신호수신시스템은 수신신호의 주파수, 펄스변조, 스캔 변조, 펄스내 위상변조, 펄스내 주파수 변조 등 다양한 신호에 대한 측정 및 분석능력을 보유하여야 한다. 이러한 신호수신시스템의 성능을 평가하기 위하여 신호원들을 실험실 환경에서 효율적으로 모의발생하고 다수 전파가 존재하는 실제 운영환경과 유사한 복잡한 전파환경을 모의발생할 수 있는 효율적인 신호원 발생기를 제안한다. 제안한 모의전파신호원을 신호수신시스템 개발 전 과정에 걸쳐 활용할 경우 정확한 성능 검증 및 시험 비용을 절감할 수 있다.
본 논문에서는 chirp 신호를 초음파 신호처리 시스템에 입력시킬 때 반사신호의 진폭을 최대로 얻기위한 chirp 신호의 대역폭을 결정하는 방법을 연구하였다. 초음파 신호처리 시스템에서 반사신호의 S/N 비는 초음파의 전파시에 발생하는 감쇠와 산란에 의하여 매우 낮게된다. Chirp 신호를 사용한 펄스 압축기술은 초음파 반사시스템의 S/N 비를 증가시킬 수 있는 방법중 하나이다. 시뮬레이션 및 실험결과, chirp 신호의 펄스폭이 넓을수록 출력이 증가하였고 동일한 펄스폭과 주어진 초음파시스템의 대역폭에 대한 최대출력은 chirp 신호의 대역폭이 초음파시스템의 대역폭 보다 1.15배 클 때 얻어짐을 확인하였다.
PCI Express는 고속 차동신호를 사용한 점대점(point-to-point) 프로토콜로 시스템 설계 시 Eye Diagram을 통한 신호의 손실(Loss)과 지터(Jitter) 분석이 필요하다. 특히 PCI Express Gen3 물리 신호는 8Gbps의 고속 직렬신호로 고속신호분석에 의한 시스템 설계가 반드시 요구된다. 본 논문은 PCI Express Gen3 서버 연결망 스위치카드 시스템 제작을 통하여 고속 직렬신호의 토폴로지 추출, 채널분석, 채널의 S-파라미터 추출 및 송수신 버퍼를 포함한 시스템의 신호분석 시뮬레이션을 다룬다. 채널의 손실을 보안하기 위해 수신단 Eye diagram 분석을 통하여 송신 버퍼의 이퀄라이저 파라미터를 조정하여 송신단 최적의 De-emphasis와 Preshoot 파라미터 값을 시뮬레이션을 통하여 찾고 있다.
본 논문에서는 복잡한 카오스 신호를 발생시키는 HVPM(hyperchaotic volume preserving maps) 모델과 HVPM 모델의 구현회로를 제안한다. 랜덤한 카오스 신호를 발생시키기 위하여 3차원 이산시간(discrete-time) 연산과 비선형 사상(maps)으로 모듈러(modulus) 함수를 이용하여 하이퍼카오스 신호를 발생시킨다. 그리고 HVPM 모델은 여러 가지 시스템 파라미터들을 변화시키면 다양한 카오스 신호를 발생시킬 수 있으며, 출력되는 카오스 신호는 비주기성을 갖게 된다. 이러한 특징을 갖는 HVPM 모델의 회로 구현을 위하여 2단 N형의 함수를 CMOS와 선형 연산증폭기 및 비교기를 이용하여 보드상에서 구현하여, 다양한 하이퍼카오스 신호를 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 교통신호제어기 표준규격(NPA-TSC-2010 R14)과 호환성을 유지하면서, 교통신호제어시스템과 상용 LTE 이동통신망을 적용 가능한 검증필암호모듈 기반의 SSL VPN을 개발하여, 정보보안의 성능과 교통신호제어기의 통신성능을 만족할 수 있다는 결과를 제시한다. 또한 '교통신호제어기 표준규격'의 기기 변경이 최소화될 수 있도록 SSL VPN 개발에 필요한 기술을 구현하여 실증결과를 제시함으로써, 이를 바탕으로 교통신호제어 시스템의 보안 표준규격으로 제정될 수 있도록 기술 및 절차적 결과를 제시하였다.
철도 신호시스템은 철도의 건설 운영 경험을 토대로 안전성 및 유지보수성을 극대화할 수 있도록 발전해 왔다. 전기적으로 궤도를 일정구간별로 구분하여 제어하는 폐색기반의 차량간격 제어를 통해 시스템의 안정적인 운영을 도모함과 동시에 효율적인 운영을 위한 시스템의 모니터링 강화가 지속적으로 이루어 졌다. 운영환경의 변화에 맞게, 기존의 ATS(Automatic Train Stop) 시스템과 새로운 ATP/ATO(Automatic Train Protection/Automatic Train Operation) 시스템이 병행으로 운영 중에 있다. 신호시스템을 병행 운영함에 있어서, 기존 ATS시스템은 잦은 신호설비의 개량으로 인해 연동도표 및 로직의 조건에 대한 보완이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 이종 신호시스템 중 기존 ATS시스템의 연동조건 및 보안개선을 통해 시스템 안전성 및 운영 효율성을 도모하였다. 신호기 ON/OFF으로 반대선 신호에 영향을 주지 않도록 신호현시의 점유조건이 추가되었으며, 위치 및 쇄정에 대한 추가적 변경으로 보안성을 향상시켰다. 또한 불필요한 조건을 삭제하고 세분화된 신호현시를 생성하여 열차의 접근성을 향상시켜 운영 효율성을 향상시켰으며, 한층 강화된 시스템으로 운영할 수 있도록 개선하였다. 이와 같은 활동을 통행 기존 ATS시스템의 잦은 신호설비의 개량으로 인한 연동도표 표기와 관련한 보완사항을 개선하였으며, 열차의 안전운행과 밀접한 보안도 향상측면에 있어서의 뚜렷한 효과를 얻었다.
본연구는 한국형 고속전철용 신호시스템 시제품들의 시험평가 중 운용환경시험의 항목, 시험기준, 방법 그리고 시험결과에 대해 설명하였다. 이 한국형 고속전철용 신호시스템의 운용환경 시험을 위해 국내외 적용 가능한 규격 또는 기준을 조사분석하여 본 시험에 적합한 기준 및 방법을 도출하였으며, 이를 바탕으로 개발된 시제품들에 대한 운용환경시험을 수행하였다. 본 시험을 통해 개발된 시제품들의 운용환경 특성이 검증되었으며, 이후에는 이들 시제품들의 현장시험을 수행할 예정이며 이를 통해 최종적인 한국형 신호시스템의 시제품의 시험평가를 마무리할 예정이다.
본 눈문에서는 뒤틀림, 응력, 압력[1], 토크, 가속도 등의 물리적인 동적 현상을 측정하여 수집된 데이터를 처리하기 위한 신호처리(Signal Processins) 기능이 결합되어 넓은 용도로 활용할 수 있는 센서 신호 수집 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 data acquisition board 의 하드웨어와 소프트웨어로 나누어 볼 수 있다. 하드웨어의 구성은 아날로그부, 디지털부, 그리고 시스템 인터페이스 처리부로 되어 있다. 아날로그부에서는 센서신호를 받아서, PGA (Programmable Gain Amplifier)[2]와 Op-Amp를 사용하여 signal conditioning 처리하여 8차 Lowpass Filter 로 보낸다. Filtering 된 신호는 ADC (Analog to Digital Converter) 가 내장되어 있는 PIC(3) microcontroller로 보내져 AD변환과 디지털 신호 처리를 한다. 처리된 신호는 RS232 인터페이스를 통해 호스트 컴퓨터로 보내 사용자가 분석할 수 있도록 한다. 또한 LCD display 실시간으로 확인, 분석할 수 있으며 동시에analog output에서 센서신호의 특징을 분석 할 수 있도록 한다.
본 논문에서는 일상생활 속에서 무자각적으로 생체신호를 측정하고 분석하여 감성을 평가할 수 있는 임베디드 시스템에 관하여 연구하였다. 지속적으로 변화하는 감성을 일관적이며 신뢰성이 높은 생리적인 방법으로 평가하기 위해 심전도(ECG:Electrocardiogram), 맥파(PPG:Photoplethysmogram)의 두 가지 생체신호를 측정하고, 무선전송(Bluetooth) 장치를 이용하여 측정한 생체신호를 실시간으로 노트북PC로 전송하여 분석하였다. 생체신호의 분석방법은 FFT(Fast Fourier Transform)과 전력스펙트럼밀도(Power Spectrum Density)를 이용한 주파수 분석방법으로 두 생체신호의 특정 주파수 대역이 가지는 자율신경계의 활성도의 비율을 분석하여 비교 연구하였다. 또한 보다 빠르고 정확한 감성을 평가하기 위하여 분석알고리즘의 연산을 최소화 하였으며 그래프를 이용한 분석결과의 시각화를 하였다. 본 논문에서는 무자각적인 생체신호 측정 시스템을 이용하여 다양한 상황에서 생체신호를 측정하고, 개발한 분석 알고리즘으로 분석한 결과의 차이를 연구하여 정확도 및 신뢰도를 기준으로 감성을 평가하기 위한 분석 시스템을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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