• 제목/요약/키워드: nonlinear inversion

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NRZ 형식과 RZ 형식에 따른 WDM채널 왜곡의 보상 특성 (The Compensation Characteristics of WDM Channel Distortion Dependence on NRZ format and RZ Format)

  • 이성렬;조성언
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1184-1190
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    • 2003
  • HNL-DSF(Highly Nonlinear Dispersion Shifted Fiber) 광 위상 공액기를 이용한 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 기법이 적용된 320 Gbps WDM시스템에서 전송 형식으로 각각 NRZ와 RZ를 사용하는 경우 채널 입력 전력, 광섬유 분산 계수, 전송 거리 변화에 따른 보상 특성을 분석해 보았다. 우선 광섬유의 분산 계수가 비교적 낮은 WDM시스템에서는 파형 형식이 RZ인 경우가 NRZ인 경우보다 더욱 높은 전력의 신호에 대해서도 고품질 전송이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 두 번째 광섬유로 입사되는 공액파의 전력이 낮은 채널들에 대한 보상 효과 감소가 광섬유의 분산 계수가 클수록, 그리고 NRZ 형식보다는 RZ 형식에서 더욱 두드러지게 나타나고, 그로 인해 전체 채널의 고품질 전송을 보장하는 광섬유의 분산 계수가 제한되어야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 광섬유의 분산 계수가 작은 WDM 시스템에서는 RZ 형식이, 광섬유의 분산 계수가 큰 WDM 시스템에서는 NRZ 형식이 장거리 전송에 적합하다는 것을 확인하였다.

반 전송 링크의 RDPS 결정 방식이 다른 분산 제어가 적용된 Mid-span Spectral Inversion 시스템 (Mid-span Spectral Inversion System Applied with Dispersion Management with Different RDPS Determinations for Half Transmission Link)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.331-337
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    • 2022
  • 색 분산과 비선형 Kerr 효과에 의한 신호 왜곡을 보상하는 광학 위상 공액과 결합된 분산 제어 링크에서 광섬유의 길이가 보상의 효율성을 결정하는 주요 요인이다. 분산 제어 링크는 표준 단일 모드 광섬유와 분산 보상 광섬유가 배열된 여러 개의 중계 구간으로 구성된다. 본 논문에서는 광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)를 중심으로 전반 링크와 후반 링크에서 각각 서로 다른 한 종류의 광섬유들의 길이 변화만으로 RDPS (residual dispersion per span)에 변화를 주는 링크에서의 보상 효과를 살펴보았다. 누적 분산 프로파일이 OPC를 중심으로 원점 대칭이 되면서 동시에 전반 링크에서는 누적 분산량은 모두 양으로, 반면 후반 링크에서는 누적 분산량은 모두 음으로 분포시키는 분산 제어 링크가 960 Gb/s 파장 분할 다중 신호에 대해 가장 우수한 보상이 얻어지는 것을 확인하였다.

200 Gbps WDM 시스템에서 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 이용한 채널 왜곡의 보상 특성 (Compensation Characteristics of Distorted Channels in 200 Gbps WDM Systems using Mid-Span Spectral Inversion Method)

  • 이성렬
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.845-854
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    • 2003
  • 광섬유의 색 분산과 비선형 효과에 의해 왜곡된 채널 신호를 보상하기 위한 방법으로 고비선형 분산 천이 광섬유의 광 위상 공액기를 이용한 경로 평균 강도 근사 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)를 채택한 채널 전송률 40 Gbps의 5-채널 WDM시스템의 시뮬레이션을 통하여 채널 각각의 MSSI 보상 특성을 다양한 광섬유 분산 계수에 따라 분석해 보았다. 채널별 보상 특성의 분석은 1 dB 기준 눈 열림 패널티, 수신단에서의 비트 에러율 특성, $10^{-9}$ BER에서의 채널 간 파워 패널티 등을 이용했다. 시스템 전송 길이, 광섬유의 분산 계수, 광 위상 공액기 펌프 광 파장, 광 위상 공액기에서의 WDM신호 파장에 따른 공액파 변환 효율 등에 관계하여 광 위상 공액기를 중심으로 한 첫 번째 전송 링크에서의 신호 평균 전력과 두 번째 전송 링크에서의 공액파 평균 전력을 동일하게 만드는 펌프 광 전력을 적절히 선택하면 고비선형 분산 천이 광섬유가 MSSI 보상을 통한 광대역 WDM 시스템을 위한 광 위상 공액기에서의 비선형 매질로 매우 적합하다는 것을 확인할 수 있었다.

Chromatic Dispersion Compensation via Mid-span Spectral Inversion with Periodically Poled $LiNbO_3$ Wavelength Converter at Low Pump Power

  • Kim, Min-Su;Ahn, Joon-Tae;Kim, Jong-Bae;Ju, Jung-Jin;Lee, Myung-Hyun
    • ETRI Journal
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    • 제27권3호
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    • pp.312-318
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    • 2005
  • Mid-span spectral inversion (MSSI) has to utilize high optical pump power, for its operation principle is based on a nonlinear optical wavelength conversion. In this paper, a low pump-power operation of MSSI-based chromatic dispersion compensation (CDC) has been achieved successfully, for the first time to our knowledge, by introducing a noise pre-reduction scheme in cascaded wavelength conversions with periodically poled $LiNbO_3$ waveguides at a relatively low operation temperature. As preliminary studies, phase-matching properties and operation-temperature dependence of the wavelength converter (WC) were characterized. The WC pumped at 1549 nm exhibited a wide conversion bandwidth of 59 nm covering the entire C-band and a conversion efficiency of -23.6 dB at 11 dBm pump power. CDC experiments were implemented with 2.5 and 10 Gb/s transmission systems over 100 km single-mode fiber. Although it is well-known that the signal distortion due to chromatic dispersion is not critical at a 2.5 Gb/s transmission, the clear recovery of eye patterns was identified. At 10 Gb/s transmission experiments, eye patterns were retrieved distinctly from seriously distorted ones, and notable improvements in bit-error rates were acquired at a low pump power of 14 dBm.

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분산 제어와 Mid-Span Spectral Inversion이 적용된 광전송 링크에서 반 전송 구획의 잉여 분산이 전체 잉여 분산에 미치는 영향 (Effects of Residual Dispersion in Half Transmission Section on Net Residual Dispersion in Optical Transmission Links with Dispersion Management and Mid-Span Spectral Inversion)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.455-460
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    • 2014
  • 장거리 광전송 시스템에서 그룹 속도 분산과 비선형 현상에 의한 왜곡을 보상할 수 있는 분산 제어 (DM; dispersion management)와 광 위상 공액 기술이 결합된 전송 링크의 최적 설계를 위한 성능 분석을 수행하였다. 즉 전체 전송 링크의 중간에 위치한 광위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator) 양쪽의 전송 구획에서의 잉여 분산의 상호 관계가 최적 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)에 미치는 영향을 살펴보았다. 시뮬레이션 결과 전반 전송 구획에서의 잉여 분산과 후반 전송 구획에서의 잉여 분산의 차이를 10 ps/nm로 하여 전체 전송 링크의 NRD를 10 ps/nm로 설정하여야 가장 우수한 보상이 이루어진다는 것을 확인하였다.

Mid-Span Spectral Inversion 기법을 채택한 장거리 광 전송 시스템에서의 비트 에러율 평가 (Evaluation of Bit Error Rate of a Long-Haul Optical Transmission System adopted the Mid-Span Spectral Inversion Method)

  • 이성렬;김남성;방효창
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.223-230
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    • 2002
  • 본 논문에서는 MSSI 보상 기법을 채택한 2,000km 광 전송 시스템의 수신 성능 평가를 위해 신호간의 간섭 영향을 고려한 직접 검파 수신단에서의 잡음 전력과 비트 에러율을 도출하고, 비트율에 따른 수신 감도를 계산해 보았다. 본 논문에서 제안한 BER 계산이 실제 시스템에 적용될 수 있는 방법이라는 것을 확인할 수 있었고, 전송 링크에 MSSI 보상 기법이 적용된 시스템에서 신호 파형의 색 분산과 비선형 효과에 의한 왜곡이 보상되지만, 결국 비트율이 높아질수록 좁아지는 비트 간격에 따른 ISI에 의해 평균 수신 전력의 감소를 가져오고 궁극적으로 수신 감도를 감소시켜 준다는 것을 확인할 수 있었다.

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신경회로망 보상기를 이용한 무인헬리콥터의 비선형적응제어 (Nonlinear Adaptive Control of Unmanned Helicopter Using Neural Networks Compensator)

  • 박범진;홍창호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.335-341
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    • 2010
  • PD 제어기 기반으로 설계된 무인헬리콥터의 내부루프 제어기의 성능을 향상시키기 위 하여 한 개의 신경회로망이 적용되었다. 오차방정식의 응답특성 기반으로 설계된 PD 제어기는 운동모델의 비선형성에 의해 성능이 저하된다. 이러한 비선형성은 운동모델로부터 변형된 운동 역변환 모델(Modified Dynamic Inversion Model, MDIM)로 분리되었고 신경회로망의 출력에 의해 보상되었다. 신경회로망의 학습에는 제어기 안정성 보장을 위하여 리야프노프의 직접방법(Lyapunov's direct method)으로부터 유도된 온라인 가중치 적응법칙이 이용되었다. 신경회로망에 의한 PD제어기의 성능향상은 비선형성을 갖고 있는 무인헬리콥터의 수치시뮬레이션 결과로 보였다.

반복적 비선형역산에 의한 2차원 지질구조의 중력자료 해석 연구 (A Study on Interpretation of Gravity Data on Two-Dimensional Geologic Structures by Iterative Nonlinear Inverse)

  • 고진석;양승진
    • 자원환경지질
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    • 제27권5호
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    • pp.479-489
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    • 1994
  • In this paper, the iterative least-squares inversion method is used to determine shapes and density contrasts of 2-D structures from the gravity data. The 2-D structures are represented by their cross-sections of N-sided polygons with density contrasts which are constant or varying with depth. Gravity data are calculated by theoretical formulas for the above structure models. The data are considered as observed ones and used for inversions. The inversions are performed by the following processes: I) polygon's vertices and density contrast are initially assumed, 2) gravity are calculated for the assumed model and error between the true (observed) and calculated gravity are determined, 3) new vertices and density contrast are determined from the error by using the damped least-squares inversion method, and 4) final model is determined when the error is very small. Results of this study show that the shape and density contrast of each model are accurately determined when the density contrast is constant or vertical density gradient is known. In case where the density gradient is unknown, the inversion gives incorrect results. But the shape and density gradient of the model are determined when the surface density contrast is known.

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전하량제어에 의한 주기적 분극반전 Ti:LiNbO3 (PPLN) 제작 공정에 관한 연구 (A study on the fabrication of periodically poled Ti:LiNbO3 (PPLN) by the control of charge)

  • 김원정;정홍식;이한영
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.366-375
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    • 2005
  • Ti 확산 리튬나오베이트 채널 광도파로의 z-축 분극을 주기적으로 $180^{\circ}$ 위상 변화시키는 Ti:PPLN 제작 공정을 검토하고, 개선하였다. 분극반전 공정에 적합한 지그와 Labview 프로그램을 이용하여 전하량 제어시스템을 고안하였다. 분극반전에 필요한 전하량으로부터 분극에 적절한 고전압 펄스와 duty-cycle을 조절하였으며, 분극에 필요한 임계 전압 보다 작은 전압을 인가한 상태에서 누설전류의 변화를 관찰하여 절연파괴 현상을 또한 최소화하였다.

Nonlinear Adaptive Control Law for ALFLEX Using Dynamic Inversion and Disturbance Accommodation Control Observer

  • Higashi, Daisaku;Shimada, Yuzo;Uchiyama, Kenji
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1871-1876
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    • 2005
  • In this paper, We present a new nonlinear adaptive control law using a disturbance accommodating control (DAC) observer for a Japanese automatic landing flight experiment vehicle called ALFLEX. A future spaceplane must have ability to deal with greater fluctuations in the stability and control derivatives of flight dynamics, because its flight region is much wider than that of conventional aircraft. In our previous studies, digital adaptive flight control systems have been developed based on a linear-parameter-varying (LPV) model depending on dynamic pressure, and obtained good simulation results. However, under previous control laws, it is difficult to accommodate uncertainties represented by disturbance and nonlinearity, and to design a stable flight control system. Therefore, in this study, we attempted to design a nonlinear adaptive control law using the DAC Observer and inverse dynamic methods. A good tracking property of the obtained system was confirmed in numerical simulation.

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