• 제목/요약/키워드: radio noise

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SDR 플랫폼을 위한 딥러닝 기반의 무선 자동 변조 분류 기술 연구 (A Deep Learning-based Automatic Modulation Classification Method on SDR Platforms)

  • 장정익;최재혁;윤영일
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.568-576
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    • 2022
  • 무선 신호 인식 및 자동 변조 분류(Automatic Modulation Classification) 기술은 넓은 주파수 대역에서 다양한 무선 통신 서비스를 단일 단말에서 유연하게 이용 가능한 SDR(Software Defined Radio) 플랫폼의 핵심 요소 기술로 필요성이 높아지고 있다. 최근에는 데이터 학습 기반의 딥러닝 기술을 기반으로 정확도가 향상된 여러 가지 자동 변조 분류 모델들이 제안되고 있다. 하지만, 대부분의 연구는 모델에 입력되는 무선 신호의 길이가 고정된 경우에 초점을 맞추고 길이가 가변적인 시나리오를 고려하지 않고 있다. 본 연구에서는 SDR의 개방형 플랫폼의 요소 기술로써 임의의 무선 신호의 길이에 대해 변조 분류가 가능한 방법을 제안한다. 이를 위해, 두 가지 입력 크기에 대해 학습된 Convolutional Neural Network(CNN) 기반의 주 모델(main model)과 하위 모델(small model)로 분류 시스템을 설계하고, 나머지 구간의 길이로 수신된 신호에 대해서는 자기 복제 패딩 기법으로 입력 샘플을 증강시켜 변조 분류를 수행한다. 분류 성능 정확도 및 계산 복잡도의 비교분석을 위한 RadioML 2018.01A 데이터셋을 사용한 실험을 통해 제안하는 기법이 모든 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR) 영역에서 기존 방식보다 높은 정확도를 제공하면서도 낮은 연산량을 필요함을 보였다.

Cognitive Radio에 적합한 효율적인 전력 처리기법 (An Efficient Power Processing Method for Cognitive Radio)

  • 조주필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.43-48
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Cognitive Radio 환경에서의 사용자의 송신 전력에 대해 다루고자 한다. 사용자의 송신전력은 PU(Primary User)에 피해를 주지 않는 선에서 동작되어야 하며 이는 PU에서 측정된 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)로 고려 될 수 있다. SU는 비어 있는 주파수가 어떤 것인지 알아야 하는 정확한 스펙트럼 센싱이 요구 되며, 이는 실시간 변화 하므로 정확한 센싱을 한다 하더라도 일정시간 동안 동작을 반복해야 한다. 이를 직교성 인자를 이용하여 기존의 단점들을 감소시키고, PU의 SINR을 보장하는 선에서 동작도 가능하다는 것을 보이려 한다.

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GNSS Software Receivers: Sampling and jitter considerations for multiple signals

  • Amin, Bilal;Dempster, Andrew G.
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.385-390
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    • 2006
  • This paper examines the sampling and jitter specifications and considerations for Global Navigation Satellite Systems (GNSS) software receivers. Software radio (SWR) technologies are being used in the implementation of communication receivers in general and GNSS receivers in particular. With the advent of new GPS signals, and a range of new Galileo and GLONASS signals soon becoming available, GNSS is an application where SWR and software-defined radio (SDR) are likely to have an impact. The sampling process is critical for SWR receivers, where it occurs as close to the antenna as possible. One way to achieve this is by BandPass Sampling (BPS), which is an undersampling technique that exploits aliasing to perform downconversion. BPS enables removal of the IF stage in the radio receiver. The sampling frequency is a very important factor since it influences both receiver performance and implementation efficiency. However, the design of BPS can result in degradation of Signal-to-Noise Ratio (SNR) due to the out-of-band noise being aliased. Important to the specification of both the ADC and its clocking Phase- Locked Loop (PLL) is jitter. Contributing to the system jitter are the aperture jitter of the sample-and-hold switch at the input of ADC and the sampling-clock jitter. Aperture jitter effects have usually been modeled as additive noise, based on a sinusoidal input signal, and limits the achievable Signal-to-Noise Ratio (SNR). Jitter in the sampled signal has several sources: phase noise in the Voltage-Controlled Oscillator (VCO) within the sampling PLL, jitter introduced by variations in the period of the frequency divider used in the sampling PLL and cross-talk from the lock line running parallel to signal lines. Jitter in the sampling process directly acts to degrade the noise floor and selectivity of receiver. Choosing an appropriate VCO for a SWR system is not as simple as finding one with right oscillator frequency. Similarly, it is important to specify the right jitter performance for the ADC. In this paper, the allowable sampling frequencies are calculated and analyzed for the multiple frequency BPS software radio GNSS receivers. The SNR degradation due to jitter in a BPSK system is calculated and required jitter standard deviation allowable for each GNSS band of interest is evaluated. Furthermore, in this paper we have investigated the sources of jitter and a basic jitter budget is calculated that could assist in the design of multiple frequency SWR GNSS receivers. We examine different ADCs and PLLs available in the market and compare known performance with the calculated budget. The results obtained are therefore directly applicable to SWR GNSS receiver design.

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Nano-granular Co-Fe-Al-Q Soft Ferromagnetic Thin Films for RF Electromagnetic-noise Filters

  • Sohn, Jae-Cheon;Byun, Dong-Jin
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제7권1호
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    • pp.42-50
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    • 2006
  • Co-Fe-Al-O nano-granular thin films with high electrical resistivity, fabricated by radio frequency magnetron sputtering under an $Ar+O_2$ atmosphere, are found to show good soft magnetic properties in the GHz frequency range. The real part value of the relative permeability is 260 at low frequencies and this value is maintained up to the GHz frequency range. A non-integrated type noise filter on a coplanar waveguide transmission line is demonstrated by using the Co-Fe-Al-O nano-granular thin film with the dimensions of $4\;mm(l){\times}4\;mm(w){\times}0.1\;{\mu}m(t)$. The insertion loss is very low being less than 0.3 dB and this low value is maintained up to 2 GHz. At a ferromagnetic resonance frequency of 3.3 GHz, the degree of noise suppression is measured to be 3 dB. This level of noise attenuation is small for real applications, but there is much room for further improvement by increasing the magnetic volume and integrating the magnetic thin film into the CPW transmission line.

YTO를 이용한 광대역 저 위상 잡음 주파수 합성기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Wideband Low Phase Noise Frequency Synthesizer Using YTO)

  • 채명호;이행수;홍성용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1074-1080
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    • 2013
  • 광대역에서 저 위상 잡음 특성을 갖는 주파수 합성기를 YTO를 이용하여 설계하였다. 위상 잡음을 낮추기 위해 분주비를 줄일 수 있는 offset PLL 구조를 사용하였다. 위상 잡음 모델링을 이용하여 PLL의 loop filter, YTO의 Main 드라이버 회로와 FM 드라이버 회로의 loop filter를 최적화하였다. 또한, 1 Hz 이하의 고해상도를 얻기 위하여 DDS를 기준 신호로 사용하였다. 제작된 주파수 합성기의 위상 잡음은 3.2~6.8 GHz에서 -107 dBc/Hz @10 kHz 이하로 측정되었다. 측정 결과와 위상 잡음 모델링을 통해 계산한 값과 비교한 결과, 잘 일치함을 확인함으로써 위상 잡음 모델링이 타당함을 검증하였다.

비정규 잡음 환경에서 협력 무선인지 네트워크를 위한 순서 기반 스펙트럼 센싱 기법 (An Order Statistic-Based Spectrum Sensing Scheme for Cooperative Cognitive Radio Networks in Non-Gaussian Noise Environments)

  • 조형원;이영포;윤석호;배석능;이광억
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권11호
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    • pp.943-951
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비정규 충격성 잡음 환경에서 협력 무선인지 네트워크를 위한 순서 기반 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 구체적으로는 잡음을 이변수 등방형 대칭 알파 안정 (bivariate isotropic symmetric ${\alpha}$-stable) 분포를 따르는 것으로 모형화하고, 그에 알맞은 관측 샘플의 순서와 일반화된 우도비 검정 기반 협력 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 비정규 잡음 환경에서 제안한 기법이 기존의 기법에 비해 더 좋은 스펙트럼 센싱성능을 가짐을 보인다.

실내 무선 페이딩 채널 환경에서 임펄스성 전자간섭파에 의한 GFSK시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of GFSK Systems by Impulsive Electromagnetic Noise in Indoor Radio Fading Channel Environment)

  • 이양선;김지웅;강희조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1115-1121
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    • 2001
  • 본 논문에서는 실내 무선 통신 환경에서 발생하는 페이딩 현상과 전자기기에서 방출되는 임펄스성 전자간섭 파에 따른 GFSK 시스템의 성능을 분석하고 데이터 전송 서비스를 만족하기 위하여 성능 보상 방안으로 Truncated Type-II Hybrid ARQ 기법을 적용하여 열화된 시스템의 성능을 개선하였다. 결과에 의하면, 페이딩과 임펄스성 전자간섭파에 의해 시스템에 심각한 영향을 미치게 되는데 특히, 직접파 성분이 존재하는 페이딩 보다는 임펄스성 전자간섭파의 발생빈도와 크기에 따라 시스템 성능이 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 성능 개선책으로 Truncated Type-II Hybrid ARQ 기법을 채용함으로써 낮은 신호전력(20 dB)에서도 향상된 성능 개선을 얻을 수 있었고, error floor 구간이 형성되고 시스템에 영향을 크게 미치는 강한 임펄스성 전자간섭파 환경에서도 24 dB 이상에서 성능 개선을 얻을 수 있었다.

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5GHZ대 연속 전파 수신 시스템의 개발 (DEVELOPMENT OF THE 5GHZ CONTINUUM RECEIVER SYSTEM)

  • 변도영;최한규;이정원;구본철
    • 천문학논총
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    • 제11권1호
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    • pp.109-123
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    • 1996
  • We have developed a 5GHz continuum receiver system. The receiver is a direct type receiver. In order to reduce the noise due to the fluctuation of the gain in the amplifiers, the system employs the Dicke switching method. We made the 5GHz low-noise amplifier and the bandpass filter. The low-noise amplifier gives ${\sim}35dB$ gain and has ${\sim}210K$ noise temperature. The bandpass filter has a passband between 4.3 and 5.4GHz. We also made switch driver, video amplifiers, phase detector, and integrator. Using a 1.8 meter offset parabolic antenna, we measured the efficiency of the system. Since the antenna does not have a driver to track objects, observations were performed with the antenna fixed. The measured noise temperature of the system is ${\sim}650K$. From the observation of the blank sky, noise level was measured. It was found that the systematic noise(${\sim}0.5K$: peak to peak value) is much larger than the thermal noise. The systematic noise is possibly related to the stability of the DC power supplied to the receiver system. Besides the noise of the system, it was found that the airplanes are the very serious noise sources. We measured the radio flux of the Sun using the developed system. The observed radio flux of the Sun is ${\sim}10^6Jy$, which is close to the known value of the quiet Sun. The test observation of the Sun shows that the angular beam size of the antenna is ${\sim}2.2^{\circ}$.

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디지털음성명료도 향상을 위한 적응형 잡음제거 기법에 관한 연구 (A study on adaptive noise cancellation for enhancement of digital speech articulation)

  • 김수용;지석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.961-968
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    • 2007
  • 오늘날, 우리는 어디엔가 엔제나 무전기 통신 장치를 사용할수 있다. 때때로, 우리는 음향잡음환경에서 장치를 사용하였다. 그 음향잡음은 통신장치에서 많은 문제를 만들었다. 음향잡음환경에서는, 말은 음성신호와 잡음신호 양쪽에 신호를 포함하고, 받았기 때문에 깨끗한 정보를 받기위해 보낼수가 없었다. 디지털필터는 바라는 신호를 얻기 위해 옮기는 잡음으로서 유용하였다. 방법의 하나는 자동적으로 맞추는 필터 파라미터로서 적응 잡음 망상조직으로 적응디지털필터를 사용하는 것이다. 본 논문은 두 적응필터 방법에 의하여 현실에서 음향잡음으로서 명료도 알고리즘의 번지라고 할 수가 있다. 하나는 두 입력 채널과 함께 적응잡음 망상조직이라 할 수 있고, 또 다른 것은 하나 입력 채널과 함께 스펙트럼 빼기필터이다. 이 실험의 결과는 제안된 필터로부터 스펙트럼 진폭필터는 움직이지 않는 잡음은 효력이 있는 동안 움직이는 것을 줄이기 위해 사용되어지는 것은 적응잡음망상조직으로 보여준다.