본 논문에서는 AMR(Adaptive Multi-Rate)를 이용하여 광대역 음성부호화기를 설계하였다. 16kHz로 샘플링 된 입력 신호를 QMF 필터에 의해 두 개의 대역으로 나누어, 각각 decimation하여 두 개의 8kHz 샘플링 신호로 변환시킨 후 저대역(0Hz-3400Hz)의 신호와 고대역(3400Hz -7000Hz)의 신호로 나누어 각각 부호화한다. 나누어진 두 개의 협대역 음성신호는 AMR(Adaptive Multi-Rate)과 ATC(Adaptive Transform Coding)을 사용하여 각각 부호화되어 전송된다. 두 대역으로부터 부호화된 정보는 20.2kbps에서 12.75kbps까지의 전송률을 갖고, 수신단에서는 각 대역을 AMR과ATC방법으로 역부호화하여 음성신호를 합성한다. 설계된 광대역 음성부호화기의 성능을 평가하기 위해 ITU-T의 표준안인 G.722를 포함하여 MOS 시험을 하였다.
다중모드 레이저의 모드에 의해 광대역 CARS 분광에 생기는 모드 잡음을 줄이기 위하여 색소레이저의 증폭자발방출을 스톡스광으로 사용하여 CARS 분광을 측정하였다. 측정된 광대역 CARS 분광에 생기는 분광의 변조 폭에서 미량기체의 농도를 계산하는 새로운 방법을 제안하였으며, 변조 폭을 미랭기체의 농도와 기체 온도 변화에 대하여 수치적으로 계산하고 이를 분석하여, 계산된 변조 폭을 농도와 온도에 대한 함스로 기술하였다. 이러한 방법을 Ar과 미량의 CO 혼합기체를 셀에 넣고 CO 농도를 측정하여 검정하였으며, 실제로 응용하여 대향류 버너의 불꽃 속의 CO 농도 분포측정에 응용하였다.
본 논문에서는 마이크로스트립 원형 슬롯 안테나가 광대역 특성을 갖기에 적합한 급전 방식을 제안하였다. 제안된 안테나는 방사 소자로써 원형 슬롯을 가지며, 급전 구조는 일반적인 50 $\Omega$ 마이크로스트립 급전 선로 종단에 원형 패치가 있는 형태로 이루어져 있다. 제안된 안테나를 시간 영역 유한 차분법 (FDTD method)을 이용하여 최적화한 후, 제작.측정하였다. 논문에서 제안한 안테나는 VSWR < 2를 기준으로 최대 1.94 octave의 광대역 특성을 얻을 수 있었다. 이는 기존에 발표된 마이크로스트립 슬롯 안테나보다 더욱 넓은 대역폭을 갖는 것이다.
본 논문에서는 초소형 무선 USB 동글 장치를 위한 광대역 접힌(folded) 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 CPW 급전으로부터 삼지창 형상의 선로를 적용하여 광대역 특성을 구현하였다. 최종 설계된 안테나의 크기는 $16{\times}44.8{\times}3.5\;mm^3$이며, low-profile의 무선 USB 동글용 안테나에 적합하다. 제안된 안테나는 $S_{11}$ < -10 dB 기준으로 2.28~10.8 GHz의 공진 주파수 대역을 가지므로 WiBro (2.3~2.4 GHz), Bluetooth (2.4~2.484 GHz), WiMAX (2.5~2.7 GHz, 3.4~3.6 GHz), satellite DMB (2.605~2.655 GHz), 802.11b/g/a WLAN (2.4~2.485 GHz, 5.15~5.825 GHz), UWB(3.1~10.6 GHz)의 무선 대역을 지원 할 수 있다. 측정된 평균 이득의 범위는 -3.41 dBi 에서 -0.84 dBi 이다.
본 논문은 천해 상에서 목표물로부터 방사되어 견인 이동되는 하이드로폰을 통하여 입사되는 광대역 신호에 대한 DOA (Direction-Of Arrival) 추정기법을 제안한다. 견인 배열 어레이를 이용하는 경우 고정된 위치의 배열 하이드로폰을 사용하는 경우와는 달리 움직임에 의한 도플러 주파수 천이 값이 발생하며 배열 상에 입사되는 광대역 신호는 각 주파수성분에 따라 서로 다른 고유 벡터 영역을 갖게 된다. 따라서 주파수 성분별로 처리하여 평균 공간 스펙트럼을 구하여 입사각을 추정하는 기존의 Incoherent 처리기법은 심각한 추정 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 각 주파수 성분에 대한 고유한 벡터영역들을 Coherent 변환과정을 거쳐서 통합된 벡터영역으로 변환하여 공간 스펙트럼을 추정하고 이를 통하여 입사각을 추출한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 Cherent 처리기법을 이용한 입사각 추정상의 우수한 성능을 확인하였다.
수중음향통신을 위한 빔형성 알고리듬은 수중음향통신 신호가 상대대역폭(대역폭에 대한 반송주파수 비)이 큰 광대역 신호 특성을 고려해야한다. 우리는 본 논문에서 위상동기식 디지털 수중음향통신을 위한 협대역 신호 가정을 하지 않은 기저대역 배열 신호 모델을 유도하고 RLS 알고리듬을 이용하여 가중치를 갱신하는 FTR 필터 구조의 광대역 적응 빔형성 알고리듬에 대해서 전산 모의실험을 통하여 FIR 필터 길이, tap간 간격 등과 같은 최적의 FIR 필터 파라미터를 제시하였다.
패킷망을 통한 음성 통신이 발달됨에 따라 패킷 스위칭 채널 환경에서 계층적 구조를 가지는 광대역 음성 부호화기의 개발에 대한 요구가 늘어나고 있다. 본 논문에서는 이러한 차세대 패킷 전화용 광대역 음성 부호화기의 상위 대역에 대해서 효율적인 양자화 방법을 제안한다. 먼저 전체 프레임을 다수의 짧은 부프레임으로 구분하고, 각각의 부프레임에 MLT(Modulated Lapped Transform)변환을 적용하여 주파수 영역으로 변환하여 2차원 구조의 데이터 행렬을 생성한다. 이러한 2차원 구조의 데이터를 크기와 부호로 분리하고, 크기는 2차원 DCT를 사용하여 시간과 주파수 영역에서의 신호 압축을 동시에 얻을 수 있게 하였다. 이와 같은 새로운 구조를 활용하여 기존의 방법보다 Energy Compaction 효과를 높이고 양자화 성능을 향상시킬 수 있었다. 또한 Core Layer의 부호화된 파라미터를 상위 대역의 양자화에 이용함으로써 그 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다.
광대역 마이크로파 신호의 광전송시 변조과정에서 발생되는 상호잡음 성분의 억제를 위한 다단 직렬구조의 전계흡수 광변조기를 이용한 선형화 방법을 제안하였고 이론적으로 고찰하였다. 바이어스 전압에 따른 신호의 위상 반전이 발생되는 것을 이용하여 두 개의 서로 다른 바이어스 전압과 입력 마이크로파 신호의 전력 차를 이용하여 광대역 시스템의 성능을 좌우하는 IMD2와 IMD3를 동시에 억압시킬 수 있었다. 모의실험을 통하여 최적의 동작조건을 찾은 결과 35dB의 IMD2 억제와 50dB의 IMD3를 동시에 억압시킬 수 있었으며 이에 따라서 약 15dB의 동작영역의 증가를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 다중 경로 채널 환경에서 터보 코드를 사용하여 광대역 CDMA 시스템의 수신 신호를 고려하고, 시스템의 성능을 분석합니다. Rayleigh 페이딩 채널 환경에서 터보 코드와 함께 레이크 수신기를 통해 수신된 신호를 전달하여 레이크 수신기의 가지 수에 따라 가변 시스템 대역폭에 대한 성능을 분석한다. 광대역 CDMA 시스템에서 수신기의 디자인을 위해서는 디코딩 및 레이크 수신기의 가지 수를 효율적인 매개 변수를 제시했습니다.
최근 선박의 사고가 증가하고 해양 환경오염 문제가 대두되면서 운항 중인 선박을 대상으로 하는 다양한 안전운항 솔루션에 대한 필요성이 요구되고 있다. 안전운항 솔루션은 일반적으로 육상과 선박을 연결하는 광대역 무선 데이터 통신기술, 해상 데이터를 처리할 수 있는 메타데이터 기술, 안전운항을 지원하는 서비스의 요소 기술로 구성된다. 본 논문에서는 광대역 애드혹 통신망을 기반으로 하는 선박의 안전 입출항 지원 서비스의 항목을 정의하고, 이를 구현하기 위한 서버 및 클라이언트 시스템에 대하여 기술한다. 본 연구의 안전 입출항 지원 서비스는 교통정보, 환경정보, 충돌회피지원정보로 구성되며, 선박에 탑재된 클라이언트에서 육상에 설치된 서버 시스템으로 서비스를 요청하고 정보를 제공 받도록 설계하였다. 이렇게 설계된 시스템은 테스트 플랫폼을 통해 서비스의 구현 가능성을 검토하며, 실해역(여수항)에서의 시험을 통해 그 실효성을 검증할 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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