와이어본딩 기법은 공정이 쉽고 신뢰성이 우수하기 때문에 현재의 초고주파 회로 제작에 가장 일반적으로 사용되는 접속선 기술이다. 그러나, 밀리미터파 대역의 높은 주파수에서는 본드와이어에 의한 기생특성이 크게 증가하며, 이러한 기생특성은 시스템 전체의 성능에 큰 제한을 가져온다. 본 논문에서는 $20{\sim}35$ GHz의 광대역에서 본드와이어의 전송특성을 해석하고 측정하였으며, 그 견과를 리본의 특성과 비교하였다. 측정 및 비교 결과 이중 본드와이어 구조를 사용함으로써 35 GHz 까지 0.55 dB 이내의 작은 삽입 손실특성을 얻을 수 있었으며, 측정 주파수 전 대역에 걸쳐 리본과 거의 같은 특성을 나타내었다. 따라서 다중 와이어본딩 기법이 성능과 공정 측면에서 리본보다 밀리미터파 대역용 패키징에 더욱 적합함을 확인하였다.
본 논문에서는 위성통신에서 사용되는 주파수 합성형 발진기에 대한 위상 잡음원을 분석하고, 주파수 합성기 출력 신호의 위상 잡음 스펙트럼 분포를 보다 더 정확히 예측할 수 있는 위상 잡음 모델을 제안하였다 기준 발진기 및 전압 제어 발진기 출력 주파수를 분주하는 분주기의 위상 잡음을 해석하고, 기준 발진기와 전압 제어 발진기 위상 잡음은 Leeson 모델을 이용하여 1/f$^2$ 이외에 다른 기울기 특성을 갖는 위상 잡음 성분들을 모델링하였다. PLL 발진기에서 각 구성 요소들에 의해 발생되거나 더해지는 잡음은 유용한 신호에 비하여 매우 작으므로 중첩의 원리를 적용하고, 선형 시스템 영역에서 주파수 합성기 회로를 해석하였다. 정립된 위상 예측 모델을 기만으로 주파수 합성기 구성 형태에 따라 각 구성 요소들의 위상 잡음 모델을 적용하여 위성통신용 주파수 합성기의 위상 잡음 스펙트럼 특성을 예측하고, 주파수 합성기를 제작하여 예측 모델과 비교 평가하였다.
위상 배열 안테나는 다수개의 안테나 소자를 선형 혹은 평면(격자형 혹은 원형)으로 배열하여 각 소자에 대한 위상을 전자적으로 제어하여, 안테나의 기계적인 회전 없이 빔의 신속한 지향이 가능하다는 장점이 있다. 평면 배열 안테나는 주로 격자형 배열과 원형 배열을 사용하는데, 원형 배열이 구조적 특성상 격자형에 비해 높은 분해능을 가진다. 그러나 많은 요소를 사용하는 원형 배열의 경우 전체 배열의 반지름이 증가되어, 제한된 면적에서는 반지름이 각기 다른 다수개의 원형 배열을 가지는 동심원 배열(CCA : Concentric Circular Array or CRA : Concentirc Ring Array)을 사용하게 된다. 본 논문에서는 동심원 배열 안테나를 적용한 적응 빔형성 위성 시스템에서의 도래각 추정기를 소개하고 성능분석 결과를 제시한다. 또한, 원형 배열 안테나를 적용한 경우와의 성능을 비교/분석한다.
현재의 주파수 분배상황을 살펴보면 대부분의 주파수 대역이 고정 할당되어 있으며 특히 무선통신 환경에 가장 적합한 저주파 대역은 거의 사용할 여지가 없다. 이에 인지무선 기술은 무선통신환경에서 주파수 부족 문제를 해결하고 주파수 활용도를 높이기 위한 중요한 기술로 대두되고 있다. 본 논문에서는 SDR (Software Define Radio)플랫폼인 USRP (Universal Software Radio Peripheral) 보드와 SDR 개발 툴킷인 GNU Radio를 이용하여 실제 인지무선(Cognitive Radio : CR) 시스템에서 데이터를 송, 수신하였다. 구체적으로 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 면허 사용자의 주파수 사용 여부를 감지하여 이 정보를 데이터베이스로 넘겨준다. 정보를 넘겨받은 데이터베이스에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 최적의 송신전력과 대역폭, 채널 정보를 인지무선 기기에 보내어 주어 인지무선 기기가 면허 사용자에게 아무런 간섭을 주지 않고 데이터 통신을 할 수 있도록 하였다.
Yoo, Won Jae;Kim, Lawoo;Lee, Yu Dam;Lee, Taek Geun;Lee, Hyung Keun
Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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제10권4호
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pp.315-333
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2021
Due to the Global Navigation Satellite System (GNSS) modernization, recently launched GNSS satellites transmit signals at various frequency bands such as L1, L2 and L5. Considering the Korean Positioning System (KPS) signal and other GNSS augmentation signals in the future, there is a high probability of applying more complex communication techniques to the new GNSS signals. For the reason, GNSS receivers based on flexible Software Defined Radio (SDR) concept needs to be developed to evaluate various experimental communication techniques by accessing each signal processing module in detail. This paper proposes a novel SDR-based A-GNSS receiver capable of processing multi-GNSS/RNSS signals at multi-frequency bands. Due to the modular structure, the proposed receiver has high flexibility and expandability. For real-time implementation, A-GNSS server software is designed to provide immediate delivery of satellite ephemeris data on demand. Due to the sampling bandwidth limitation of RF front-ends, multiple SDRs are considered to process the multi-GNSS/RNSS multi-frequency signals simultaneously. To avoid the overflow problem of sampled RF data, an efficient memory buffer management strategy was considered. To collect and process the multi-GNSS/RNSS multi-frequency signals in real-time, the proposed SDR A-GNSS receiver utilizes multiple threads implemented on a CPU and multiple NVIDIA CUDA GPGPUs for parallel processing. To evaluate the performance of the proposed SDR A-GNSS receiver, several experiments were performed with field collected data. By the experiments, it was shown that A-GNSS requirements can be satisfied sufficiently utilizing only milliseconds samples. The continuous signal tracking performance was also confirmed with the hundreds of milliseconds data for multi-GNSS/RNSS multi-frequency signals and with the ten-seconds data for multi-GNSS/RNSS single-frequency signals.
4차 산업혁명에서 AI(Artificial Intelligence)와 IoT(Internet of Things) 기술은 다양한 분야에서 혁신적으로 활용되고 있으며, 특히 자산 관리, 재해 관리, 기상 관측 분야에서의 성장세가 돋보인다. 이러한 분야에서는 실시간으로 대상의 위치와 상태를 정확히 파악하고, 기존 센서로 감지하기 어려운 상황에서도 다양한 데이터를 수집할 필요가 있다. 이를 위해 위성항법시스템 기술의 활용이 필수적이며, 이 기술을 통해 자산의 효율적인 관리, 재해 예방 및 대응, 정확한 기상 상황 예측 등이 가능하다. 본 논문은 AI 또는 IoT를 접목한 다양한 분야 중 자산관리, 재난 관리, 기상 관측 분야에서 위성항법시스템 기술이 적용된 최신 동향을 조사한 결과를 제시하고 분석한다.
본 논문에서는 GPS 위치 정보를 이용한 파고계측시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 이중주파수 측정치 및 GPS 정밀위성정보를 이용하여 위치를 추정하는 PPP 기반 항법 알고리즘을 사용한다. 이를 이용하여 기준국으로부터 보정정보를 받는 RTK나 DGPS 기반 파고계와 달리 기준국과의 거리에 관계없이 높은 정확도로 위치 추정이 가능하다. 그리고 GPS 단독으로 운용되는 간단한 시스템이므로, 가속도계 기반 파고 계측 시스템처럼 다른 센서를 이용하여 누적되는 위치 오차를 보정할 필요가 없다. 제안한 파고계측시스템을 테스트하기 위하여 경북 울진 죽변항 인근 해역에 제안한 시스템과 기상청에서 활용하는 상용 파고계를 탑재한 부표를 설치하고, 시험 운용하였다. 그리고 부표로부터 전송된 두 가지 파고 데이터를 상호 비교함으로써 제안한 시스템의 성능을 평가하였다.
위성체와 지상국은 위성 운영 전에 접속이 가능한지 여부를 시험한다. 이러한 호환성 시험은 위성체와 지상국의 요구상항이 각각 검증된 후에 위성체와 지상국을 연결하여 시험한다. RF 호환성 시험의 내용은 접속 제어문서에 기술된 요구사항이 잘 개발되었는지 확인하는 것이다. 위성의 초기 운용 기간이나 일시적인 비상 운용상황에서는 항우연 지상국은 해외의 지상국을 이용한다. 해외 지상국은 국내의 특정한 위성 개발 프로그램 하에서 개발된 것이 아니기 때문에 시스템 차원에서 해외 지상국이 접속 요구사항을 만족하는지 검증해야 한다. RF 이동장비를 이용하면 항우연 지상국의 지원없이 해외 지상국에서 직접 접속 요구조건과 통신 내용을 검증할 수 있다. RF 이동장비를 이용한 RF 호환성 시험이 해외지상국과 항우연의 지상국에서 수행되었다. RF 호환성 시험의 항목은 다를 해외 지상국에서 이용할 수 있도록 표준화되었으며 발사 및 초기운용 기간의 운용 개념에 맞추었다. 시험 항목은 RF 특성, 프로토콜, 원격명령 및 원격측정 루프 시험, 지상국 접속 시험 등이다.
GMDSS-the Global Maritime Distress and Safety system which is utilizing the new technologies such as satellite communication system, DSC and NBCP-is effectuated not only by the amendment of SOLAS but also by the conference of RR and IMO's MSC, and will be the major factor of the variation of the demand and supply of Radio Operators. To cope with the GMDSS voluntarily, regulations relating to the radio installation, the posting of Radio Operators, the bounds of duty, etc. must be established and the demand and supply of Radio Operators which take charge of the system must be accomplished pertinently. In this study, the authors suggested some practical schemes to improve the effect of policy as follow. 1. The Ministry of Communication must supervise strictly the arrangement of Radio Operators, especially relating tot he legally qualified complement of Radio Station, and must review the official certification system to upgrade the quality of Radio Operators. 2. The Ministry of Communication must take overall charge of the qualitifications and technical standards of Radio Operators, the extent of their engagement, etc. which are provided by International Regulations. 3. Relating Administrations must cooperate with Shipping Companies in onboard-training to foster and ensure the manpower of Radio Operators. 4. Institutional devices to drive the resolute investment in education and training for mariners, especially for the ship's officers, must be prepared. 5. The Communication Administration and the Korea Maritime and Port Adminstration(KMPA) must cooperate mutually in the balance of the demand and supply of Radio Operators and use make their best to realize more harmonious policies on the demand and supply of manpower.
본 논문에서는 아마추어 무선 HR(HAM Radio)을 기반으로 구축되는 새로운 무선 재난통신망인 이동단말용 위성 통신 무선패키지 시스템과 이 재난통신망에 접속하려는 D2D 단말의 채널 환경에 대해 소개한다. 이러한 재난통신망과 D2D 단말이 서로 재난통신할 때 재난정보를 멀티미디어 데이터급 수준으로 원활하게 전송 및 통신하기 위해서는 D2D 단말이 처한 다양한 재난상황에 적응적으로 채널 값을 추정하는 채널 모델링 연구가 요구된다. 따라서 본 논문에서 LOS component ratio 기반의 적응적 채널 모델링 기법을 제안하고, 제안한 기법의 성능을 Okumura-Hata model의 Open area 및 Urban area model과 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 거리 대비 BER 성능 및 SNR 대비 BER 성능에서 이득이 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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