• 제목/요약/키워드: wideband signals

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Design of Indoor Location-based IoT Service Platform

  • Kim, Bong-Han
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.231-238
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    • 2022
  • 무선 통신의 발전과 IoT 센서의 발전으로 인해 휴대용 모바일 통신 장치와 센서 간의 근거리 무선 통신 기술들이 개발되어 다양한 응용서비스를 제공하는 고부가가치의 플랫폼으로 발전하고 있다. 본 논문에서는 비콘, 블루투스, UWB(Ultra-wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Z-Wave, 6LoWPAN(IPv6 over Low power WPAN), D2D(Device to Device) 등과 같은 근거리 무선 통신 기술 중에서, 실내 위치 측위를 제공할 수 있는 비콘을 기반으로 IoT 서비스 플랫폼을 제안하였다. 그리고 무분별한 비콘 스팸 신호를 차단하고 유연성과 확장성을 가진 REST 웹 서비스 기술을 적용하여 비콘 연동 웹서버를 설계하였다. 데이터 전송 성공률, 비콘 Push 차단 성공률, 위치 측위 정확도, IoT 연동 처리 성공률, REST 웹 서비스 기반 데이터 처리 성공률 등을 테스트하여 다른 기종 간의 데이터 접근성을 검증하였다. 설계된 IoT 서비스 플랫폼을 통해 향후 근거리 무선 통신 기반의 비즈니스 모델과 서비스 플랫폼에 대한 다양한 제안과 연구가 진행될 것이다.

Open-Loop Polar Transmitter에 적용 가능한 테일러 급수 근사식과 CORDIC 기법 성능 비교 및 평가 (Performance Comparison of Taylor Series Approximation and CORDIC Algorithm for an Open-Loop Polar Transmitter)

  • 김선호;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권9호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • DPM (Digital Phase wrapping Modulation) open-loop polar transmitter는 in-phase와 quadrature 신호를 진폭(envelope) 신호와 위상(phase) 신호로 변환한 후 신호의 사상화 과정을 거쳐 광대역 통신 시스템에서의 효율적인 적용이 가능하다. 사상화 과정은 일반적인 통신 시스템에서의 양자화와 유사하며 그 과정에서 발생하는 오차를 고려할 때 좌표계 변환부에 CORDIC (COordinates Rotation DIgital Computer) 알고리듬 대신 테일러 급수 근사 기법의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 테일러 급수 근사 기법을 광대역 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템용 DPM polar transmitter의 직교 좌표계-극 좌표계(cartesian to polar coordinate) 변환부에 적용하는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 방법은 CORDIC 알고리듬을 채용하고 있다. 이것을 효율적으로 적용하기 위해 모의 실험을 통해 각각의 기법에 대한 평균제곱오차 (MSE : Mean Square Error) 성능을 측정하고, 설계 관점에서 허용된 CORDIC 오차를 기준으로 알고리듬의 최소 반복횟수와 테일러 급수의 최소 근사 차수를 찾는다. 또한 FPGA 전달 지연속도를 비교한 결과에 의하면 CORDIC 알고리듬 대신 낮은 차수의 테일러 급수 근사 기법을 사용해 좌표 변환부의 처리 속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

동일 군속도 지연 신호 상쇄기를 이용한 광대역 Feedforward증폭기 설계 (A Design of Ultra Wide-Band Feedforward Amplifier Using Equal Group-Delayed Signal Canceller)

  • 정용채;안달;김홍기;김철동;장익수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.825-834
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    • 2005
  • 본 논문에서는 인가되는 두 입력 단자의 신호들을 동일 군속도를 가지게 하면서 신호 상쇄를 가능하게 하는 새로운 구조의 신호 상쇄기를 제안하였고, 이를 적용한 feedforward 전력 증폭기를 제작하였다. 종전의 신호 상쇄기는 동작 주파수 전 대역에서 위상 정합과 군속도 지연 정합을 동시에 만족시킬 수 없으나 제안된 동일 군속도 지연 신호 상쇄기는 위상 정합과 군속도 지연 정합을 동시에 만족시킬 수 있다. 위상과 군속도 지연 정합은 광대역 신호 상쇄를 가능하게 한다. 제안한 동일 군속도 지연 신호 상쇄기를 적용한 feedforward 전력 증폭기의 주 신호 제거 루프에서는 $2,140{\pm}100$ MHz 대역에서 26.3 dB 이상의 신호 상쇄를 얻었고, 혼변조 왜곡 신호 제거 루프에서는 15.2 dB 이상의 신호 상쇄를 얻었다. 또한 2,115 MHz와 2,165 MHz인 2-tone 신호를 인가하여 (C/I)를 20.8 dB 개선시켰다.

Classification Algorithms for Human and Dog Movement Based on Micro-Doppler Signals

  • Lee, Jeehyun;Kwon, Jihoon;Bae, Jin-Ho;Lee, Chong Hyun
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권1호
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    • pp.10-17
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    • 2017
  • We propose classification algorithms for human and dog movement. The proposed algorithms use micro-Doppler signals obtained from humans and dogs moving in four different directions. A two-stage classifier based on a support vector machine (SVM) is proposed, which uses a radial-based function (RBF) kernel and $16^{th}$-order linear predictive code (LPC) coefficients as feature vectors. With the proposed algorithms, we obtain the best classification results when a first-level SVM classifies the type of movement, and then, a second-level SVM classifies the moving object. We obtain the correct classification probability 95.54% of the time, on average. Next, to deal with the difficult classification problem of human and dog running, we propose a two-layer convolutional neural network (CNN). The proposed CNN is composed of six ($6{\times}6$) convolution filters at the first and second layers, with ($5{\times}5$) max pooling for the first layer and ($2{\times}2$) max pooling for the second layer. The proposed CNN-based classifier adopts an auto regressive spectrogram as the feature image obtained from the $16^{th}$-order LPC vectors for a specific time duration. The proposed CNN exhibits 100% classification accuracy and outperforms the SVM-based classifier. These results show that the proposed classifiers can be used for human and dog classification systems and also for classification problems using data obtained from an ultra-wideband (UWB) sensor.

직접 변환 수신기를 위한 Six Port에서의 I와 Q채널의 생성 (I/Q channel regeneration in 6-port junction based direct receiver)

  • 김세영;김낙명;김영완
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권6호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • 직접 변환 방식 수신기법은 SDR기반 미래 광대역 또는 다중 대역 무선통신 시스템을 위한 중요한 해의 하나로 인식되고 있다. 본 논문에서는 광대역의 대역폭을 가지면서도 시스템의 유연성을 극대화할 수 있도록 SDR기반 직접 변환 수신기에 적용가능한 I 및 Q 신호의 생성에 관하여 연구하였다. 먼저 실제의 SDR 기반 통신 환경을 고려한 직접 변환 SDR 시스템을 모델링하고, 수신기에서의 위상 오류의 영향을 분석하며 이에 따른 I/Q 채널의 준최적 재생 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 실시간 early-late compensator 구조를 통하여 송신단과 수신단의 위상 오류를 실시간으로 보정하고 랜덤한 채널 잡음환경에서도 보다 안정된 성능을 유지하게 한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여, $45{\~}55$도의 랜덤 위상 오류가 난 경우, 제안된 시스템은 기존 시스템과 비교하여 약 4dB이상의 성능 개선이 있음을 확인하였다.

WDM ($24{\times}40$ Gbps) 전송에서 광 위상 공액기와 분산 제어를 이용한 시스템 성능 개선 (System Performance Improvements in WDM ($24{\times}40$ Gbps) Transmission using Optical Phase Conjugator and Dispersion Management)

  • 이성렬;임황빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10B호
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    • pp.855-864
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    • 2008
  • 대용량 장거리 WDM ($24{\times}40$ Gbps) 전송 시스템의 구현을 위해 단일 모드 광섬유에서 발생하여 WDM 채널 신호에 왜곡을 발생시키는 색 분산과 비선형 효과를 보상하는 광 링크 기술을 전산 시늉을 통해 살펴보고 그 설계 기준을 제안하였다. 링크 전송 기술은 전체 전송로에서 축적된 분산을 분산 보상 광섬유를 통해 보상하는 분산 제어 (DM; dispersion management)와 전체 전송로 중간에서 왜곡된 신호의 주파수를 반전시켜 보상하는 광위상 공액 기술로 구성된다. 본 연구에서 살펴본 DM은 집중형과 inline의 2 가지 구조이다. 전송 링크에 OPC (optical phase conjugator)만 적용된 WDM 전송 시스템에서의 경우에 비해 DM이 추가적으로 적용되면 모든 WDM 채널들의 눈 열림 패널티가 크게 개선되는 것을 확인하였다. 그리고 두 DM 구조 모두에서 유효 잉여 분산 범위를 이용하여 전송 링크의 설계 기준을 제시하였다. WDM 전체 채널들의 EOP 개선과 유효 잉여 분산 범위 모두 inline DM 구조가 집중형 DM 구조보다 더욱 양호한 결과를 나타냄을 확인하였다.

LR-UWB 시스템에서 특이값 분해를 이용한 IEEE 802.11a 간섭억압기법 (IEEE 802.11a Interference Suppression Method Using by SVD Algorithm in LR-UWB Systems)

  • 김동희;김태훈;장홍모;박호환;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1A호
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    • pp.74-84
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    • 2008
  • UWB(ultra wideband)는 기존의 무선통신망 시스템에게 간섭을 주지 않고 공존할 수 있는 매력적인 기술로 유비쿼터스 홈 실현을 위한 핵심기술로 인식되고 있다. 하지만 UWB 신호는 펄스 당 매우 낮은 에너지를 갖기 때문에 동일한 주파수 대역을 사용하는 협대역 통신시스템들에 의해서 강한 간섭을 받게 된다. 특별히 5GHz에서 작동하는 IEEE 802.11a 시스템은 FCC에서 규정한 UWB 신호의 대역폭과 겹쳐지게 되고 UWB 시스템에게 심각한 간섭효과를 준다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4a 채널환경에서 대역제한된 AWGN으로 모델링한 IEEE 802.11a 간섭신호가 DS-UWB 시스템에 미치는 간섭효과를 살펴보고 특이값 분해 알고리즘을 이용하여 수신된 신호로부터 IEEE 802.11a 신호를 추출하여 간섭을 억압하는 기법을 제안한다. 특이값 분해 알고리즘이 적용된 간섭억압기법을 통하여 단일 사용자 DS-UWB 시스템과 다중 사용자 DS-UWB 시스템에서 BER 성능이 향상된 것을 확인하였다.

An Architecture of Reconfigurable Transceiver for OFDM/TDD based Portable Internet Service System

  • Jung Jae Ho;Kim Jun Hyung;Kim Sung Min;Choi Hyun Chul;Lee Kwang Chun
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.667-670
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    • 2004
  • In this paper, we have presented the improved IF transceiver architecture and the implementation and experimental results on re-configurable transceiver based on digital IF for multiple wideband OFDM/TDD base stations for high-speed portable internet-service in which is issued Korea. The implemented IF transceiver has been designed to support multiple frequency allocations and multiple standards by only modifying the programmable software not its hardware like as the software-defined-radio concept. Also, the digital complex quadrature modulation technique has been used for the digital IF transmitter, which is able to combine multiple frequency bands in digital processing block not RF block and to reject the image frequency signals. And the bandpass sampling technique has been used for the digital IF receiver to reduce the sampling rate of ADC. This paper has shown the experiment results on the frequency response and constellation on the base-station implemented using the modified IEEE 802.16a/e physical layer channel structure based on OFDM/TDD.

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A Modified Method Based on the Discrete Sliding Norm Transform to Reduce the PAPR in OFDM Systems

  • Salmanzadeh, R.;Mozaffari Tazehkand, B.
    • ETRI Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.42-50
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    • 2014
  • Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is a modulation technique that allows the transmission of high data rates over wideband radio channels subject to frequency selective fading by dividing the data into several narrowband and flat fading channels. OFDM has high spectral efficiency and channel robustness. However, a major drawback of OFDM is that the peak-to-average power ratio (PAPR) of the transmitted signals is high, which causes nonlinear distortion in the received data and reduces the efficiency of the high power amplifier in the transmitter. The most straightforward method to solve this problem is to use a nonlinear mapping algorithm to transform the signal into a new signal that has a smaller PAPR. One of the latest nonlinear methods proposed to reduce the PAPR is the $L_2$-by-3 algorithm, which is based on the discrete sliding norm transform. In this paper, a new algorithm based on the $L_2$-by-3 method is proposed. The proposed method is very simple and has a low complexity analysis. Simulation results show that the proposed method performs better, has better power spectral density, and is less sensitive to the modulation type and number of subcarriers than $L_2$-by-3.

Binary Power Amplifier with 2-Bit Sigma-Delta Modulation Method for EER Transmitter

  • Lim, Ji-Youn;Cheon, Sang-Hoon;Kim, Kyeong-Hak;Hong, Song-Cheol;Kim, Dong-Wook
    • ETRI Journal
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    • 제30권3호
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    • pp.377-382
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    • 2008
  • A novel power amplifier for a polar transmitter is proposed to achieve better spectral performance for a wideband envelope signal. In the proposed scheme, 2-bit sigma-delta (${\Sigma}{\Delta}$) modulation of the envelope signal is introduced, and the power amplifier configuration is modified in a binary form to accommodate the 2-bit digitized envelope signals. The 2-bit ${\Sigma}{\Delta}$ modulator lowers the noise of the envelope signal by fine quantization and thus enhances the spectral property of the RF signal. The Ptolemy simulation results of the proposed structure show that the spectral noise is reduced by 10 dB in a full transmit band of the EDGE system. The dynamic range is also enhanced. Since the performance is improved without increasing the over-sampling ratio, this technique is best suited for wireless communication with high data rates.

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