본 논문에서는 다중 반송파 적응 변조기술을 적용한 무선 데이터 전송 시스템을 제안하고, 성능을 분석한다. 일반적인 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM : orthogonal frequency division multiplexing) 방식이 모든 부반송파를 통해 전송되는 신호의 정보량을 같게 설정하는 것과 달리 제안된 다중 반송파 적응 변조 시스템은 채널의 상태 및 주어진 에러 확률에 따라 부반송파를 통해 전송되는 신호의 정보량을 다르게 한다. 이에 따라 원하는 품질의 전송상태를 유지하면서도 데이터의 전송률을 최대화하거나 데이터의 전송률과 전송 상태를 고정하면서 최소의 소비전력으로 전송할 수 있게된다.
본 논문은 LCL 필터를 사용하는 3상 계통연계 인버터의 그리드 전류 오차를 개선하고 고조파 왜곡 현상을 억제하기 위해 다중 공진제어 기법을 슬라이딩 평면에 적용한 슬라이딩 제어기(SMC)를 제시한다. 일반적으로 시스템 파라미터가 변경되거나 계통에 외란이 발생할 경우 슬라이딩 평면이 표류하는 현상이 나타나며 이러한 표류 현상은 시스템 정상상태 오차와 시스템에 고조파 왜곡 현상을 일으키고 계통연계 인버터의 전류 품질에 심각한 영향을 미치게 된다. 이러한 현상을 해결하기 위해 적분 함수가 추가된 SMC가 제안되었으나 해당 제어기는 효과적으로 정상상태 오차를 제거하는 반면 슬라이딩 평면의 표류현상을 충분히 줄여주지 못하는 한계를 가지고 있다. 이러한 정상상태 오차와 표류현상을 제거하기 위해 다중 공진제어 조건을 슬라이딩 평면 함수에 추가한 제어기를 제시한다.
본 논문의 침입탐지시스템에서는 퍼지 추론을 통한 대표적인 세가지 다중 척도 결합을 제안하였다. 그 중 시스템 호출 척도에서는 권한이동 정보만을 이용한 감사자료 축약방법으로 기존 HMM 모델의 문제점인 모델링 시간 단축을 가능하게 하였고, 프로세스 척도에서는 권한이동 기반 모듈의 단점을 보완하기 위하여 모든 감사자료에 대하여 통계적 분석방법을 사용을 사용하였다. 파일 입출력 척도에서는 상태전이 모니터링을 통하여 파일에 대한 접속 상태 변이를 분석하는 방법을 제안하였다.
기존 연구에서 무선 인지 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많았지만 다중 사용자가 존재하는 무선 인지 네트워크에 차량 통신을 접목시킨 무선 인지 차량 네트워크의 성능 분석에 관한 연구는 많지 않았다. 또한 최근 실질적인 채널환경을 고려하기 위해 지연된 채널 상태 정보를 가진 시스템에서의 성능 분석에 대한 연구가 많이 진행되고 있는데, 다중 중계기가 존재하는 무선 인지 차량 네트워크에서 지연된 채널 상태 정보의 영향에 대한 연구는 아직 진행되지 않았다. 본 논문에서는 다중 중계기가 존재하는 무선 인지 차량 네트워크에서 지연된 채널 상태 정보의 영향을 분석한다. 본 논문에서는 스펙트럼 공유(spectrum sharing) 무선 인지 네트워크를 가정하고 차량간 통신이 일어나는 2차 사용자 네트워크의 채널들을 double Rayleigh fading으로 모델링 한다. 성능 분석의 지표로 불능 확률을 사용하고 컴퓨터 모의실험을 통해 지연된 채널 상태 정보의 영향을 확인한다.
전력송전시스템에서 변전소는 에너지공급의 효율성을 높이기 위하여 다수의 변압기를 동시에 운영하는 병렬 운전을 한다. 이 논문에서는 변압기의 병렬 운전 방식을 고려하여 변전소를 다중피해상태로 모사할 수 있는 신뢰성 해석 방법을 개발하였다. 그리하여 변전소의 다중피해상태를 고려한 전력망의 지진 신뢰도 평가 결과를 파괴와 생존의 이중피해상태만을 고려한 기존의 신뢰도 평가 결과와 비교하였다. 몬테 카를로 방법을 사용한 국내 345kV 전력망에 대한 지진 신뢰성 평가 결과, 망 전체의 신뢰성 지수들은 이중 및 다중피해 상태에 의한 망 전체의 피해정도 차이가 그다지 크지 않음을 나타내었다. 수요절점신뢰성 지수에서는 이중피해상태만을 고려한 피해정도 가 다소 높게 나타나는 경향이 있었다. 특히 이중피해상태에 의한 공급 지장 전력량 기대치는 다중피해상태에 의한 것보다 상당히 높게 나타났다.
Space-Time Block Code(STBC)는 수신기에서 간단한 선형 복호화 과정만으로 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 STBC의 간섭 제거(Interference Cancellation) 기술은 동일 채널 사용자의 간섭 신호 존재시 무선 시스템의 용량 및 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 다중 사용자 환경에서 STBC를 이용하는 시스템의 간섭 제거 기술들(Minimum Mean-Squared Error(MMSE)과 Zero-Forcing(ZF))은 여러 문헌에서 제안되었고 수신기에서 다중 사용자의 채널 상태 정보를 완벽하게 알고 있다고 가정한 상태에서 간섭 제거 기술들의 성능이 분석되었다. 그러나 실제로는 수신기에서 다중 사용자의 채널 상태 정보를 정확하게 알 수 없다. 따라서 수신기에서 다중 사용자의 채널 추정 기법은 필수적이고 특히 MMSE 간섭 제거 알고리즘을 사용하기 위해서는 SNR 추정 기법이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 훈련 프레임을 이용하여 STBC 기법으로 전송하는 동일 채널 사용자의 채널 상태 정보 및 SNR 추정 방법을 제안하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여, 제안된 채널 상태 및 SNR 추정 기법을 MMSE와 ZF 간섭 제거 알고리즘에 적용하여 간섭 제거 기술들의 성능을 비교 평가하였다.
본 논문에서는 모델 불확정성을 가진 이산사건시스템의 강인 관리제어이론에 대해 알아본다. 지금까지 연구된 불확정성 이산사건시스템은 크게 두 부류로 구분된다. 첫째는 다중 모델의 집합으로 표현되는 불확정성 시스템으로서 제어 대상이 되는 시스템의 동적 특성이 몇 가지의 가능한 이산사건 모델들의 집합으로 기술되는 시스템이다. 두 번째는 비결정성 시스템으로서 시스템의 한 상태에서 하나의 동일 사건발생에 의해 천이되는 상태가 두가지 이상이 존재하여 상태천이에 있어 불확정성이 존재하는 시스템이다. 본 논문에서는 두가지 형태의 불확정성 이산사건 시스템들에 대한 강인 관리제어기 설계문제에 대해 살펴보고, 강인 관리 제어 이론에 대한 최근의 연구동향과 발전 방향에 대해 소개한다.
궤환효과의 지배를 받는 점동특성시스템은 특정 운전조건에서 여러 개의 정상상태해를 가질 수 있다. 점동특성시스템의 다중해 및 비선형시스템의 일반적인 특성과 관련된 이론적 연구를 통하여, 점동특성시스템이 주어진 외부 입력 반응도에 대해 다중의 정상상태해를 갖기 위한 필요충분조건을 얻었다. 즉 정상상태에서의 궤환반응도가 제환변수의 어떤 값에 대해서 'Strictly Monotoruc'이 아니면, 점동특성시스템은 그 값에 대응되는 운전영역에서 다중의 정상상태해를 갖는다. 반면 정상상태에서의 궤환반응도가 궤환변수의 모든 값에 대해서 'Strictly Monotonic' 이면, 점동특성시스템은 항상 하나의 정상상태해를 갖는다.
본 논문에서는 직접대역확산통신시스템에서 코딩 이득을 향상시키고자 다중 심벌 검파를 수행하는 트렐리스 부호화 변조를 적용하였다. $MDPSK(\pi/4 shift QPSK)$를 트렐리스 부호화된 직접대역확산시스템 적용하고 정보가 인접한 채널 신호의 위상차에 전송된다는 것을 이용하여 1차 위상차 뿐만 아니라 다중위상차를 추출한다. BER특성을 향상시키기 위해, 이러한 다중 위상차를 이용하여 $MDPSK(\pi/4 shift QPSK)$에서 다중 심벌 검파를 수행하는 트렐리스 부호화된 직접대역확산시스템의 비터비 디코더 알고리듬을 설계하여 향상된 코딩 이득을 얻고자 한다. 이러한 시스템을 직접대역확산통신시스템에 적용하였을 때 얻을 수 있는 코딩 이득은 시뮬레이션 결과, AWGN채널에서 TCM의 콘볼류션부호화기의 상태수 4, 8, 16에 따라 3-4dB 정도의 성능향상이 있으며, 레일레이 페이딩 채널에서는 4-5dB정도의 성능 향상이 있음을 알 수 있다. 일반적으로 상태수가 증가할수록 더 큰 코딩 이득을 얻을 수 있다.
기술 및 소개한 내용을 아래와 같이 요약할 수 있다. 1)전력계통의 계산기제어를 위한 하아드웨어시스템은 온라인리얼시스템의 구비 조건인 고속성, 신뢰성, 경제성을 기저요건으로 하여 동시에 다중프로그래밍, 다중처리가 가능한 범용전자계산기를 모체로 하고 다수의 위성계산기에 의하여 국지적 제어도 가능한 계층제어 시스템의 구성을 이루고 있는 것이 현 추세이다. 2)전력계통의 계산기제어는 전력계통의 안정제어가 그 주내용이나, 전력공급의 질을 일정수준으로 유지하면서 가장 경제적으로 전력을 안정된 상태로 공급하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나 현단계에서는 긴급상태 및 회복상태에서는 전력의 안정공급에만 주안점을 두고 있는 실정이다. 3)전력계통의 안정제어의 기능은 상태의 감시, 해석 및 안전최적화의 3기능이며 안정최적화 기능중의 제어지령도 리얼타임으로 자동화하는 것이 궁극적 목표이나 현단계로서는 CRT 표시장치등의 맨머신 인터훼이스를 통하여 제어지령의 결정과정에서 조작원이 개입하는 것이 상례이다. 즉, 전력계통의 안정제어는 아직까지는 프로세스제어의 단계에 이르지 못하고 오퍼레이션제어의 특징을 다분히 지니고 있다. 4)조작원의 판단이나 개입을 줄이는 첩경은 하아드웨어의 개선보다는 전력계통 리얼타임 제어에 충분할 정도로 처리시간에 단축되는 전력계통제어용 각종 응용프로그램의 개발에 있으며 그 시기는 아직 먼 것으로 전망된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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