• 제목/요약/키워드: low noise receiver

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철도 통신신호에서의 LDPC에 적용에 관한 연구 (The Study of LDPC for Railroad Signal control system)

  • 박주열;김효상;박태기;김봉택;정기석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.442-446
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    • 2009
  • As the railway transportation is getting faster and its operation speed has increased rapidly, its signal control has been complicated. For real time signal processing it is very important to prohibit any critical error from causing the system to malfunction. Today, most of the railroad's controling communications between wayside and train are made in one way. Therefore, by using a forward error correction technique, which receiver can actively correct the signal error, we can increase the performance and the stability of the railroad signaling system. In this paper, we introduce low density parity check(LDPC) that is used by next generation wireless communications and DMB technique. We verified that we can achieve low bit error rate(BER) in high signal to noise ratio(SNR) by using LDPC.

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Performance analysis of atomic magnetometer and bandwidth-extended loop antenna in resonant phase-modulated magnetic field communication system

  • Hyun Joon Lee;Jung Hoon Oh;Jang-Yeol Kim;In-Kui Cho
    • ETRI Journal
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    • 제46권4호
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    • pp.727-736
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    • 2024
  • Telecommunications through an electrically conductive medium require the use of carrier bands with very-low and ultralow frequencies to establish radiofrequency links in harsh environments. Recent advances in atomic magnetometers operating at very-low frequencies have facilitated the reception of digitally modulated signals. We demonstrate the transmission and reception of quadrature phase-shift keying (QPSK) signals using a multi-resonant loop antenna and atomic magnetometer, respectively. We report the measured error vector magnitude according to the symbol rate for QPSK modulation and analyze the bandwidth of a receiver based on the atomic magnetometer. The multi-resonant loop antenna noticeably enhances the bandwidth by over 70% compared with a single-loop antenna. QPSK modulation for a carrier frequency of 20 kHz and symbol rate of 150 symbols per second verifies the feasibility of demodulation, and the measured error vector magnitude and signal-to-noise ratio are 7.29% and 30.9 dB, respectively.

5.25 GHz에서 넓은 이득 제어 범위를 갖는 저전력 가변 이득 프론트-엔드 설계 (Design of Variable Gain Receiver Front-end with Wide Gain Variable Range and Low Power Consumption for 5.25 GHz)

  • 안영빈;정지채
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.257-262
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    • 2010
  • 본 논문에서는 5.25 GHz에서 넓은 이득 제어범위를 갖는 저전력 가변 이득 프론트-엔드를 설계하였다. 넓은 이득 제어범위를 갖기 위해, 제안된 저잡음 증폭에서는 가변이득 증폭기의 소스에 p-타입 트랜지스터를 연결하였다. 이 방법을 통해 증폭기의 바이어스 전류와 소스 임피던스를 동시에 조절할 수 있었다. 따라서 제안된 저잡음 증폭기는 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 믹서에서는 입력 트랜스컨덕턴스단으로 p-타입 트랜지스터를 사용한 폴디드 구조가 제안되었다. 이 구조에서 믹서는 작은 공급 전압에서 각 단에 필요한 만큼의 전류만 흘려주기 때문에 저전력에서도 작동을 할 수 있다. 제안된 프론트-엔드는 최대 33.2 dB의 이득과 17 dB의 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 이 때, 잡음지수와 IIP3는 각각 4.8 dB, -8.5 dBm을 갖는다. 이러한 동작을 하는 동안, 제안된 회로는 최대 이득상태에서 7.1 mW, 최소 이득상태에서 2.6 mW의 적은 전력을 소비한다. 시뮬레이션 결과는 TSMC $0.18\;{\mu}m$ CMOS 공정에서 Cadence를 이용하여 얻어졌다.

카파자승해석법을 이용한 광시스템의 에러 확률에 관한 연구 (A study on the error probability of optical system using kappa square analysis method)

  • 하은실
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.6254-6259
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    • 2015
  • 광시스템상에는 외부로부터의 잡음과 시스템 자체의 잡음이 항상 존재하는데, 이러한 잡음은 광시스템의 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 되어 결국에는 시스템의 에러확율을 변화시키게 된다. 이에 본 논문에서는 광시스템의 특성변수인 m 값을 도입하여 다양한 m값의 변화에 따라 광시스템의 에러확률을 ${\kappa}$-자승법을 이용하여 계산하였다. 계산 결과 m값에 따라 광시스템의 에러확률이 변화함을 확인하였고, 광시스템의 표준에럭확률인 $10^{-9}$을 유지하는 경우 m값을 400정도로 유지하면 됨을 확인하였다. 이는 m값이 큰 경우는 광시스템이 저출력임을 의미하므로 보다 작은 출력의 광원을 사용해도 광시스템의 에러확율을 유지하는데 문제가 없음을 알 수 있었다. 이는 일반적인 경우 저출력의 광원을 사용하는 경우 광시스템의 수신단에서 신호를 증폭하는 전치증폭기를 사용하지 않아도 됨을 의미하므로 보다 효율적이며 저렴하게 광시스템을 구현할 수 있음을 의미한다.

Joint Detection Method for Non-orthogonal Multiple Access System Based on Linear Precoding and Serial Interference Cancellation

  • Li, Jianpo;Wang, Qiwei
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제17권5호
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    • pp.933-946
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    • 2021
  • In the non-orthogonal multiple access (NOMA) system, multiple user signals on the single carrier are superimposed in a non-orthogonal manner, which results in the interference between non-orthogonal users and noise interference in the channel. To solve this problem, an improved algorithm combining regularized zero-forcing (RZF) precoding with minimum mean square error-serial interference cancellation (MMSE-SIC) detection is proposed. The algorithm uses RZF precoding combined with successive over-relaxation (SOR) method at the base station to preprocess the source signal, which can balance the effects of non-orthogonal inter-user interference and noise interference, and generate a precoded signal suitable for transmission in the channel. At the receiver, the MMSE-SIC detection algorithm is used to further eliminate the interference in the signal for the received superimposed signal, and reduce the calculation complexity through the QR decomposition of the matrix. The simulation results show that the proposed joint detection algorithm has good applicability to eliminate the interference of non-orthogonal users, and it has low complexity and fast convergence speed. Compared with other traditional method, the improved method has lower error rate under different signal-to-interference and noise ratio (SINR).

Design and Analysis of Linear Channel-Selection Filter for Direct Conversion Receiver

  • Jin, Sang-Su;Ryu, Seong-Han;Kim, Hui-Jung;Kim, Bum-Man;Lee, Jong-Ryul
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제4권4호
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    • pp.293-299
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    • 2004
  • An active RC 2nd order Butterworth filter suitable for a baseband channel-selection filter of a direct conversion receiver is presented. The linearity of the 2nd order Butterworth filter is analyzed. In order to improve the linearity of the filter, the operational amplifiers should have a high linear gain and low 3rd harmonic, and the filter should be designed to have large feedback factor. This second order Butterworth filter achieves-14dBV in-channel (400kHz, 500kHz) IIP3, +29dBV out-channel (10MHz, 20.2MHz) IIP3 and 15.6 $nV/\sqrt{Hz}$ input-referred noise and dissipates 10.8mW from a 2.7-V supply. The analysis and experimental results are in good agreement

다중대역-디지탈 수동혼변조왜곡 측정시스템 개발 (Implementation of MultiBand-Digital Passive InterModulation Distortion Measurement System)

  • 박기원;신동환;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.1193-1200
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    • 2016
  • 본 논문에서는 광대역 특성을 갖는 이동통신 RF 모듈의 수동혼변조왜곡신호를 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 광대역 특성을 나타내기 위하여 RF 수신단에서 저 잡음 특성과 광대역 특성을 만족하는 수신기를 설계하였으며 RF 수신 단에서 넓은 동적영역(high dynamic range)을 나타내도록 하였다. 설계된 수동혼변조왜곡 측정시스템에서 FPGA/DSP를 적용하여 측정된 PIMD신호를 PC에 기록하도록 프로그램 하였다. 650MHz-2700MHz 까지 가변하여 PIMD3를 측정하여 최고 -138dBc를 나타내었다.

고의잡음의 제거를 고려한 GPS항법 및 무결성 검정알고리즘 (A GPS Positioning and Receiver Autonomous Integrity Monitoring Algorithm Considering SA Fade Away)

  • 최재열;박순;박찬식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.425-433
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    • 2002
  • After the removal of SA (Selective Availability), horizontal accuracy of 25m(2dRMS) is easily obtained using GPS (Global Positioning System). In this paper, the error characteristics without SA are analyzed and a navigation algorithm concerns this error characteristics is proposed to further improve the accuracy. The proposed method utilizes the relationship between elevation angle and errors that are remained after ionospheric and troposheric delay compensation. The relationship is derived from real measurements and used as a weighting matrix of weighted least squares estimator. Furthermore, a RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) technique is included to remove abnormal measurements affected by multi-path or low SNR (Signal-to-Noise Ratio). It is shown that using the proposed method, more than 4 times accurate result, which is comparable with DGPS (Differential GPS), can be obtained from experiments with real data. Besides accuracy and reliability, the proposed method reduces large jumps in position and maintains better performance than a method using mask angle to completely remove satellites below this mask angle. Thus it is expected that the proposed method can be efficiently applied to land navigation where some satellites are blocked by building or forest.

Pseudo Optical PAM-N Signal Using Externally Modulated Lasers

  • Huh, Joon Young;Lee, Joon Ki;Kang, Sae-Kyoung;Lee, Jyung Chan
    • ETRI Journal
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    • 제37권6호
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    • pp.1120-1128
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    • 2015
  • We propose a pseudo optical N-level pulse-amplitude modulation (PO PAM-N) signal using a few externally-modulated lasers (EMLs) operating at different wavelengths, which is suitable for upgrading the transmission speed over an optical link of < 10 km single-mode fiber with low-cost components. To compare a PO PAM-N signal with that of a standard optical PAM-N signal, we perform experiments for evaluating the performance of a 51.56-Gb/s PO PAM-4 signal and standard 51.56-Gb/s optical PAM-4 signal. The receiver sensitivity (at $BER=10^{-5}$) of the PO PAM-4 signal is 1.5 dB better than the receiver sensitivity of a standard optical PAM-4 signal. We also investigate the feasibility of PO PAM-N (N = 4, 8, and 16) signals operating at 103.12 Gb/s, considering relative intensity noise, timing jitter, extinction ratio (ER) of EMLs, and dispersion. From the results, a PO PAM-8 signal performs better than PO PAM-4 and PO PAM-16 signals at 103.12 Gb/s. Finally, we suggest a timing control method to suppress the effect of dispersion in a PO PAM-N signal. We show that the tolerance to dispersion of a 103.12-Gb/s PO PAM-8 signal can be improved to ${\pm}40ps/nm$ by applying a proposed scheme.

격자 볼츠만 기법을 이용한 선체 부가물 유동소음해석 (Flow Noise Analysis of Hull Appendages Using Lattice Boltzmann Method)

  • 여상재;홍석윤;송지훈;권현웅
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.742-750
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    • 2020
  • 선체 부가물에서 발생하는 유동소음은 자체소음 관점에서 소나의 성능과 직결되고, 추진기 및 방향타와 상호작용을 통해 2차 소음원을 야기해 근접장 범위의 엄밀한 분석이 요구된다. 하지만 유동소음 해석에 적용되는 기존의 음향상사법은 음향 신호의 전파를 직접 모사하지 않는 간접법에 해당해 회절, 반사, 산란 특성을 고려할 수 없으며, 근접장 해석이 제한적이다. 본 연구에서는 격자 볼츠만 기법을 적용해 수중환경 유동소음의 전파과정을 직접 모사하였다. 격자 볼츠만 기법은 분자의 충돌과 흐름 과정을 통해 유동소음을 해석하는 기법으로, 압축성과 낮은 소산율, 낮은 분산율의 특성을 가지고 있어 소음해석에 적합하다. 선체 부가물 형상을 대상으로 RANS 해석을 통해 유동소음원을 도출하고, 유동-음향 경계면을 적용한 격자 볼츠만 기법으로 유동소음의 전파과정을 직접적으로 모사했다. 도출된 결과를 수음점의 위치에 따라 FW-H 결과 및 유체동압력 결과와 비교를 통해 근접장에서 타 기법 대비 격자 볼츠만 기법의 유용성을 확인했다.