변동을 갖는 출력신호를 생성한다. 또한 8SQAM신호는 심볼간 간섭이 없으며 compact한 스펙트럼 특성을 갖는다. 따라서 8SQAM은 기존의 8PSK와 비교하여 비선형 왜곡에 의한 혼변조(IM)와 인접 심볼 간섭(ISI) 그리고 다중채널(SCPC-FDMA) 환경에서의 인접 채널 간섭(ACI) 영향을 적게 받는다. 본 논문에서는 비선형 증폭 다중채널 간섭 환경에서 8SQAM 시스템의 수신 성능을 전산모의 실험을 통해서 분석하였다. 전산모의 실험 결과 8SQAM은 고출력증폭기(HPA)의 Input back-off(IBO)가 1dB이고 채널 간격이 데이터 비트 율의 41.7%(즉, 스펙트럼 효율 =2.40b/s/Hz)일 때, BER=1$\times$$10^{-4}$ 을 유지하기 위해 요구되는 CNR이 $\alpha$= 0.3의 roll-off 값을 갖는 8PSK 보다 2.7dB 우수한 성능을 보였다.