• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.62-74
• /
• 2008

본 논문에서는 전파천문용으로 사용하기 위한 대칭형 디지털 필터 코어의 설계를 제안한다. 본 논문에서는 Xilinx사의 Virtex-4 SX55 모델의 FPGA칩을 기반으로 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network; KVN)의 자료획득시스템에서 요구하는 FIR 필터 코어의 기능을 VHDL 코드로 설계하였다. 본 논문에서 설계한 디지털 필터는 디지털 필터계수를 공유하여 시스템의 효율을 증대시킨 대칭형 구조(Symmetric Structure)를 갖는다. 대칭구조의 디지털 필터(Symmetric FIR Filter Unit; SFFU)는 제한된 시스템 클록을 이용하여 데이터의 처리를 효과적으로 수행하기 위해 병렬처리 방법을 사용한다. 따라서 본 논문에서는 SFFU의 효율적인 설계를 위해 전체적인 IP core의 합성 및 실험에는 통합 합성 소프트웨어 ISE Foundation을 사용하였으며, GUI 환경이 뛰어난 core generator를 활용하였다. 설계한 디지털 필터 코어의 합성 결과, 최대 동작 주파수는 260MHz를 약간 상회하는 수준까지 달성하였으며, 슬라이스, LUT 등의 리소스 사용량은 40% 이하임을 확인하였다 또한 Mentor Graphics사의 Modelsim 6.la 버전을 이용하여 SFFU(Symmetric FIR Filter Unit)의 시뮬레이션을 수행한 결과, 오류 없이 작동하는 것을 확인하였다. SFFU의 기능을 확인하기 위하여 추가적으로 Matlab을 이용하여 의사 신호를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션과 설계한 디지털 FIR 필터의 비교실험결과에서 FIR 필터의 기능을 수행하고 있음을 확인할 수 있어 본 논문에서 FPGA와 VHDL을 이용하여 설계한 대칭구조의 디지털 FIR 필터의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.204-212
• /
• 2015

표적 대상 항공기의 적외선 lock-on range는 항공기의 생존성을 결정하는데 있어 중요한 요소이다. 본 연구에서는 무인항공기의 엔진 노즐 형상이 lock-on range에 미치는 영향에 관한 이론적 연구를 수행하였다. 이를 위해 가상 아음속 항공기의 임무 요구조건과 엔진 성능분석을 통한 형상 변형노즐을 고려하였다. 먼저 열유동장과 노즐 표면 온도분포를 해석한 다음, 적외선 신호 해석을 수행하였다. 또한 대기전파 모델인 LOWTRAN 코드를 이용하여 고도와 계절변화에 따른 대기투과율을 계산하였다. IR 유도 미사일의 센서 특성값을 가정하여 여러 노즐형상에 대한 lock-on 및 lethal envelope 계산을 수행하였다. 높은 세장비를 갖는 변형노즐의 경우 최대 55.3%의 lock-on range 감소가 가능한 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권6호
• /
• pp.489-496
• /
• 2021

지구 관측위성의 데이터를 지상으로 전송하기 위해 활용되는 X-대역 주파수는 한정적이므로, 여러 위성들이 해당 동일 대역을 공유하는 방식으로 활용한다. 복수의 위성이 유사 주파수 대역을 활용하기 위해서 국제전기통신연합-전파통신부문(International Telecommunication Union - Radiocommunication; ITU-R)에서는 송신 대역 내 전력속밀도(Power Flux Density; PFD) 제한 조건이 있고, 이를 통해 위성 간 간섭 영향성을 극복하고 있다. 하지만 이러한 규정 하에서도 복수의 위성이 비교적 근접한 지상국에 접속하는 경우 간섭 영향성의 분석이 수행될 필요가 있다. 본 논문에서는 한반도 내에 임의 배치된 두 개의 지상국을 기준으로, 서로 다른 궤도를 따르는 두 개의 저궤도 위성에 각각 접속하여 통신할 경우에 대해 수신 신호대 간섭+잡음비(Signal to Interference plus Noise Ration; SINR) 기준으로 간섭 영향성 분석을 수행하였다. 간섭 영향성 분석을 통해 PFD 규격을 만족시키는 두 위성이라 하더라도 전체 임무 기간(365일 가정) 내에 간섭은 발생할 수 있으나 영향받는 기간이 짧고 미리 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.286-290
• /
• 2011

유비쿼터스 시대의 핵심 기술인 위치기반기술은 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 활용한 기술이다. GNSS는 미국의 GPS, 유럽의 Galileo, 일본의 QZSS, 중국의 Compass, 인도 IRNSS 등을 일컬으며, 국내에서도 다각도의 연구가 계속되고 있다. 이러한 위성항법시스템은 우주 상공에 설치가 되고 나면 위성을 다시 내릴 수 없기 때문에 기능에 대한 수정 및 검증 등의 관리적 측면에서 어려움이 있다. 이에 위성을 올리기 전에 정확하고 구체적인 성능 검증 및 동작 검증 등이 반드시 필요하다. 이를 위해 하드웨어 테스트베드가 구축되기도 하지만 소프트웨어로 성능 및 동작에 대한 시뮬레이션이 수행된다면 비용 및 유연성 부분에서 더 많은 장점을 가질 수 있다. 이런 시뮬레이터들의 가장 핵심은 이론적 위성 신호의 전달과정에 신호가 지상의 수신기에 도달하는 동안 다양한 오류 요소들을 적용해야 하는 것이다. 이에 본 논문에서는 여러 위성군을 대상으로 위성으로부터 지상의 수신기까지 위성 선호가 전파되면서 적용될 수 있는 다양한 오류 요소들을 모델링하여 적용한 결과를 윈도우 기반의 시뮬레이터 설계와 구현 결과로 제시한다.

• 한국측량학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.469-479
• /
• 2014

네트워크 RTK 기술은 전리층 및 대류층 지연, 위성 궤도력 오차 등과 같은 거리에 종속된 오차의 보정모델링을 통해 GNSS 측위 정확도를 향상할 수 있는 기법이다. 본 연구에서는 전리층 교란의 극대화 시기인 Cycle24 기간 중, 인천지역 내 20점의 통합기준점을 대상으로 N-RTK (VRS 및 FKP) 측량을 실시하고 초기화시간, 성분별 측위정확도 및 좌표 교차를 비교 분석하였다. 연구결과, 측위정확도는 VRS가 FKP에 비해 우수하였고 두 기법 모두, 고도성분은 수평성분에 비해 2배 이상의 표준편차를 보였는데 이는 전자밀도 변동에 따른 전리층교란과 굴절지수의 변동으로 발생되는 대류층의 요동에 따른 것으로 보인다. 각 통합기준점에서 기법별 초기화는 VRS가 FKP에 비해 빠르게 수렴되었다. 이는 N-RTK를 위한 표준화된 고압축 전송형식의 활용과 국내 이동 통신 인프라에 의한 기준국 보정신호의 신호지연이 최소라는 고려 하에서 두 기법간의 기본원리의 차이, 서로 다른 보정 기준망에 따른 상이한 오차특성 및 FKP 보정값의 비선형 특성에 기인된 것으로 분석된다. 특히, 태양흑점폭발과 플레어로 인하여 우주전파환경의 변화가 발생되는 동안에 정확도의 저하, 초기화시간의 연장, 관측도중 재초기화, 심한 경우 초기화 실패 등의 현상이 발생됨을 확인할 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.87-93
• /
• 2019

본 연구에서는 육상이나 해상에서 헬리콥터와 HF 무전기로 장거리 통신을 할 때 교신이 가능한 최적의 주파수를 자동으로 찾아주는 주파수 자동탐색 시스템(ALE)을 개발하였다. LOS(가시거리) 미확보 또는 35 NM 이상의 장거리 통신 시에는 송신출력 감소와 다양하고 강한 RF 환경 노이즈 신호로 인하여 수동방식으로 주파수를 선택할 경우 통신 성공률이 현저히 낮아진다. 본 논문에서는 LOS 미확보 환경에서 장거리 통신 시, 수동방식으로 주파수를 선택할 때 발생하는 최적 주파수 선택의 어려움을 극복하고자 한다. 주파수 분석 Propagation 소프트웨어를 기반으로 주파수 자동탐색 시스템을 구성하였으며 이 시스템의 적용으로 통신 성공률이 증가됨을 확인하였다. 또한 주파수 자동탐색 시스템을 헬리콥터에 적용하여 지상시험 및 비행시험을 수행한 결과 제안한 주파수 자동탐색 시스템의 우수성 및 효율성을 입증하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제22권3호
• /
• pp.283-292
• /
• 2005

우주환경과 밀접한 연관성을 갖고 있는 전리층은 매질의 전자기적 특성상 전파 신호에 간섭을 유도하게 되는데, 전리층 통과시 GPS 신호에 인가되는 이러한 오차를 분석함으로써 전리층의 상태를 추정할 수 있으며, 이는 상충 대기의 순환과 전지구적인 변화 및 우주환경의 물리적 특성을 이해하는 중요한 열쇠가 될 수 있다. 전리층 총 전자수를 정밀하게 측정하기 위해 한국천문 연구원에서 운영하는 9개의 GPS 관측망 데이터를 사용하였으며, 코드 데이터 잡음을 줄이기 위해 의사거리 데이터를 반송파 위상 데이터와 선형 조합을 하였다. 또한 한반도 상공의 위 경도를 $0.25^{\circ}{\times}0.25^{\circ}$의 공간 해상도로 분할하여 각 격자점의 총 전자수를 추정하는 격자 방식의 지역적 전리층 모델을 개발하였으며, 전리층의 정 밀도 향상을 위 해 Inverse Distance Weight(IDW) 기법과 칼만 필터를 적용하였다. 본 연구에서 개발된 지역적 전리층 모델과 전세계 전리층 분석센터에서 제시하는 글로벌 모델(GIMs)을 8일 동안 자료 처리 비교한 결과 평균적으로 3 ~ 4 Total Electron Contents Unit(TECU)의 RMS값 차이를 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
• /
• pp.388-391
• /
• 2010

최근 세계전파통신회의(WRC)에서는 자연 재해를 예방하여 인명 안전을 보호하기위해 해양 및 우주 등 지구 환경 감시를 위한 레이더 주파수의 분배를 시행하였고, 또한 WRC-12 에서도 추가적 분배를 논의하고 있다. 이러한 추세의 일환으로 정부에서는 3.0 5.6, 9.3 GHz 등의 대역에 탐지 레이더를 설치 및 운용 중에 있으며, 일반적으로 레이더 송신 출력의 비고조파 불요 및 2차 고조파 스퓨리어스 방사가 해당하는 M/W 방송 중계망에 유입되어 전송품질을 열화 시키는 주요인 되기도 한다. 본 논문에서는 M/W 방송 중계망에 레이더 간섭이 유입되는 경우에 대해 안정된 전송품질 확보를 위한 보호비, 전송 오류, 가용율 설정 등을 산출하고 결과를 분석한다. 분석 대상으로는 탐지 레이더 신호의 비고조파 불요 방사와 2차고조파 스퓨리어스 방사가 현재 운용중인 6.2 GHz 대의 방송 중계 시스템의 수신기에 유입되는 경우로 간섭 분석을 수치계산을 통해 제시한다. 적용한 분석 방법은 상이한 주파수 대역에서 이종 서비스 간의 간섭 분석 및 주파수 조정절차에도 적용이 가능하다.

• 천문학회보
• /
• 제39권1호
• /
• pp.55-55
• /
• 2014

국립 고흥 청소년 우주 체험 센터는 연구와 학생들의 교육을 위해 12GHz 전파 간섭계를 개발했다. 저비용으로 제작하기 위하여 상용 제품들을 주로 사용하였고, 해변 가에 위치한 센터 특성상 강한 바다 바람과 부식에 견디도록 제작하였다. 고흥 간섭계는 직경 1.8m의 off-axis parabola 안테나 3대로 이루어져 있으며, 각 안테나 사이의 기선길이는 4, 19, 20m로, 해상도가 최대 약 4'인 영상을 얻을 수 있다. 수신기는 중심 주파수가 12.177GHz, 대역폭이 10MHz이며 메탄올 천이선과 연속파를 관측할 수 있는 시스템이다. 시스템온도는 100-200K로 추정된다. 각 수신기에서 나오는 신호는 digitizer로 읽어 들이며, 병렬 처리 프로그램으로 software correlation을 수행한다. 태양, 달, Crab Nebula, 그리고 Cassiopeia A 등을 관측하여 프린지를 검출하는데 성공하였다. 가시함수를 구하기 위한 프린지 fitting model의 파라미터들은 기선벡터의 측량과 점전파원 관측을 통하여 정밀하게 측정하였다. 태양에 대한 영상관측결과를 논의하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.332-333
• /
• 2022

최근 미국에서는 민간 우주개발업체인 스페이스 x가 스타링크 사업을 통해 2031년까지 저궤도 위성 42000개를 띄울 계획을 발표하였으며, 현재까지는 900여개의 위성을 발사하였다. 구체적으로는 Ku 대역과 ka 대역을 갖는 위성을 운용할 계획이며 광대역 신호의 전송을 위해 V 대역을 갖는 7518개 위성을 고도 340 km에 발사할 계획이다. 따라서, 원양에서도 무선통신이 가능하게 되며, 저궤도 위성을 이용한 다양한 솔루션이 제공될 계획이다. 본 연구에서는 디지털 통신 시스템과 모터 제어 시스템을 FPGA 칩 내부에 구현하여 이를 선박무선 통신 시스템에 적용하고자 한다.