본 연구에서는 능동 더블 밸런스 혼합기를 사용하기 때문에 이득을 높일 수 있지만 IIP3가 낮은 수신 시스템 I과 이득이 낮고 IIP3가 높은 수동 더블 밸런스 혼합기와 낮은 이득을 높이기 위한 중간 주파 증폭기로 구성된 수신 시스템II을 구성하여 수신 파라미터를 시험한 결과, 수신 시스템 I의 전체 잡음지수는 6.4382 dB이고 이득은 53.5dB, 제 3고조파 차단점은 -6.6352dB m이었다. 또한 수신 시스템II에서 전체 잡음지수는 9.70672dB이고 이득은 41dB, 제 3고조파 차단점은 3.66729dB m이었다.
본 논문에서는 시스템 구현에 직접적으로 사용될 수 있는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템을 위한 여러 가지 자동 이득 제어 (AGC : Automatic Gain Control) 알고리듬을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 고속 패킷 전송을 위하여 비교적 많은 샘플 수를 갖고 긴 길이의 프리앰블을 반복적으로 사용하는 초 광대역 통신 (UWB : Ultra-Wideband)과 같은 OFDM 시스템의 디지털 수신 신호를 가정한다. 이러한 OFDM 시스템에서는 프리앰블 신호를 아날로그-디지털 변환기 (ADC : Analog-to-Digital Converter)를 통해 디지털 수신 신호로 변환한 후 최대 샘플 값 계수기내 버퍼의 길이만큼 디지털 수신 신호를 저장한다. 이 후 버퍼에 저장된 디지털 수신 신호 중 최대 샘플의 개수를 계산하고 이득 조절 신호 발생기에 저장된 이득 조절 테이블에 따라 이득을 조절하여 ADC 입력단의 전력 레벨을 자동으로 조절한다.
본 논문에서는 AM, FM, TDMB, GPS 수신용 전장 안테나를 설계하고 이를 제작하였다. 소형의 샤크 안테나에 탑재하기 위한 AM 안테나는 페라이트 턴 스타일 안테나로 설계하였다. FM, TDMB 수신용으로는 헤리컬 소자를 접은 접힌 모노폴 안테나로 설계하였다. 대역확보 및 이득향상을 위한 GPS 수신 안테나는 프랙털 구조의 공기층 사다리꼴 마이크로스트립 패치 안테나로 설계하였다. 제작된 AM 수신용 안테나의 수신신호 세기는 -65.7dBm 으로 기존의 외장형 폴 안테나의 -63.5dBm 과 비교하면 소형이면서도 유사한 수신 성능을 나타냄으로써 외장형 폴 안테나 및 glass 안테나 대체품으로 적용할 수 있음을 보였다. FM 및 TDMB 수신신호 세기는 각각의 중심 주파수에서 -55.66dBm, -43.50dBm 측정됨으로써 기존 안테나에 비해 5~10dB 높은 특성이 나타났다. GPS 안테나에 대한 측정은 VSWR 2 : 1 기준으로 135 MHz의 넓은 대역특성과 4.31dBi의 이득이 측정되어, GPS 전 대역에서 일반 세라믹 패치안테나의 이득보다 3~5dB 높은 이득을 얻었다.
본 논문에서는 다중안테나-직교 주파수 분할 다중화(multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing, MIMO-OFDM)시스템 중 공간 다중화와 전송 다이버시티 이득을 동시에 얻기 위해 제안된 double space-time block code(D-STBC) OFDM 시스템에 대해 기존 수신 기법인 그룹단위 간섭 제거 기법의 문제점을 보완하는 새로운 간섭 제거 기법을 제안한다. 또한 STBC의 다이버시티 이득을 극대화 할 수 있는 컴포넌트 인터리버 구조를 송수신단에 추가함으로써 수신 성능을 크게 향상시킨다. 이동방송 수신을 고려한 빠른 시변 채널환경에서의 전산 모의 실험을 통해 STBC의 부호직교성 상실로 인한 성능열화 현상이 개선됨을 보이고 다비어시티 이득에 의해 수신 성능 향상을 확인한다.
본 논문에서는 신호 공간 다이버시티 (Signal Space Diversity) 기법이 적용된 시스템에서 최대비 합성 (Maximal Ratio Combining) 수신시 성능 이득에 대해서 분석하였다. 먼저 심볼 오류율(Symbol Error Rate)을 수학적으로 유도하였다. 유도된 공식으로부터 상한(Upper Bound) 분석을 통해 공간 신호 다이버시티 기법이 결합될 경우 기존 대비 2배, 즉 '$2{\times}$수신안테나수' 만큼의 다이버시티 이득을 가짐을 증명하였다. 그리고 모의실험 결과와 유도된 공식 결과 값이 서로 일치함을 보여 정확성을 입증하였으며, 유도된 공식을 기반으로 신호 대 잡음비(SNR; Signal-to-Noise Ratio), 수신 안테나 개수 등 주어진 시스템 변수에 따른 최적 회전 각도를 정확히 도출할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 접힌 헤리컬 모노폴 안테나와 프랙털 구조의 사다리꼴 패치 안테나를 탑재한 TDMB, GPS 수신용 샤크 안테나를 설계하고 이를 제작한다. 안테나 축 방향으로 발생하는 널을 최소화하고, 수직은 물론 수평편파 성분을 수신할 수 있도록 접힌 타입으로 TDMB 안테나를 설계한다. 대역화보 및 이득향상을 위한 GPS 수신안테나는 프랙털 구조의 공기층 사다리꼴 마이크로스트립 패치 안테나로 구현한다. 설계한 TDMB용 및 GPS용 안테나를 제작한 후 TDMB 안테나는 기존의 상용화 된 A사 안테나와 수신 특성을 비교한다. 또한 GPS 안테나는 세라믹 패치안테나와 특성을 비교한다. 비교 결과 TDMB 안테나는 수신 대역에서 이득과 수신신호세기 모두 각각 3dB 향상되었으며, GPS 안테나는 VSWR 2:1 기준에서 135MHz의 넓은 대역폭을 얻었다. 이득은 공진주파수에서 4.31dBi로 일반 세라믹 패치안테나보다 전 대역에서 $3{\sim}5dB$ 높은 이득을 얻었다.
외삽기법을 시용하여 실내의 소형 안테나 레이지에서 안테나 이득을 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 외삽기법은 안테나의 절대이득 측정에 보통 사용되는 2-안테나 방법과 유사한데 가까운거리 구간에서 수신되는 신호의 크기를 거리의 함수로 연속적으로 측정한 후 외삽법을 사용한 신호처리로 무한거리에서 수신되는 신호의 크기를 계산함으로써 안테나의 원역장 이득을 구할 수 있다. 또한 원역장 이득과 근역보정인자를 결합하여 근역장 이득을 안테나로부터의 거리의 함수로 구하는 것도 가능하다. 이 외삽기법을 사용하여 측정한 표준이득 혼 안테나와 OEC 안테나의 이득 측정결과를 고찰하였다.
위성통신을 위한 고이득을 가지는 송수신 안테나 설계를 위하여 Ka-band 영역에서 이용 가능한 프레넬 존 플레이트 렌즈 안테나의 특성을 해석하였다. 해석 수법은 기하광학 근사법으로 잘 알려진 PO(Physical Optics)법을 이용하였다. FZPL은 20GHz에서 수신 가능하도록 11개의 존으로 구성하였으며, 실험결과 설계 초점거리에서 33.01dB의 수신 이득을 가졌다.
본 고에서는 분산 통신망 환경에서 여러 지역에 분산되어 있는 이기종의 각종 시스템들에게 효율적으로 정보보호 서비스를 제공하기 위해 수행중인 프로젝트인 일부분으로서, 송신자가 송신자의 이득을 위해, 수신자가 수신자의 이득을 위해 메시지를 보낸적이 없다고 부인하는 것을 방지하는 발신처 부인방지와 수신처 부인방지 서비스의 제공과 통신망에서 오류에 의한 전송 실패와 수신자의 파일의 수신자부인을 구분해 주는 전송 부인방지 서비스를 제공해주는 FTP를 설계하였다. GSS-APTI를 사용하여 소스 수준에서 호환성을 갖도록 안전성 서비스들에 대해 일관된 인터페이스를 제공하도록 하였고, 응용 클라이언트와 응용 서버간의 안전한 문맥을 확립하기 위해 세션키를 사용하여 효율적인 키 사용으로 공개키 시스템에서의 오버헤드를 축소하였다. 논문서 설계된 안전한 FTP는 전자상거래 등의 여러 응용에서 활용될 수 있을 것이다.
이동체 탑재형 안테나는 설치 장소의 특성상 소형화와 경량화가 필수적인 요소이다. 그러므로 이동체 탑재형 안테나의 경우 반사판형 안테나보다 마이크로스트립 어레이 안테나가 널리 쓰이고 있다. 본 고에서는 마이크로 스트립 슬롯 어레이 안테나를 설계하였다. 만족스러운 고 이득을 얻을 수 있으며 동시에 패치 소자의 개수를 줄이기 위해 패치 단일 소자가 가급적 고 이득을 낼 수 있는 구조로 설계하였다. 본 고에서 설계한 슬롯 안테나는 기생슬롯을 가진 H 자형 타입의 소자이다. 설계는 제작상의 오차를 고려하여, 운용 주파수 11.7~12.75 GHz에서 VSWR 1.8:1 이하를 목표로 하였다. 제작된 안테나의 측정결과는 11.7~12.75 GHz대역에 걸쳐 VSWR < 1.8의 만족한 결과를 보이고, 단일 소자의 시뮬레이션 이득 결과는 10 dBi를 보였으며 $4\times4$ 어레이를 했을 경우 이득은 22 dBi의 값을 보였다. 제작되어진 안테나는 추후 급전 네트웍의 최적화를 통해 상호 간섭(Mutual Coupling)을 최소화하여 효율을 최대화한다면 직접 위성 서비스를 수신하기 위한 초소형 안테나로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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