WiBro 망을 이용한 쿼드 밴드 모듈 시스템을 측정하기 위해서 주파수 변환기를 개발했다. 제작된 주파수 변환기의 크기는 $3.1cm{\times}3.1cm{\times}0.4cm$이다. 주파수 변환기 수신부의 잡음 지수는 2.62~3.45 dB였으며, EVM은 -37.5~-34.5 dB로 측정되었다. 그리고 송신부의 EVM은 -42.5~-35.5 dB로 측정되었다. 개발된 주파수 변환기와 함께 쿼드 밴드 모듈을 제작하였고, 2.3 GHz 와이브로 망에서 쿼드 밴드 모듈을 테스트한 결과, 2.5 GHz, 3.5 GHz, 5.5 GHz 대역에서 원활한 인터넷 연결이 가능했다.
유/무선 통신 시스템에서는 통신망마다 각각 다른 음성 부호화기를 사용하므로 음성신호는 두 번의 부/복호화 과정을 거치게 된다. 이로 인해 음질저하, 계산량 증가, 그리고 전달 지연 증가 등의 문제가 발생된다. 본 논문에서는 위의 문제점들을 개선하기 위하여 패킷 음성통신과 무선 이동 통신에 사용되는 음성 부호화기의 상호부호화를 위한 알고리듬을 제안한다 효율적인 음성 패킷 변환 방법을 제안하였으며, 8 kbps G.729A 패킷을 5.3 kbps G.723.1 패킷으로 변환하는 방법을 제안한다. 제안된 음성 패킷 변환 방법은 LSP 변환과정, 적응코드북 변환과정 그리고 고정 코드북 고속 탐색 과정으로 구성된다. 여러 가지 음성 신호로 모의 실험한 결과, 본 논문에서 제안된 상호부호화 알고리듬이 두 번의 부/복호화 과정을 거친 경우보다 짧은 전달 지연 시간과 적은 계산량으로 동등한 음질의 음성신호로 복호화함을 확인하였다.
첨두유량이 연속적으로 발생하므로 인하여 수리구조물의 파괴에 영향을 끼치는 설계홍수량의 추정을 위해 본 연구에서는 제I보에 이어 2차적으로 부분 기간 계열인 금강, 영산강 및 섬진강 수계 6개 유역의 비년 초과치를 중심으로 하여 변환법인 SMEMAX법, 멱변화(Power Transformation) 및 2단계 멱변환(Two Step Power Transformation, TSPT)법에 의해 빈도분포의 정규화를 시도하고 이들에 대한 정규화 효율성의 비교분석과 설계홍수량 유도를 위한 변환법별 적합도 검정을 수행하였다. 왜곡분포의 정규화 시도는 제I보의 결과와 마찬가지로 SMAMAX 및 Power변환법에서는 빈도분포의 정규화가 미흡하였으나 2단계 멱변환법에서는 빈도분포의 만족한 정규화를 기할 수 있었다. 또한 3개 변환법에 의해 유도된 설계홍수량의 비교 분석에서는 3개 방법 모두 재현기간 20년 이내의 설계홍수량이 거의 유사한 결과를 나타내었으며 Kolmogorov-Smirnov Test에 의한 3개 변환법별 적합도검정 결과 2단계 멱변환법이 적정 변환법으로 인정되었다.
본 논문은 영상과 연관된 3차원 정보로부터 초기 3차원 변환을 유추, 상관윈도우를 변환시켜 정합에 이용하는 새로운 정합기법을 제안한다. 즉, 초기 스테레오 정합 등을 통한 3차원 정보를 추출하고, 인위적인 초기 특징점의 대응을 통해 3차원 변환을 얻으며, 이를 이용해 상관 윈도우의 3차원 변환을 가능하게 한다. 상관 윈도우의 3차원 변환은 기존의 방법이 가지는 영상 흐름의 2차원적인 제한을 이용한 정합방법에 비해 실제 카메라의 변환 유추에 합당하다. 또한 3차원 변환을 통해 정합 대상 점의 탐색범위를 최소화하고 정합의 결과에 신뢰성을 더한다. 실험에서는 다양한 영상의 정합 결과와 기존 방법과의 상관 계수 비교를 통해 본 논문이 제안하는 정합방법의 우월성을 보인다.
본 논문에서는 10-bit 해상도의 Two-Step Single-Slope A/D 변환기를 이용한 고속 CMOS Image Sensor(CIS)를 제안하였다. 제안하는 A/D 변환기는 5-bit coarse ADC 와 6-bit fine ADC 로 구성되어 있으며, 기존의 Single-Slope A/D 변환기보다 10배 이상의 변환속도를 나타내었다. 또한 고속 동작에서 적은 노이즈 특성을 갖기 위해 Digital Correlated Double Sampling(D-CDS) 회로를 제안하였다. 설계된 A/D 변환기는 0.13um 1-poly 4-metal CIS 공정으로 제작되었으며 QVGA($320{\times}240$)급 해상도를 갖는다. 제작된 칩의 유효면적은 $5mm{\times}3mm$ 이며 3.3V 전원전압에서 약 35mW의 전력소모를 나타내었다. 변환속도는 10us 이었으며, 프레임율은 220 frames/s으로 측정되었다.
전류 컨베이어 회로의 동작은 연산증폭기와 유사하며, 우수한 선형성과 안정성을 가지고 있다. 이 논문에서는 전류 컨베이어 회로를 이용하여 주파수 신호를 아날로그 전압 신호로 변환하는 회로를 설계하였다. 회로는 공급전압 5volts에서 동작하도록 설계하였으며, HSPICE 시뮬레이션을 통하여 결과를 분석하였다. 회로의 동작 범위는 4kHz 이상 200kHz 이하의 주파수에서 출력 전압의 에러는 +2.5% ~ -1.3% 이내 이었다.
본 논문은 S-파라미터를 어드미턴스 파라미터로 변환하는 것을 바탕으로 비대칭 분배되면서 동시에 임의의 임피던스로 변환시킬 수 있는 임피던스 변환기를 나타내었다. 회로 해석 방법을 우수/ 기수 모드 방법과 비교하면 본 논문의 파라미터 변환을 통한 방법은 위상 지연 정보와 임의의 포트 임피던스 값을 포함시키고 그리고 비대칭 구조등을 해석하는데 간단함을 알 수 있다. 이 설계 방법의 타당성을 확인하기 위해서 중심주파수 1 GHz에서 3:1의 비대칭 분배비율을 갖고 있고 $50{\Omega}$을 $12.5{\Omega}$ 비율로 변환되는 임피던스 변환기를 설계하였다. 임피던스 변환기를 구현하는 방법은 유도된 수식으로부터 계산된 작은 임피던스 선로를 병렬 오픈스터브가 연결된 전송선로를 사용하여 구현하였고, 이것의 실험 결과는 시뮬레이션 결과와 동일하게 나옴을 확인하였다.
본 논문에서는 광도파로와 광섬유사이에서 광손실을 줄이기 위한 모드 크기 변환기를 설계하였다. 설계된 모드 크기 변환기는 주기적으로 분리된 테이퍼 광도파로로 구성된 모드 크기 변환기이며, 공정상의 적용이 용이한 수평 테이퍼 구조를 선택하였다. 높이와 폭이 3$\mu\textrm{m}$${\times}$3$\mu\textrm{m}$이며 1.5%실리카 광도파로의 경우 파장이 1550nm 파장에서 최적의 모드 크기 변환기 설계 파라미터는 테이퍼 영역의 길이가 500$\mu\textrm{m}$이고, 분리된 광도파로의 길이는 5$\mu\textrm{m}$이며, 주기의 Duty-Cycle은 0.95, 광도파로와 광섬유의 접속면에서의 폭은 1.3$\mu\textrm{m}$이였다. 이 때 결합손실은 0.33㏈/point로 광섬유와 광도파로를 직접 연결할 때 보다 1.27 ㏈/point가 감소하였다.
본 논문에서는 K-band SMDS용 하향변환기를 설계 및 제작하였다. SMDS용 하향변환기는 입력신호 주파수 19.2㎓~20.2㎓에 대한 3단 저잡음 증폭기, 대역통과필터, 18.25㎓의 국부발진기, 및 IF단으로 구성하였고 3단 저잡음 증폭기의 이득은 28dB를 나타내었다. 국부 발진기는 고안정 특성을 위하여 유전체 공진 발진기로 구성하여 주파수 18.25㎓에서 0.5dBm의 출력전력을 나타냈으며, 19.2㎓~20.2㎓의 RF신호를 드레인형 FET믹서에 인가하였을 때 950MHz ~1950MHz 범위에서 변환이득은 5dB를 나타내었다. 본 논문에서 국내 K-band 위성인터넷을 위한 하향변환기의 규격을 만족시킬 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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