휴대폰용 핵심 부품인 RF칩을 개발하면서도 FCI는 그동안 부품업체 선두그룹에 편입되지 못했다. 업계 주목을 한 몸에 받지는 못하더라도 뜨거운(?) 관심 정도는 받아야 마땅하지만, 불운하게도 그렇지 못했다. 그건 경쟁회사가 바로 퀄컴이었고, 퀄컴의 벽을 넘기론 FCI는 일개 벤처회사에 불과했기 때문이다. 퀄컴이 베이스밴드라는 절대권력을 쥐고 RF시장마저도 쌍끌이로 점령한 이유가 그 이면에 존재한다.
모바일TV용 칩셋 업체들 로드맵이 혼란스러워졌다. 기존 예상대로라면 3대 핵심부품으로 불리는 베이스밴드.AV코덱.RF 중 2개를 하나로 묶는 로드맵으로 가야하는 게 정석. 당초 업계는 올 하반기 지상파DMB용 칩셋 출시제품 대부분이 이에 대응하는 원칩 제품일 것으로 예상한 바 있다.
본 연구에서는 임베디드 시스템, 특히 블루투스 베이스밴드에서 사용이 가능한 범용 GPIO (general purpose input output)를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 응용 분야가 다양한 임베디드 시스템에서는 GPIO 방식의 인터럽트 소스가 가장 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 에지 반응 방식과 레벨 반응 방식 모두를 고려하여 인터럽트를 수용할 수 있도록 설계하였고, 동작 폴라리티를 선택할 수 있어 다양한 응용의 블루투스 임베디드 디바이스에 유연하게 적용될 수 있도록 고려하였다. 설계한 GPIO 모듈은 Altera QuartusII 툴을 사용하여 자동합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 CycloneII FPGA로 구현하였으며 타겟으로 정한 25MHz에서 충분히 동작 가능하다.
본 논문에서는 RF 송수신 시스템 칩 내부의 저잡음증폭기(LNA)와 전체 송수신기 시스템 테스트에 효과적인 새로운 루프백(Loopback) BIST 구조를 제안한다. 제안하는 테스트기법은 외부 테스트장비(Automatic Test Equipment)를 사용하는 기존의 테스트기법과 달리 테스트 모드에서 칩에 내장된 베이스밴드 프로세서를 테스터로 사용하므로써 테스트인가와 테스트평가등을 효율적으로 수행할 수 있는 장점을 갖는다. 높은 주파수의 테스트 출력신호는 낮은 주파수로 변환하여 베이스밴드 프로세서에서 평가하게 됨으로써 테스트용이도가 향상될 수 있다. 제안하는 테스트기법은 ATE와 같은 외부테스트장비의 필요를 최소화하고 테스트 시간과 비용을 줄여 결과적으로 칩 제조비용의 절감을 가능하게 해준다.
본 논문에서는 DSSS-QPSK 베이스밴드 모뎀의 수신부를 단순화한 구조를 제안한다. 일반적인 수신기 구조는 정합 필터, 역확산기, DQPSK 디코더, 그리고 DLL(Delay Locked Loop) 부분으로 나누어진다. 본 논문에서는 정합 필터와 역확산기 구조가 비슷하다는 것을 이용하여 역확산기 부분에서 하는 역할을 정합 필터에서 담당하게 하였다. 이로 인하여 수신부에서의 연산량이 감소하였고 수신부 구조가 단순화되었다. 이러한 결과는 고속모뎀의 설계에 대단히 중요한 역할을 한다. 그리고 제안한 구조를 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 방법으로 수신부를 설계할 경우 연산속도가 증가하고 전반적인 구조 단순화를 얻을 수 있음을 보였다.
Bluetooth 환경에서 SAR(Segment And Re-assembly) 알고리즘을 사용하여 WAP 성능을 향상시키기 위한 WAP 패킷의 전송 시간을 분석하였다. 이러한 WAP의 전송 능력을 향상시키기 위한 한 방법으로 SAR의 과정은 WTP (Wireless Transaction Protocol) 상위계층에서 내려온 전체 메시지를 분할한 다음, 베이스밴드에서 패킷을 전송하게 된다. 그리고 Bluetooth 피코넷 환경에서 SAR 알고리즘을 사용하여 Bluetooth 패킷 타입 중 DM(Data-Medium rate) 1, DM3, DM5 에 따른 Bluetooth 환경에서 WAP의 패킷 전송 시간을 분석하였다. 이 SAR 알고리즘은 멀티 슬롯으로 전송할 경우 L2CAP (Logical Link Control And Adaptation Protocol) 베이스밴드 패킷 전송 시간을 감소시킨다.
본 연구에서는 임베디드 시스템, 특히 블루투스 베이스밴드에서 사용이 가능한 범용 I/O를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 임베디드 시스템에서 사용 가능한 범용 I/O를 인터럽트 소스로 사용될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 에지 민감 방식과 레벨 민감 방식 모두를 고려하여 인터럽트를 수용할 수 있도록 설계하였고, 동작 폴라리티를 선택할 수 있어 임베디드 시스템에 유연하게 적용될 수 있도록 고려하였다. 설계한 범용 I/O 모듈은 자동합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 Altera FPGA로 구현하였으며 25MHz에서 정상 동작하였다.
RFID 시스템은 주파수마다 다른 인식 거리를 가지며, 장거리 시스템의 900MHz의 경우 1m에서 최대 10m까지 인식 범위를 가진다. 주파수는 거리에 의하여 해당 파장이 감쇠하는 현상이 생하며, PSK 질문기에서 발생하는 전파는 1/4파장 변화에 의하여 출력 신호 극성이 반전되며 허용 인식범위 내 응답기에서도 적합한 통신이 안되는 영역이 발생하였다. 본 연구에서는 900MHz RFID 장비를 기본으로 안테나와 태그의 위치를 변경하여 테스트를 진행하여 어떤 지정에서 음영구역이 발생하는지 테스트를 진행하고, 문제점이 발생하는 원인에 대하여 논하며 이런 문제점을 해결하기 위하여 일본에서 2.4GHz RFID 응답기에서 사용하는 베이스 밴드 FSK 변조회로를 기반한 900MHz RFID 응답기 설계방안을 제안한다.
본 연구에서는 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 측정하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 심폐활동에 의한 흉부 표면의 움직임에 의해 반사되는 레이더의 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 측정한다. 도플러 레이더 센서의 출력은 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 오프셋 조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 분리된 생체신호는 기존의 생체신호와 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심전도를 동시에 측정하여 그 결과를 비교 및 분석하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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