본 논문에서는 온도 및 전원전압에 덜 민감한 기준전압을 위해 온-칩 필터를 사용하는 8b 220 MS/s 230 rnW 3단 파이프라인 CMOS A/D 변환기 (ADC) 회로를 제안한다. 제안하는 RC 저대역 필터는 기존의 큰 값을 가진 칩 외부의 바이패스 캐패시터를 사용하지 않고도 고속 동작 시 발생하는 여러 가지 잡음을 효과적으로 감쇄시키고 큰 R, C 부하에서도 기준전압의 정착시간을 줄인다. 시제품 ADC는 0.25 um CMOS 공정을 이용하여 설계 및 제작되었고, 입/출력단의 패드를 제외한 코어 면적은 2.25 ㎟ 이며 측정된 DNL 및 INL은 각각 -0.35~+0.43, LSB, -0.82~+0.71 LSB 수준을 보여준다. 또한, SNDR은 200 MS/s, 220 MS/s 샘플링 주파수에서 입력 주파수가 수 MHz에서 110 MHz까지 증가할 때 각각 43 dB 및 41 dB로 유지되었고, 입력주파수가 500 MHz 까지 증가할 때는 입력주파수가 110 MHz의 경우에 비해 3 dB 정도만 감소되었다.
본 논문에서는 이기종 네트워크를 구성하는 대표 무선접속 기술인 WiMAX, CDMA, 무선랜 간의 주파수 공유 분석을 수행하였다. 3가지 접속기술은 각기 다른 주파수 대역을 사용하지만 대역외 방사특성으로 인해 타 무선접속 기술에 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서 간섭 허용기준을 만족하기 위한 최소 인접채널 간섭률을 산출하고 이를 바탕으로 간섭/피간섭 시스템간의 최소 주파수 이격(보호대역)을 산출하였다. 분석 결과 WiMAX와 무선랜 간에는 적어도 20 MHz의 보호대역, WiMAX와 CDMA시스템 간에는 적어도 15 MHz의 보호대역이 필요함을 확인하였다.
본 논문에서는 주파수 부대역마다 최적의 특징추출을 위해서, 음성인식률을 기준으로 최적의 방법을 선택한다. 다중대역 음성인식 접근을 사용하여 각기 다른 주파수 영역에서 특징벡터를 독립적으로 추출함으로써 부대역별로 다른 특징추출 방법을 적용할 수 있었다. 저주파 대역의 음성은 비교적 스펙트럼의 구조가 명확하므로 전극모델을 사용하는 것이 효과적이었고, 고주파 대역에서는 비모수적인 변환방법인 이산 코사인 변환을 사용한 켑스트럼이 효과적이었다. 부대역별로 효과적인 특징추출 방법을 사용함으로써, 각 주파수 부대역에 포함된 음성인식을 위한 언어정보를 보다 효과적으로 추출할 수 있었다. 음성인식 실험결과, 제안한 방법은 전대역 특징추출보다 우수한 성능을 나타내었다.
본 논문에서는 견실한 전력선 통신을 위한 5-ary 주파수 편이 키잉 방식을 사용하였다. 5-ary 캐리어중 3 캐리어는 데이터를 송신하기 위해서 사용하는 주파수이며, 115kHz, 120kHz, 125kHz으로, 각각 0.33ms의 송신시간을 할당해 총 영교차점을 기준으로 하여 1ms를 송신을 한다. 수신측에서는 채널 상태를 파악할 수 있는 더미 캐리어를 50kHz, 350kHz를 각각 0.5ms 씩 총 1ms를 추가하였다. 실험 결과 칩 방식과 비교해 볼 때 영 교차점에서의 주파수 천이 키잉 방식이 용량성 부하에 대해 적은 송신 전력으로 더 나은 성능을 가진다.
본 논문에서는 수중음향 통신환경에서 다중경로에 의한 심볼간 간섭을 제거하기 위한 방법으로 STBC 전송구조를 결합한 FDE 기법을 제시하고, 그 성능을 평가하였다. 이를 위해 수중통신환경을 고려한 수중음향채널을 모델링하였고, 이 채널에 대한 수중통신 모의시험 결과를 제시하였다. 주파수영역 등화의 경우, 전송블록 양쪽에 훈련신호가 추가되는 구조적 특성상 OFDM 기법에 비해 약 4% 정도의 전송률 저하를 보이나 OFDM에 비해 4.4%에서 16.8%(SNR 9dB기준) 향상된 SER 특성을 보였다.
$^{13}$C$_{2}$H$_{2}$ 분자의 빛살 흡수선 중 분산천이 광섬유의 영분산 파장에 가까운 1549.49 nm 파장의 흡수선에 DFB-LD (distributed feedback laser diode)의 주파수를 안정화시켰다. 이 주파수 안정화된 DFB-LD와 광섬유 파브리-페로 필터의 투과 및 반사특성을 이용하여 광섬유 파브리-페로 필터의 중심주파수를 안정화시켰다. 자유분광너비(free spectral range)가 100 GHz인 안정화된 광섬유 파브리-페로 필터의 공진 조건에 파장이 다른 3개의 DFB-LD 빛살을 투과시켜 DFB-LD들을 안정화시킴으로써 주파수분할 다중을 하였다. 또한 레이저를 디더링(dithering) 방법으로 안정화시켰을 때 디더링 전류에 따른 레이저의 선폭변화는 600 MHz/mA였다.
본 논문에서는 주파수 및 토양의 수분 함유량 변화에 따라 지뢰 탐지용 지표투과레이더의 수신신호를 분석하였다. 한국 표준 토양인 식양토를 기준으로 토양의 유전율, 도전율 및 전자파 감쇄 손실을 계산하였고, FDTD를 이용하여 다양한 주파수에 따른 지표투과레이더의 지뢰 탐지 영상을 생성하였다. 레이더의 표적 신호 대 클러터 신호 비(SCR) 및 수신 전력을 분석하였으며, 주파수 가변 채널 방식이 다양한 토양 조건에서 지뢰 탐지용 지표 투과레이더에 적합함을 보였다.
반도체 레이저로써 세슘원자의 상태를 선택하는 방식인 광펌핑 세슘원자시계를 개발하기 위해 Ramsey공진기, 정자장 형성전극, 형광 측정장치 등을 설계, 제작하였으며, 세슘원자빔 튜브를 구성하였다. 세슘원자빔 튜브의 Ramsey 공진기로 주입되는 마이크로파를 시계전이 주파수인 9192.6MHz 부근에서 주사시킬때 검출용 레이저에 의해 발생하는 형광을 측정함으로써 원자시계에서 기준 주파수로 사용되는 Ramsey 신호를 관측하였다. Ramsey 신호의 선폭은 200Hz이었고, 정자장의 세기는 정자장 형성전극에 전류가 0.8A가 흐를때 $8.61\muT$이었으며, 이 자장에 의해 시계전이 주파수는 약3.17Hz만큼 주파수가 높은 쪽으로 편이되었음을 알았다.
본 논문은 정현파 신호에 대해 고해상도 주파수 추정이 가능한 알고리즘들의 성능을 비교 분석하였다. 비교 대상 알고리즘은 총 5가지로 DFT(Discrete Fourier Transform - 성능 평가 기준), Jacobsen, Candan, 재할당(Reassignment) 알고리즘 및 Cedron 알고리즘이다. 각 알고리즘의 성능을 SNR(Signal to Noise Ratio), 윈도우 함수, 윈도우 길이 등의 요소를 변화시켜가며 성능을 측정하였다. 알고리즘의 성능 평가는 편의 및 오차(Mean Square Error, MSE), 분산을 이용하여 측정하였으며, 실험결과 Cedron 알고리즘이 좋은 성능을 보였다. 실제 공학문제에서의 활용을 위해서는 각 알고리즘별로 보다 다양한 조건에서 실험 결과를 분석하고 개선시킬 필요가 있다.
본 논문에서는 HPC 시스템의 에너지 효율을 향상시키기 위해 Event-driven Uncore Frequency Scaler (eUFS)라는 새로운 전력관리 메커니즘을 제안한다. eUFS는 LAPI (LLC accesses Per Instructions) 및 CPI (Clock Cycles Per Instruction)와 같은 하드웨어 이벤트를 활용하여 언코어 주파수를 동적으로 조정한다. 기준 시간을 주기로 해당 하드웨어 이벤트를 취합하고, 취합한 이벤트와 이전 언코어 주파수를 이용해 목표 언코어 주파수를 결정한다. NPB 벤치마크를 사용한 실험을 통해 본 논문에서 제안하는 UFS 메커니즘은 C/D class NPB 벤치마크에 대해 평균 6%의 에너지 소비를 감소시키는 것으로 확인되었고 실행시간 증가는 평균 2% 수준인 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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