• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권4호
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• pp.219-228
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• 2020

A CubeSat platform has become a popular choice due to inexpensive commercial off-the-shelf (COTS) components and low launch cost. However, it requires more power-efficient and higher-data rate downlink capability for space applications related to remote sensing. In addition, the platform is limited by the size, weight and power (SWaP) constraints as well as the regulatory issue of licensing the radio frequency (RF) spectrum. The requirements and limitations have put optical communications on promising alternatives to RF communications for a CubeSat platform, owing to the power efficiency and high data rate as well as the license free spectrum. In this study, we analyzed the performance of optical downlink communications compatible with CubeSat platforms in terms of data rate, bit error rate (BER) and outage probability. Mathematical models of BER and outage probability were derived based on not only the log-normal model of atmospheric turbulence but also a transmitter with a finite extinction ratio. Given the fixed slot width, the optimal guard time and modulation orders were chosen to achieve the target data rate. And the two performance metrics, BER and outage data rate, were analyzed and discussed with respect to beam divergence angle, scintillation index and zenith angle.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권8호
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• pp.482-485
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• 2005

STSAT-2 is first satellite which is scheduled to launch by first Korea launcher. Ground station Baseband Controller(GBC) for operating STSAT-2 is now developing. GBC control data flow path between satellite operation computers and ground station antennas and count number of received data packets among demodulated audio signals from three antennas and also set data flow path to good-receiving antenna automatically In GBC two uplink FSK modulators(1.2kbps, 9.6kbps) and six downlink FSK demodulators(9.6kbps, 38.4kbps) are embedded. STSAT-2 GBC hardware is more simpler than STSAT-1 GBC by using FPGA in which all digital logic implemented. Now test and debugging of GBC hardware and Software(FPGA Code and CBC Manager Program) is well progressing in SaTReC, KAIST. This paper introduce GBC structure, functions and test results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.116-118
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• 2005

STSAT-2 is first satellite which is scheduled to launch by first Korea launcher. After launch Ground station Baseband Controller(GBC) for operating STSAT-2 is now developing. GBC control data flow path between satellite operation computers and ground station antennas. and GBC count number of received data packets among demodulated audio signals from three antennas and set data flow path to good-receiving antenna automatically. In GBC two uplink FSK modulators(1.2kbps, 9.6kbps) and six downlink FSK demodulators(9.6kbps, 38.4kbps) are embedded. STSAT-2 GBC hardware is more simpler than STSAT-1 GBC by using FPGA in which all digital logic implemented. Now test and debugging of GBC hardware and Software(FPGA Code and GBC Manager Program) is well progressing in SaTReC, KAIST. This paper introduce GBC structure, functions and test results.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권2호
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• pp.187-192
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• 2009

지상국과 교신을 위한 위성체의 트랜스폰더를 개발 시작 단계부터 발사 단계까지 동작상태를 시험하기 위한 장비를 설계하였다. 설계한 시험 장비는 COTS(Commercial Off-The-Shelf) 부품을 사용하여 크기와 개발 기간을 단축하였으며, 위성 발사 후 지상국에서도 사용할 수 있도록 설계하였다. 측정 결과 시험 장비의 상향 링크와 하향 링크의 경로 손실은 각각 47.8 dB와 42.6 dB로 나타났다. 또한 송신단의 선형특성은 -50 dBm 출력에서 60.68 dBc의 IMD3를 가진다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.101-106
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• 2015

본 논문에서는 위성통신망의 주파수 효율 향상을 위해 중심국과 단말국이 동일 주파수 대역을 사용하여 위성으로 전송하는 동일 주파수 위성 전송 시스템을 고려한다. 이와 같은 시스템이 동작하기 위해 중심국은 자신이 송신한 신호가 위성을 거쳐 다시 되돌아 오는 자기 간섭 신호를 제거하여, 수신하고자 하는 단말국 신호만을 추출하는 자기 간섭 제거기가 필요하다. 중심국에서 제거하고자 하는 간섭 신호는 자신이 송신한 신호가 지연된 신호이기 때문에 일반적인 간섭 신호와는 달리 송신 신호를 지연시켜 제거가 가능한 신호이다. 이때 중심국 또는 위성에 있는 전력 증폭기의 비선형성을 고려하여 간섭 제거기를 설계해야 한다. 간섭 제거기는 송신 신호의 지연을 추정하고, 전력 증폭기의 비선형성을 반영하여 제거하는 부분과 잔여 오차를 적응 필터로 억제하는 부분으로 구성된다. 더불어, 모의 실험을 통하여 제안 방식의 효용성을 검증하고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권1호
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• pp.33-40
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• 2012

Triplet Ionospheric Observatory (TRIO) CubeSatforIon, Neutral, Electron MAgneticfields (CINEMA) is a CubeSat with the weight 3 kg that will be operated in the orbit conditions of about 800 km altitude and $90^{\circ}$ inclination angle, using the S-band and ultra-high frequency (UHF)-band communication frequencies. Regarding the communication antenna loaded on the satellite, the two patch antennas has the downlink function in the S-band, whereas the two whip antennas has the function to receive the command sent by the ground station to the satellite in the UHF-band. The uplink ground station that communicates through the UHF-band with the CINEMA satellite was established at Kyung Hee University. The system is mainly composed of a terminal node controller, a transceiver, and a helical antenna. The gain of the helical antenna established at the Kyung Hee University ground station was 9.8 dBi. The output of the transceiver was set to be 5 W (6.9 dB) for the communication test. Through the far-field test of the established system, it was verified that the Roman characters, figures and symbols were converted into packets and transmitted to the satellite receiver in the communication speed of 9,600 bps.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1288-1296
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• 2012

최근 기존의 MSS(Mobile Satellite Service) 대역에 지상망과 위성망의 하이브리드 형태인 ATC(Ancillary Terrestrial Component) 서비스 도입이 추진되고 있다. 새로운 MSS/ATC 서비스 주파수 할당을 위해서는 기존의 지상망에 의한 인접 채널 간섭뿐만 아니라 시스템 자체 내의 인접 채널 간섭 분석이 중요하다. 이에 본 논문에서는 인접 채널 간섭에 의한 ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio), 지상 이동국 및 위성 이동 지구국의 수를 파라미터로 하여 업링크에서는 지상 기지국 최소 허용 전력 및 시스템 용량(capacity) 손실, 다운링크에서는 1 빔(beam) 당 1 셀(cell)을 가정하여 MSS/ATC 시스템 용량 손실에 대한 시스템 성능을 평가하였다. MSS/ATC 서비스 주파수 배치에 따른 주파수 공유를 위해 두 가지 시나리오 즉, 5 MHz 및 10 MHz 주파수 간격에 대한 ACIR 기준값을 평가하였으며, 향후 이 기준값에 따른 ATC 서비스 커버리지 및 수신 필터 설계 등이 요구된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권2A호
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• pp.159-166
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• 2008

본 논문에서는 주파수 도약 위성 통신 시스템에서 정지 궤도 위성의 드리프트로 인해 Early-Late gate 동기 추적 알고리즘으로는 흡 동기를 유지할 수 없는 현상이 발생하는 문제를 해결하기 위한 동기추적 알고리즘을 제안하였다. 위성에 탑재된 역도약-재도약 중계기를 통해 신호가 중계될 때, 위성의 드리프트로 인하여 수신된 홉의 양쪽 에지에서의 에너지 유실 때문에 Early-Late gate 동기추적 알고리즘을 사용했을 경우 홉 동기를 유지할 수 없는 현상이 발생한다. 그러한 문제를 해결하기 위해 기존의 Ranging 거리 정보를 사용한 Early-Late gate 홉 에너지를 비교하는 구조를 변형하여 Inner-Outer gate 홉 에너지를 비교하고 송신타이밍을 예측하여 동기를 추적하는 Anti-Shrink 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 알고리즘은 기존의 내부-외부 에너지비율 알고리즘보다 우수하고, Ranging 거리정보를 사용한 Early-Late gate 동기추적 알고리즘보다 성능은 유사하지만 Ranging 정보를 사용하지 않고도 에너지 손실이 적어 위성의 드리프트에 robust하게 동기유지가 가능하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.134-141
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• 2004

본 논문은 위성 통신시스템의 개념 설계를 위한 프로그램 개발과 설계 과정의 분석 결과를 보여준다. 이를 위해 10kg에서 200Kg 사이의 200여개 저궤도 소형위성을 대상으로 데이터베이스를 구축하였고, 이를 바탕으로 위성 통신시스템 초기 설계 시 필요한 파라미터들의 일반적인 값을 도출하여 적용하였다. 위성의 임무에 상관없이 일반적인 위성 통신 시스템의 개념 설계와 일련의 과정을 일반화한 프로그램을 개발하였다. 본 논문에서는 일반적인 초기 통신시스템 설계과정을 프로그램으로 구현하기 위해 각각의 과정을 구분하고 과정마다 필요한 파라미터들을 정의하였다. 또한 데이터베이스 분석을 통해 파라미터가 개념 설계에 적용되는 과정을 살펴보고 이를 프로그램으로 구현하여 시뮬레이션을 통해 전체 알고리즘에 대한 타당성을 증명하였다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.73-79
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• 2012

저궤도 위성은 지상과 교신할 수 있는 시간이 매우 제한되어 있으므로 위성에서 생성되는 모든 원격측정 데이터는 대용량 메모리에 저장되었다가 지상교신 시 실시간 데이터와 함께 지상으로 전송된다. 대용량 메모리는 최초 시스템 초기화 과정에서 초기화가 시작되어 각 블록의 상태정보가 생성되고 원격측정데이터를 저장할 수 있는 준비를 한다. 운영 중에 계속적으로 대용량 메모리에 원격측정데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 지상으로 전송한다. 그리고 우주환경에서 발생할 수 있는 메모리 오류를 제거하기 위하여 주기적으로 메모리 스크러빙을 수행한다. 본 논문은 저궤도위성 원격측정 데이터 처리를 위한 대용량 메모리 운용방식에 대한 것으로 대용량 메모리 구조, 메모리 초기화 및 메모리 스크러빙 방식, 대용량 메모리를 통한 원격측정데이터 저장 및 전송 방식, 주/부 대용량 메모리 운용 방식에 대해서 기술한다.