• 제목/요약/키워드: satellite and space communications

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MMIC를 위한 위성통신 수신 전단부의 기초 연구 (A Fundamental Study on the Receiver Front-End of Satellite Communication)

  • 진연강;윤현보;강희창;박일;조광래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.277-284
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    • 1988
  • X-band 위성통신 전단부의 MMIC's 기초자료 수집을 위하여 주파수 변환기를 12GHz GaAs MESFET저잡음 증폭기와 단일 게이트 GaAs MESET믹서에 칩 캐패시터와 DC 블록을 포함시켜 MIC로 각기 설계하였다. 믹서의 입력회로와 저역통과 여파기는 각기 대칭구조 결합기와 Semi-Lumped 구조로 설계하였다. 실험결과 칩 캐패시터의 경우 RF입력이 11.581-11.981 GHz일때 중간 주파수 581-981MHz에서 변환이득이 20-23dB였으며 DC블럭의 경우 RF입력이 12.1GHz일때 중간 주파수 1GHz에서 변환이득이 25dB였다.

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정진폭특성을 갖는 Birothogonal 부호로 부호화된 Q$^{2}$AM(Quadrature Quadrature Amplitude Modulation)에 관한 연구 (A study on the biorthogonally coded Q$^{2}$AM with constant envelope property)

  • 박인재;심수보
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.2470-2480
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    • 1996
  • The energy efficiency and bandwidth efficiency are two important criterion in designing a modulation scheme Especially the constant envelope property must be considered as in the non-linear channel tht exit, for example in the nonlinear amplifiers for satellite repeater. The Q$^{2}$AM(Quadrature Quadrature Amplitude Modulation) is a new modulation scheme which combines the Q$^{2}$PSK(Quadrature Quadrature Phase Shift Keying) scheme which increases the signal space dimension and the QAM scheme which increases the bandwidth efficiency using the multi-level signal. The Q$^{2}$AM scheme has by far superior spectrum efficiency compared with the existing modulation schemes. Applying this scheme in the non-linear communication system increses the bandwidth efficiency but cannot envelop property. In this paper, a new system architecture is suggested which satisfies the large spectrum efficiency and constant envelope property by implementing the linear block coding prior to the Q$^{2}$AM modulation. the system has improved in performance by gaining the constant envelope and the additional coding gain. We able to observe the performance improvement of the suggested system(at BER=10$^{-5}$ ) of 4.4 dB for the 16-QAM and 0.7 dB for the Q$^{2}$PSK under the exact spectrum efficiency.

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발사환경시험을 이용한 통신방송위성 Ku대역 중계기 패널의 모델 검증 (Model Validation for the CBS Ku-Band Transponder Panel Using Launch Environmental Test)

  • 서현석;최장섭;박종흥;우형제
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권3호
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    • pp.387-394
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    • 2005
  • Accurate predictions and simulations of the behavior of space structures based on analytical models become more important. In order to perform analysis to support the design of Ku-band transponder panel for the Communications and Broadcasting Satellite(CBS), mathematical models of the panel were generated in the form of finite element models. Test verification of these models is required before the transponder panel can be certified for launch environments. A modal identification was performed to obtain modal parameters which can be compared with the test results using correlation techniques. This paper approaches the sensor placement from the standpoint of the structural dynamicist who uses the modal parameter obtained during launch environmental test. The models were validated by performing a test-analysis correlation and updating analysis. It was proved that the Ku-band transponder panel satisfies the environmental test requirements.

소형위성의 개발현황 및 군사적 활용 방안 (Development Trends of Small Satellites and Military Applications)

  • 이상현;오재요;권기범;이길영;조태환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.213-219
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    • 2017
  • 대형 위성들은 수십억 달러가 넘는 개발 비용이 사용되고, 우주환경에서 운영하기까지 수십 년이 걸릴 수도 있다. 이에 비해 소형 위성은 상용 소프트웨어, 센서 등을 활용해서 비용을 절감할 수 있으며 개발 기간을 2년 이내로 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 이렇게 많은 이점을 가지고 있는 소형위성의 국내외 개발현황을 살펴보고, 소형위성을 군에서 활용하기 위한 몇 가지 방안을 제안한다. 먼저, 해외 개발현황으로 미국, 일본의 소형위성 개발현황을 소개하고, 국내 소형위성 개발현황을 소개한다. 군사적 활용방안은 크게 교육, 연구, 작전 분야로 분류하여 제안한다. 최근 소형위성은 상업 분야에서 빠르게 발전하고 있으며 향후 군에서도 중요한 역할을 할 것이다. 따라서 향후 스타워즈를 준비하고 있는 군에게 소형위성은 반드시 필요한 자산이며, 연구개발을 통해 지속적으로 발전시켜 나가야 한다.

자기폭풍예보모델을 이용한 우주환경예보

  • 안병호
    • 정보와 통신
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    • 제15권9호
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    • pp.97-106
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    • 1998
  • 태양면의 교란으로 야기되는 지구근방 우주환경의 변화는 인류에게 막대한 사회경제적인 손실을 유발하므로 이를 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서 도입한 자기폭풍 예보코드는 이러한 변화양상을 지자기활동지수인 AE 및 Dst, 극관횡단전위차, 극지방전리층에서 소모되는 에너지 그리고 여기에 수반되는 열권의 온도상승 등의 형태로 예보하도록 고안되었다. 본 예보코드는 플레어 관측으로부터 태양풍 그리고 행성간자기장을 예측하는 부분과 추정된 태양풍파라미터로 표현되는 태양풍-자기권상호작용함수인 $\varepsilon$으로부터 상기 물리량들은 추정하는 부분으로 나누어져 있다. 1993년 11월 초에 발생한 자기폭풍에 이 예보코드를 적용하여 그 결과를 일본인공위성인 Geotail에 의한 태양풍관측결과와 지자기관측소에서 얻은 지자기 활동지수들과 비교하였다. 비록 많은 부분에서 아직 개선되어야할 여지가 발견되었지만 태양 플레어로 야기되는 지구근방 우주환경에 교란상태를 예측하는데 근사적이지만 본 예보모델이 사용될 수 있음을 확인하였다.

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라이시안 페이딩 채널을 위한 단순한 형태의 개방루프 전송 다이버시티 기법 (A Simple Open Loop Transmit Diversity Scheme for Rician Fading Channels)

  • 김학성;이원철;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권7B호
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    • pp.695-705
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    • 2002
  • 본 논문에서는 개방 지역 혹은 위성 채널과 같이 직진파 (Line-Of-Sight; LOS) 성분이 존재하는 라이시안 (Rician) 다중경로 페이딩 채널 하에서의 광대역 부호 분할 다원 접속 (Wideband Code Division Multiple Access; W-CDMA) 시스템에 적합한 단순한 형태의 개방루프 전송 다이버시티 기법을 제안한다. 제안된 기법은 송신기에서 어떠한 사전 처리 과정도 필요하지 않기 때문에 기존의 폐쇄루프 전송 다이버시티 기법인 TxAA (Transmit Adaptive Array)나 개방루프 시공간 전송 다이버시티 (space-Time Transmit Diversity; STTD)에 비하여 간단한 구조를 갖는다. 본 논문에서는 제안 기법의 수신단 출력 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio; SNR)에 대한 확률밀도함수 및 비트오율 (Bit Error Rate; BER)을 유도한다. 또한 전형적인 라이시안 페이딩 채널 환경에서 모의 실험을 통해 해석 결과의 타당성을 검증하고 기존의 전송 다이버시티 기법들과의 성능 비교 결과를 제시한다. 모의실험 결과, LOS 성분이 매우 작은 경우에는 기존의 개방루프 STTD 기법 보다 약간의 우위를 유지하는데 그치지만 LOS 성분이 커질수록 기존의 개방루프 STTD 기법보다 월등히 우수해지며 이상적인 폐쇄루프 TxAA 시스템의 이론적인 성능에 근접함을 알 수 있다.

피치 모멘텀 바이어스 위성시스템의 롤/요축 모멘텀 제어방식 (Roll/Yaw Momentum Management Method of Pitch Momentum Biased Spacecraft)

  • 이승우;고현철;장우영;손준원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.669-677
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    • 2009
  • 일반적으로 롤/요 평면상의 nutation 운동이 있는 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 정지궤도 위성인 통신위성에서 주로 사용되어 왔으나 본 논문에서는 저궤도 위성의 경우에 대해 최소 휠 개수인 2개 반작용휠로 구성된 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 휠 모멘텀 제어방식으로 피치축과 롤축 자세제어를 수행하는 방안을 살펴보았다. PI-제어기를 사용한 휠 모멘텀 제어 방식의 경우 휠 베어링 마찰 등 반작용휠에 가해지는 외란에 대한 강건성 보장을 해석적으로 분석하였으며, 롤축 자세에러 측정치와 요축 모멘텀 선형 제어기 설계를 위한 전달함수를 제시하였고, 시스템에 대한 이해도를 높이고, 외란 영향 및 모멘텀 바이어스 크기 등 필요한 설계 인자 선정을 위해 시스템에 대한 분석을 수행하였다.아울러 요축 모멘텀 PID-제어기를 사용한 모멘텀 바이어스 시스템의 롤/요축 자세제어 설계결과 및 시뮬코타키나발루레이션 결과를 제시하였다.

MMIC 회로를 이용한 위성중계기용 30GHz대 저잡음증폭기 모듈 개발 (A 30 GHz Band Low Noise for Satellite Communications Payload using MMIC Circuits)

  • 염인복;김정환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.796-805
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    • 2000
  • 30dB의 선형이득과 2.6dB의 잡음지수 성능을 갖는 위성통신중계기용 30GHz대 저잡음증폭기 모듈이 MMIC와 박막 MIC기술로 개발되었다. 두 종의 MMIC 회로가 저잡음증폭기 모듈에 사용되었는데, 하나는 초저잡음용 MMIC 회로이고, 다른 하나는 광대역 고이득용 MMIC 회로이다. MMIC 회로 제작에 사용된 증폭소자는 0.15$mu extrm{m}$게이트 길이를 갖는 pHEMT이다. 두 개의 MMIC 회로를 상호 연결하고 저잡음증폭기 모듈을 완성하기 위하여 박막기술을 이용하여 마이크로스트립 선로를 구현하였으며, 안정된 DC 전원 공급을 위하여 후막기술을 이용한 바이어스 회로를 개발하였다. 저잡음증폭기 모듈의 입력측은 위성중계기의 안테나로부터의 신호를 받아들이기 위하여 도파관 형태로 설계되었으며, 출력측은 주파수변환부와의 접속을 위하여 K-컨넥터로 구현되었다. 모든 제작 공정에는 실제 위성용 부품 제작 기술이 도입되었으며, 위성중계기에 탑재되는 부품에 요구되는 온도시험 및 진동시험을 실시하였다. 제작된 저잡음증폭기 모듈은 동작목표 대역인 30~31GHz에서 30dB 이상의 이득, $\pm$0.3dB의 이득평탄도, 그리고 2.6dB이하의 우수한 잡음지수를 가진 것으로 측정되었다.

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통합적 광추적 모델에 의한 해양탑재체 GOCI의 궤도 상 광학 성능 검증 (Integrated Ray Tracing Model for In-Orbit Optical Performance Simulation for GOCI)

  • 함선정;이재민;김성희;윤형식;강금실;명환춘;김석환
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 현재 항공우주연구원은 2008년에 발사 운용 예정인 통신-해양-기상위성의 주요 탑재체들 중의 하나로 한반도 주변 해역의 환경 상태를 정밀 측정하려는 정지궤도 해색센서(GOCI)를 개발하고 있다. 본 논문에서는 해색센서의 궤도상 임무성능 검증을 원할이 수행하기 위해 통합적 광선 추적 기법을 이용한 임무성능 검증 수치모사 모델을 개발 제시한다. 수치모사 모델 내에서 태양은 지구 방향으로 복사에너지를 방사하는 구형 광원으로 입력되었고, 구면인 지구 표면 중 한반도를 중심으로 한 2500km x 2500km 넓이의 곡면 관측 영역은 지표와 해수면으로 구분하여 서로 다른 특성의 람버트 산란 면들로 정의되었다. 수치모사 모델 내에서 해색센서 광학시스템은 태양을 출발하여, 지표 및 해수면의 환경적 특성 변화를 반영하는 반사도의 변화에 따라 산란 후 입사되어오는 광선들의 경로를 추적하여 초점면 광소자에 맺히게 하여준다. 이러한 통합적 광선 추적 기법을 이용하여 개발 중인 해색센서가 궤도상에서 한반도 동남부 연해 상에서 가상적으로 발생된 반사율 감소 0.014에 해당하는 적조현상을 탐지해낼 수 있음을 수치모사 입증하였다. 이 같은 결과는 본 논문에 기술된 통합적 광선 추적 기법을 이용한 과학임무 성능 검증 수치모사 모형은 해색센서 뿐만 아니라, 다른 과학적 측정 목적의 위성 탑재체의 임무성능 검증에도 활용 할 수 있는 기반 기술을 확립하였다는 의의를 제공한다.

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An Effective ESICD Verification Strategy: A case study of Military Satellite Communications System II

  • Lee, Kee-Sung;Choi, Jun-Ho;Shin, Jeong-Jin;Yoon, Hye-Jin;Kim, Seung-Ho
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권9호
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    • pp.105-114
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    • 2021
  • 소프트웨어 연동통제문서는 시스템을 구성하는 구성품 간 연동을 위해 프로토콜 및 데이터 등을 기술하는 문서를 의미한다. 무기체계 개발 특성상 소프트웨어 연동통제문서 검증을 위해서는 각 구성품 개발자들이 특정 장소에 모여서 통합시험을 진행하게 되는데, 이때 소프트웨어 개발자들의 단순한 실수로 인하여 통합시험이 지연되는 경우가 종종 발생하게 된다. 이러한 상황이 발생하는 가장 큰 이유는 소프트웨어 개발자들이 연구실 환경에서는 시스템 환경을 구성하기 어려운 문제로 인해 충분한 검증을 수행하지 못한 경우와 통합시험 간 발생한 오류에 대해서 즉각적으로 원인을 발견하지 못한 경우 때문이다. 따라서 본 논문에서는 무기체계 개발 단계의 제작 및 구현단계부터 시스템 통합시험 단계 사이에 많은 시간이 소요되는 소프트웨어 연동통제문서 검증을 효과적으로 수행하기 위한 전략을 제안한다.