본 논문에서는 다중 대역 전송 시스템에서 광대역 전력 증폭기의 선형화를 위한 새로운 전치왜곡 기법을 제안한다. 특히, 한 시스템에서 동시에 다중대역/다중모드 신호를 전송함에 있어 다중대역 신호가 하나의 전력 증폭기에 의해 증폭되어 전송되는 시스템을 고려한다. 상호 대역 간 비선형 왜곡을 포함한 비선형 특성을 보상하기 위하여, 본 논문에서는 다중 전치왜곡기 블록을 갖는 새로운 전치왜곡 구조를 제안하며, 다중 전치왜곡기의 계수를 동시에 갱신하는 적응 알고리즘을 제안한다. 제안하는 다중 대역 모델을 검증하기 위하여 상용 증폭기를 사용하여 증폭기 모델을 추출하였으며, 추출된 모델을 기반으로 제안한 알고리즘을 모의실험을 통해 검증하였다. 모의실험 결과는 제안 알고리즘이 효과적으로 다중 전치왜곡기의 계수를 구할 수 있으며, 다중 대역을 효과적으로 선형화 할 수 있음을 보여준다.
본 논문에서는 영상의 대역분할 부호화를 위한 다중비트율 트리구조 벡터양자화를 제안하였다. 영상의 대역분할은 원영상을 특정 대역과 방향성을 갖는 대역성분들로 분리하므로, 대역분할을 거친 각 대역성분을 학습영상으로 사용하여 다중비트율 트리구조 벡터양자화기를 설계하였다. 대역분할을 거친 각 대역성분에 대한 최적비트할당은 원하는 비트율과 왜곡을 갖는 다중 비트율 트리구조 벡터양자화기의 전정서브트리를 선택하는 문제로 귀착된다.
본 논문은 능동소자에 인가되는 게이트 바이어스 전압을 가변하여 X-, K- 및 Ka-대역 신호를 선택적으로 변환할 수 있는 다중대역 혼합기를 제안하였다. 제안한 다중대역 혼합기는 LO 전력 +6 dBm으로 구동하였고 X-대역의 경우, 게이트 바이어스 전압 -0.8 V에서 변환손실 -10 dB 특성, K-대역에서 게이트 바이어스 전압 -0.3 V에서 변환손실 -9 dB 특성, Ka-대역에서는 게이트 바이어스 전압 -0.2 V에서 변환손실 -7.0 dB 특성을 나타내었다. 모든 대역에서 1-dB 압축점 (P1dB)은 +0.5 dBm 특성을 나타내었다.
다중채널 신호처리 알고리즘은 사용 주파수 대역의 가변성, 효율적인 전송전력 할당, 서로 다른 전송률과 대역을 요구하는 서비스 형태를 충족시키기 위한 가변 주파수 대역 변환을 요구한다. 다중채널 시스템의 다중 반송파 신호에 대하여 역다중화/다중화화를 통한 주파수 대역 재할당의 방식에는 개별채널 방식, 다단트리 방식, 블록 방식이 있다. 본 논문에서는 다중 반송파 신호의 채널 대역을 가변할 수 있는 향상된 개별채널 처리 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 CIC 필터(cascaded integrator comb filter)와 half-band필터를 이용해 데시메이션(decimation)과 인터폴레이션(inter-polaration)을 수행하며, FIR low-pass필터를 통해 다중 반송파 신호에서 각 부채널을 필터링 (filtering)하여 채널 대역을 재할당한다. 전산모의 실험을 통해 역다중화와 다중화에 의해 가변 채널 대역의 변환이 효율적으로 이루어지는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 다중 대역통과 표본화 이론에 기반하여 1.9GHz IS-95신호와 2.2GHz IMT-2000 신호를 하나의 ADC(analog to digital converter)를 사용하여 동시에 표본화하고 디지털 처리를 수행하는 방법을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다. 일반적인 방법으로는 본 논문에서 고려하는 두 신호를 동시에 표본화하기 위해서는 표본화 주파수가 최소한 1GHz 이상의 고속의 ADC를 사용해야 한다. 그러나 현재 ADC의 기술은 광대역의 신호를 직접 더지털화하기에는 아직 미흡하다. 반면에 대역통과 표본화 이론은 기존의 상용 ADC와 기콘의 RF 시스템을 이용하여 다른 대역에 위치한 두 신호를 통합처리 할 수 있는 기반을 제공하고 있다. 본 논문에서는 이러한 대역통과 표본화 이론에 기반을 두고 상용 ADC를 사용하여 표본화 시스템을 구현하여 IS-95신호와 IMT-2000 신호를 표본화하고 이를 컴퓨터에서 디지털 필터를 이용하여 두 신호를 분리하는 실험을 통하여 다중 대역통과 표본화의 적용 가능성을 검증하였다.
본 논문에서는 시간 영역 오토인코더의 성능 개선을 위한 다중 대역 손실 함수를 제안한다. 기존의 시간 영역 오토인코더를 사용하는 압축 및 복원 모델은 저 대역 손실에 치중되어 고 대역 신호를 생성하지 못하고 다운 샘플링된 신호를 결과로 출력하는 문제점을 가진다. 이를 해결하기 위해 대역별로 손실을 분리하여 가중치를 조절할 수 있는 다중 대역 손실 함수를 제안한다. 제안하는 손실 함수가 적용된 오토인코더에 음성 신호를 입력하여 학습을 진행한 결과, 다운 샘플링이 발생하지 않으며 고 대역 신호가 복원되는 것을 스펙트로그램을 통해 확인하였다.
본 논문에서는 메타물질 구조 다중대역 6단자 위상상관기를 설계하고 제작하였다. 이중 주파수 대역에서 신호를 수신 처리할 수 있는 집중소자형 메타물질 구조를 해석하고, 해석된 결과를 기반으로 다중대역 직접변환 수신 전처리기에 적합한 소형화 메타물질 구조 6단자 위상상관기를 제안하고 구현하였다. 다중대역 6단자 위상상관기를 구성하는 저항성 전력 분배기와 메타물질 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기의 산란 계수를 기반으로 동일한 특성을 갖는 6단자 위상상관기 구성 요소를 제작하고 측정하였다. 측정된 메타물질 구조 6단자 위상상관기는 모의실험 결과와 일치하였으며, 이중 주파수 대역에서 -20 dB 이하의 정합과 1 dB 이내의 전달 이득차, 그리고 ${\pm}4.1^{\circ}$ 이하의 전달 위상차 특성으로 양호한 다중대역 6단자 위상상관기 성능을 나타내었다.
모바일 통신 채널의 빠른 변화는 다중 반송파 변조의 성능에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 다중 반송파 CDMA 네트워크의 BER 성능을 분석하였고 등가 신호 대 전체 잡음 전력비를 라이시안 페이딩, 부분대역간섭 다중접속 사용자 간섭채널에서 유도하였다. MC-CDMA 시스템의 역방향 링크 등가 SNIR을 사용하여 MC-CDMA/BPSK 신호의 성능을 부분대역간섭의 점유율과 간섭 전력에 따라서 평가하였다. 그리고 다중반송파 멀티미디어 시스템의 QoS를 향상하기 위한 부분대역간섭의 영향을 종합적으로 연구하였다.
본 논문에서는 범 세계적으로 이용가능한 다중대역 디지털 위성방송용 Ku-대역 하향변환기를 설계하였다. 설계된 다중대역 하향변환기는 광대역 잡음 정합에 의한 3단 저 잡음 증폭회로와 10.7~12.75GHz의 입력신호를 VCO-PLL에 의한 저 위상잡음을 나타내는 4개의 국부발진주파수(9.75, 10, 10.75 및 11.3GHz)를 형성하고 디지털 제어에 의하여 4개대역 중 하나의 IF 주파수 채널을 선택할 수 있도록 설계하였다. 개발한 저 잡음 하향 변환기의 전체 변환이득 64dB, 저 잡음 증폭기의 잡음지수는 0.7dB, 출력신호의 P1dB는 15dBm, band 1반송주파수 9.75GHz에서 위상잡음은 -73dBc@100Hz를 나타내었다. 설계한 다중대역 디지털 위성방송용 하향변환기(LNB)는 국제적으로 이동하는 선박 등의 위성방송용으로 사용가능하다.
본 논문에서는 새로운 다중 대역 필터의 LC 프로토 타입 합성 방법을 제안하였다. 주어진 주파수 응답을 갖는 다중 대역 필터를 합성하기 위해, 극점과 영점의 배열 구조를 제안하였고, 최적화 알고리즘을 이용하여 극점과 영점의 최적화된 위치를 찾는 과정을 제안하였다. 또한, 극점과 영점으로 계산된 전달 및 반사 함수를 이용하여 다중 대역 필터의 준 타원 LC 프로토 타입을 합성하는 일련의 과정을 보였다. 제안된 다중 대역 필터의 LC 프로토 타입 합성법을 이용하여 GSM(880~960 MHz), ISM(2,400~2,500 MHz) 대역에서 동작하는 이중 대역 필터와 GSM(880~960 MHz), ISM(2,400~2,500, 5,725~5,850 MHz) 대역에서 동작하는 삼중 대역 필터를 설계 및 제작하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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