EFPI (extrinsic Fabry-Perot interferometer) 센서를 이용해 복합재료의 파손 신호를 취득하기 위해서는 파손 신호에 비해 상대적으로 낮은 주파수의 열적, 기계적 준정적 변형에 의해 발생하는 위상 변화를 보상해 주는 기술이 필요하다. 또한 센서의 민감도를 최적화하기 위해 출력 신호의 위상을 쿼드러쳐 (quadrature) 지점에 유지시켜야 한다. 본 논문에서는 EFPI 센서 시스템의 출력 신호 위상을 일정하게 유지시킬 수 있는 안정화 제어 시스템을 개발하였다. 안정화 제어 시스템은 광대역 파장 레이저 광원, 가변 F-P (Fabry-Perot) 필터 그리고 필터를 제어할 수 있는 전자 회로 시스템으로 구성하였다. 개발된 시스템의 위상 제어 성능을 평가하기 위해 복합재료 시편의 인장 실험을 수행하여 인장 변형에 의해 발생하는 위상 변화를 개발된 시스템을 이용해 쿼드러쳐 지점에 일정하게 유지할 수 있음을 보였다.
The performance of radio frequency (RF) coils, used in MRI units, is determined by the image uniformity and the signal-to-noise ratio (SNR). Birdcage and surface coils are commonly used. A birdcage coil provides a good image uniformity while a surface coil produces a high SNR. In this study, therefore, a staircase coil was designed from a standard version of a birdcage coil, with some structural changes to increase SNR while maintaining image uniformity. In phantom experiments, the improvement of the image to uniformity and the SNR increase of the staircase coil compared with the values for the birdcage coil were about 3.5% and 35%, respectively. In clinical experiment, the SNR increase of the staircase coil, compared with the value for the birdcage coil was about 40% in bone, muscle and blood-vessel tissues. These results show that the performance of the staircase coil was very improved over the standard birdcage coil in terms of SNR, and that image uniformity was maintained. Therefore, the staircase coil designed by this study should be useful in experimental and clinical l.5T MRI systems, and this coil offers an alternative method of quadrature detection.
The nonlinearity of a laser interferometer usually ranges from sub-nanometer to several manometers. This nonlinearity, which has periodic characteristics, limits the accuracy of the interferometer at the sub-nanometer level. The nonlinearity error of the one-frequency homodyne interferometer with quadrature fringe detection results from a number of factors including polarization mixing by imperfect optical elements, unequal gain of photo detectors, lack of quadrature between two signals and misalignment. In this paper, we described a method for measuring and compensating the nonlinearity of homodyne interferometer using the elliptical fitting technique with least-square method. Experimental results demonstrate that $^\pm$3.5 nm nonlinearity can be reduced to $^\pm$0.2 nm level.
We describe quadrature type surface coil for functional magnetic resonance imaging at 3T MRI system. The coil consisted of two coplanar resonators and was used as both transmitter and receiver. The signal-to-noise ratio (SNR) of the coil was compared with that of a standard birdcage head coil. Visual cortex activation on normal subjects using LED flicker was performed. The SNR of surface coil was found to be better than that of the conventional head coil.
EFPI (extrinsic Fabry-Perot interferometer) 센서를 이용해 복합재료의 파손 신호를 취득하기 위해서는 파손 신호에 비해 상대적으로 낮은 주파수의 열적, 기계적 정적 변형에 의해 발생하는 위상 변화를 보상해 주는 기술이 필요하다. 또한 센서의 민감도를 최적화하기 위해 출력 신호의 위상을 Quadrature 지점에 유지시켜야 한다. 본 논문에서는 EFPI 센서 시스템의 출력 신호위상을 일정하게 유지시킬 수 있는 안정화 제어 시스템을 개발하였다. 안정화 제어 시스템은 광대역 파장 레이저 광원, 가변 F-P (Fabry-Perot) 필터 그리고 필터를 제어한 수 있는 전자 회로시스템으로 구성하였다. 개발된 시스템의 위상 제어 성능을 평가하기 위해 복합재료 시편의 인장 실험을 수행하여 인장 변형에 의해 발생하는 위상 변화를 개발된 시스템을 이용해 Quadrature 지점에 일정하게 유지할 수 있음을 보였다. 또한 연필심 파손 실험을 통해 개발된 시스템이 파손 신호를 잘 취득할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 Quadrature Detector를 이용하여 4FSK 신호 변복조 시스템에 대한 전반적인 분석 및 시뮬레이터를 구현하였다. 구현 기준은 무선 호출시스템 표준인 FLEX 규격을 따랐으며 이에 따라 Pre-modulation 필터 및 데이터 프레임을 구성하였다. 심볼동기 알고리즘은 128bit 구간동안의 프리앰블 패턴을 이용하여 심볼동기를 획득할 수 있는 효율적인 개루프 방식을 제안하였으며, 다양한 UW 검출 방식 중 최적 UW 검출방식인 비주기자기상관 우수코드에 의한 32bit의 최적 UW 패턴을 제안하였다. 아울러 Quadrature Detector의 BER 특성을 AWGN 환경에서 뿐만 아니라 페이딩환경에서 BCH Coding과 Interleaving을 적용해 부호이득을 분석하였다
본 논문은 RFID기술기반의 새로운 저비용 고정밀 열차위치검지기술을 위하여 빔폭 가변형 $4{\times}1$ 리더안테나 시스템의 설계를 제안하였다. 또한, 열차 구간별 속도 변화에 따라 제안된 리더안테나의 요구되는 빔폭 계산을 수행하였다. 열차속도에 의한 제안된 안테나 시스템은 사각패치형태의 방사소자들을 스위칭 커플러를 이용하여 임피던스 변환없이 두개의 모드로 동작하도록 설계되었다. 스위칭 커플러는 사각 quadrature coupler의 중심선에 Pin Diode를 그라운드와 연결하여 다이오드의 ON/OFF 설정으로 빔폭 가변을 스위칭 하도록 하였다. 설계된 안테나는 다이오드 OFF에 $18^{\circ}$와 다이오드 ON에 $39^{\circ}$의 빔폭을 확인 하였다. 본 논문에서 설계된 리더안테나 시스템은 향후 실제 차량 시험을 통하여 철도환경에서 보다 정밀한 열차위치검지기술 확보를 위하여 유용하게 사용될 예정이다.
We introduce a simple optically passive detection scheme for Bragg grating sensors. This detection scheme is based on two cavity lengths in Fabry-Perot read-out interferometers to produce two quadrature phase shifted signals from the Bragg grating sensor. The passive detection technique is demonstrated by the use of Bragg grating sensors in measuring the dynamic vibrations of the composites.
The impact of optical receiver configuration on in-band crosstalk-induced penalty has been investigated in both theoretical and experimental analyses, for differential phase-shift keying (DPSK) and differential quadrature phase-shift keying (DQPSK) signals. Previously it has been shown that DPSK signals are ~6 dB more tolerant to in-band crosstalk than on-off keying (OOK) signals. However, we find that the tolerance difference between the two signals is reduced to ~3 dB when the decision threshold of the receiver is optimized to minimize the bit-error rate for each signal. Then we derive simple equations for the in-band crosstalk-induced penalty in DPSK and DQPSK signals with two different optical receiver configurations: balanced and single-ended direct-detection receivers. We confirm that the penalties obtained from our simple equations agree well with the measured results.
We analyze a wideband spectrum in a cognitive radio (CR) network by employing the optimal adaptive multiband sensing-time joint detection framework. This framework detects a wideband M-ary quadrature amplitude modulation (M-QAM) primary signal over multiple nonoverlapping narrowband Gaussian channels, using the energy detection technique so as to maximize the throughput in CR networks while limiting interference with the primary network. The signal detection problem is formulated as an optimization problem to maximize the aggregate achievable secondary throughput capacity by jointly optimizing the sensing duration and individual detection thresholds under the overall interference imposed on the primary network. It is shown that the detection problems can be solved as convex optimization problems if certain practical constraints are applied. Simulation results show that the framework under consideration achieves much better performance for M-QAM than for binary phase-shift keying or any real modulation scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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