• 제목/요약/키워드: 대역확산 통신 시스템

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실시간 모니터링을 위한 LoRa LPWAN 기반의 센서네트워크 시스템과 그 제어방법 (LoRa LPWAN Sensor Network for Real-Time Monitoring and It's Control Method)

  • 김종훈;박원주;박진오;박상헌
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.359-366
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    • 2018
  • 국내 고도성장기 이후 본격 건설되기 시작한 사회 기반 시설물은 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 특히 사고 발생 시 대량 인명 피해로 직결될 수 있는 교량, 터널 등의 대형 구조물들에 대한 안전성 평가가 필요하다. 하지만, 기존의 유선 센서 기반의 SHM을 개선한 무선 스마트 센서네트워크는 짧은 신호도달거리로 인해 경제적이고 효율적인 시스템 구축이 힘들다. 따라서 LoRa LPWAN시스템은 사물인터넷의 확산과 더불어 저전력 장거리통신이 각광을 받고 있으며, 이를 구조건전성 모니터링에 응용함으로써 경제적이면서도 효율적인 SHM 구축이 가능하다. 본 연구에서는 LoRa LPWAN의 구조건전성 모니터링에 적용 가능성을 검토하고 비면허 통신 대역을 사용함으로 인해 발생하는 채널간의 충돌을 해결하면서 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있는 채널 기반의 LoRa 네트워크 운영방법을 제안한다.

디지털 위상고정루프를 이용한 ESK복조기의 설계 및 성능 분석 (Analysis and design of a FSK Demodulator with Digital Phase Locked Loop)

  • 김성철;송인근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.194-200
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    • 2003
  • 본 논문에서는 주파수 도약 대역확산시스템에서 널리 적용되는 FSK복조기를 설계하고 실험 결과를 분석하였다. FSK 복조회로에 있어서 가장 중요한 부분인 ADPLL의 성능을 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. 이 분석을 토대로 Altera사에서 제공하는 Maxplus-II 툴을 이용하여 각 구성 회로를 설계하였으며 EPM7064SLC44-10 chip으로 집적화 하였다. 시뮬레이션 결과와 구현된 회로의 특성을 비교 분석하였다. 결과에 있어서 PLL의 시상수는 약 2${\mu}\textrm{s}$의 차이가 발생하였다. 이 차이는 FSK복조회로에 있어서는 큰 영향을 주지 않는다. 실험결과를 보면 FSK 변조된 신호는 기준 신호와 위상 차가 180$^{\circ}$인 경우에도 설계된 회로에 의해 잘 복조 됨을 관찰할 수 있었다.

밀리미터파 채널 추정을 위한 압축 센싱 기법 (Compressed Sensing Techniques for Millimeter Wave Channel Estimation)

  • 한용희;이정우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.25-30
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    • 2017
  • 밀리미터 대역은 매우 넓은 대역폭을 활용할 수 있어 5G 시스템의 데이터 전송률을 높일 핵심 요소로 기대되고 있다. 해당 대역은 경로 감쇄가 심한 특성을 갖지만, 짧은 파장 덕분에 크지 않은 공간에 매우 많은 안테나를 배치할 수 있어 경로 감쇄를 상쇄할 수 있다. 이처럼 많은 안테나를 활용하는 채널을 기존의 기법으로 추정하기 위해서는 큰 오버헤드가 발생해, 짧은 시간에 트레이닝을 수행하는 채널 추정 기법이 요구된다. 밀리미터파 채널은 매우 적은 수의 유효 경로가 존재하는 특징을 갖기에 적은 수의 관찰 값으로부터 희소 신호를 검출하는 압축센싱 기법의 활용이 효과적일 것으로 기대된다. 본 논문에서는 밀리미터파 채널 추정을 위한 압축 센싱 기법을 소개한다. 첫째로, 지연 확산이 존재하는 다중 경로 채널 추정을 표준적인 압축 센싱 문제로 변환하는 방식을 제시한다. 또한 압축 센싱을 통해 채널 추정을 수행하기 위해서는 좋은 특성을 갖는 검출 행렬을 생성하는 것이 중요하기에, 양자화된 phase shifter로 임의 발생시킨 검출 행렬의 mutual incoherence 특성을 수치적으로 분석한다.

5MHz 대역폭을 갖는 ETRI Wideband CDMA 시스템의 물리계층 (Phisical layer of ETRI wideband CDMA with 5 MHz bandwidth)

  • 방승찬;박형래;한영남;임명섭;이헌;한기철;박항구
    • 정보와 통신
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    • 제13권4호
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    • pp.56-63
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    • 1996
  • 본 논문에서는 한국전자통신연구소가 개인통신서비스 시스템 규격으로 제안한 4.3008Mcps 광대역 CDMA의 물리계층을 소개한다. 제안된 물리계층은 $28{\times}2^n$ 길이의 Hadamard 코드를 사용하여 5MHz 대역에 적합하게 설계되었다. 여기서는 13kbps CELP를 주 보코더로 채택했고 32kbps ADPCM도 채택할 수 있다. 역방향 링크에 버스트 파일럿 방법이 제안되었고, 이것은 연속 파일럿 방식에 비해 용량 증가를 가져온다. 또 시그널링이 많아질 경우에도 서비스의 품질을 유지하기 위하여 정보 데이터와 시그널링 데이터를 시간다중화하였고, 시그널링 활성도를 이용하는 것이 제안되어 용량을 증가시켰다. QPSK 데이터와 QPSK 확산, 가변 프레임크기, 코드쌍 할당 방법을 이용하여 정보데이타를 64kbps가지 전송한다. 제안된 여러 가지 방법들은 향후 FPLMTS의 요소 기술로도 이용될 수 있다.

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25 kHz 대역에서 PN 신호열을 이용한 거제 천해역 수중음향통신 채널 특성 분석 (Shallow Water Acoustic Communication Channel Characteristic Analysis Using PN Sequence with 25 kHz Carrier at the Shore of Geojea Island)

  • 김승근;김시문;임용곤
    • 한국음향학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.381-389
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    • 2007
  • 본 논문에서는 천해역에서 PN 신호열의 자기상관특성을 이용하여 수중 초음파통신 채널 특성을 측정하는 방법과 수신 신호 샘플 데이터로부터 수중통신 채널 특성 분석 결과에 대하여 기술한다. 수중음향통신 채널의 특성을 측정하기 위하여 두개의 PN 신호를 I-채널 및 Q-채널 데이터로 사용하여 QPSK 심볼을 생성하고, 5 kHz 심볼율과 25 kHz 반송파를 갖는 신호로 변조하여 전송한다. 수신부는 송신기에서 675 m와 1492 m 떨어진 위치에서 수신 신호를 샘플링하여 저장한다. 저장된 샘플 데이터를 이용하여 산란 함수, 상관 시간, 지연전력 프로파일, spaced-tone 자기상관함수, 지연 확산 및 상관 대역폭을 각각의 음파 전파 거리에 대하여 분석한다. 또한, 분석한 채널 특성을 토대로 수중 전송 시스템 설계 및 구현을 위한 설계 지침을 제안한다.

주파수 도약 위성통신 시스템에서 레인징 신호 설계 방안 (Design of a Ranging Signal in the Frequency Hopping Satellite Communication System)

  • 황석구;심은석;조병각;윤원상
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.762-768
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    • 2016
  • In this paper, a method for generating ranging signal to reduce the effects of interference and overcome intentional jamming is proposed in slow frequency hopping(SFH) communication system. A terminal uses ranging signal for initial Up-link synchronization in the frequency hopping communication systems using multi-terminal. However, ranging signal generated by unsynchronized terminal acts as an interference signal to another terminal. Therefore, we propose the design of the ranging signal with PN sequence in order to minimize the affection to the other terminal and simulated its performance. From the simulated result, we confirm synchronization performance.

광대역 CDMA WLL 시스템을 위한 변조기 채널 카드 및 VLSI 칩 설계 및 구현 (Design and Implementation of Modulator Channel Card and VLSI Chip for a Wideband CDMA Wireless Local Loop System)

  • 이재호;강석봉;조경록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권10A호
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    • pp.1571-1578
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    • 1999
  • 본 논문은 Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) Wireless Local Loop (WLL) 시스템의 Radio Transceiver Unit (RTU)를 위한 변조기 채널 카드와 변조기 VLSI 칩의 설계 및 구현에 대해서 서술했다. 변조기 채널 카드는 ASIC, FPGA 그리고 DSP를 이용하여 구현하였다. 구현된 변조기 ASIC칩은 ETRI가 제안한 Common Air Interface (CAI) 규격을 따랐고, 동작주파수는 32MHz, 회로의 크기는 40,000 게이트이다. 그리고 $0.6\mu\textrm{m}$ CMOS 공정으로 제작되었다. 본 변조기 ASIC 칩은 4개의 I,Q 채널을 처리할 수 있는 구조로 되어 있고 각 채널은 콘벌루션널 코딩, 블록 인터리빙, 스크램블링, 왈쉬 카버링, Pseudo Noise (PN) 확산 그리고 기저대역 필터링 기능 등을 포함한다. 변조기 채널 카드는 WLL 시스템 내 RTU의 서브 유니트의 하나이며 구현된 변조기 ASIC 및 채널 카드는 실제 WLL 시스템에 실장되어 그 성능 및 기능 요구사항을 만족함을 확인할 수 있었다.

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MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역 효율에 관한 연구 (A Study on the Bandwidth Efficiency of MC-CDMA System)

  • 지인호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.43-48
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    • 2021
  • MC-CDMA 기법에서 효과적인 주파수 자원을 사용하기 위한 부채널 간섭을 줄이기 위해서 FFT 기법대신에 2 채널 필터 뱅크 기법을 제안하였다. 웨이브렛 특성을 가지는 원형 필터 뱅크는 보다 적은 sidelobe를 가지도록 설계되므로 가장 가까운 상호채널 간섭과 부호간의 간섭은 효과적으로 감소된다. 제안하는 MC-CDMA 시스템의 확산신호는 보다 적은 chip rate가 요구되고 자기상관 특징을 고려하지 않는 Walsh 코드가 최적의 신호 세트로 사용된다. 우리는 백색잡음 채널과 임의의 정현파 방해자가 존재하는 조건하에서 제안된 시스템의 성능을 추정하기 위해서 비트 오차 속도와 신호대잡음비를 고려하였다. 기존의 FFT 기반의 MC-CDMA 모의시험 결과와 비교하여 제안된 시스템이 간섭 효과를 줄이는 관점에서 기존의 MC-CDMA 기법보다 좋은 성능을 나타냄을 증명하였다.

CDMA2000 1X용으로 구현된 스마트 안테나 기지국 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of Smart Antenna Base Station Implemented for CDMA2000 1X)

  • 김성도;이원철;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권9A호
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    • pp.694-701
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    • 2003
  • 본 논문에서는 CDMA2000 1X용 스마트 안테나 기지국을 구현하고 기지국 각 모듈의 구조와 새로운 기능을 소개한다. 구현된 스마트 안테나 기지국은 배열안테나, 주파수 상/하향 변환기, ADC/DAC, 확산기/역확산기, 길쌈 부호기/비터비 복호기, 탐색기, 추적기, 빔포머, 캘리브레이션(calibration) 등 여러 종류의 서브 시스템으로 구성되는 복합 시스템이다. 캘리브레이션 과정을 거친 후 순방향과 역방향 링크에서 원하는 빔패턴이 생성됨을 실험을 통해서 확인하였다. 또한, 본 논문의 스마트 안테나 기지국에 채택된 적응 알고리즘이 가입자당 4개의 핑거를 지원하는데 충분한 속도와 정확성을 가짐을 확인 하였으며, PCS 대역의 상용 단말기를 사용한 실험을 통해 제안된 스마트 안테나 기지국이 기존의 다이버시티 기지국에 비해 우수한 성능을 가짐을 FER(Frame Error Rate)로 확인하였다.

단거리 기상 레이다에서의 위상 잡음 영향 분석 (Analysis of Phase Noise Effects in a Short Range Weather Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.1090-1098
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    • 2018
  • 국지적인 기상 이변이나 강우 현상 등을 분석하고 예보하기 위해서는 지역별로 저고도 탐색이 가능한 다수의 단거리 기상 레이다들이 필요하다. 그러나 이러한 레이다들의 특성인 낮은 고각의 전자파 빔 때문에 지표면 클러터가 기상 신호를 심하게 오염시킬 가능성이 매우 높다. 그러므로 이러한 문제를 완화시키기 위하여 일반적으로 도플러 저주파 대역 차단 필터를 사용하게 된다. 그러나 레이다 시스템에서의 위상잡음은 이러한 강력한 클러터의 제거를 제한시킬 수 있으며 잔존하는 클러터로 인하여 기상 파라미터 추정에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 레이다의 시스템 위상 잡음 특성을 분석하고 이러한 위상 잡음이 강력한 클러터가 존재하는 환경, 즉 단거리, 저고도 기상레이다에서의 SCR(signal to clutter ratio) 개선 정도에 미치는 영향을 분석하였다.