한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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pp.541-546
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2006
Zigbee를 이용한 실내 위치 측정 기법에서는 수신신호세기(RSSI) 측정치를 거리측정치로 활용하여 삼각측량법이나 DB 검색법을 이용하여 위치를 구한다. RSSI 측정치는 Zigbee 통신에서 기본적으로 제공하는 값으로 하드웨어 추가 없이 거리 측정에 사용할 수 있지만 정확도가 떨어진다. 이를 해결하기 위해 초음파 센서를 장착하고 RF와 초음파의 속도차이를 이용하여 정확한 거리를 측정할 수 있다. 이렇게 구해진 거리를 이용하면 정확한 위치를 구할 수 있다. 이를 구현하는 방법으로 본 논문에서는 고정된 위치의 비컨들이 순차적으로 신호를 전송하여 노드의 위치를 구하는 경우 발생하는 비컨의 전송 스케줄, 추가 및 동기 유지의 어려움을 해결할 수 있도록 노드에서 신호를 전송하고 비컨에서 구한 거리를 다시 노드로 Zigbee 통신을 이용하여 전달하여 위치를 구하는 기법을 제시하였다. 추가로 본 논문에서는 비컨 수의 제약으로 위치를 구할 수 없는 경우에 초음파 측정치에 추가하여 RSSI 측정치를 동시에 이용하는 위치측정기법을 제시하고, 실제 정적, 동적 실험을 통하여 그 유용성을 보였다. 3개 이상의 초음파 신호가 수신되는 경우 cm 급의 정확도로 위치를 10Hz 이상으로 구할 수 있었으며, 2개 이하의 초음파 신호가 수신되는 경우에도 RSSI 측정치가 있으면 수십 cm 급의 정확도로 위치를 구할 수 있음을 확인하였다.
컴퓨팅 시스템의 고속화와 더불어 시스템, 서버의 내외부에서 다양한 미디엄에 기반 한 고속 신호 연결의 필요성이 증대되고 있다. Gbps 급 이상의 전송속도를 요하는 시스템 네트워크, 서버 시스템 버스 등의 활용에 있어서, 구리선 기반의 고속 케이블 미디엄이 널리 사용되고 있으며, 이들 케이블 미디엄의 속도는 점차 향상하고 있는 추세이다. 본 논문에서는, Gbps급의 고속 시스템 버스에 대한 케이블 미디엄 기반의 신호 송수신 실험을 통하여, 고속 신호전송에 사용 가능한 케이블 미디엄의 신호 특성 및 성능을 비교 분석 한다. Gbps급 전송의 실험을 위하여 차동 신호 당 10 Gbps급 이상의 전송속도를 가지는 microQSFP, Mini SAS HD, Passive Copper 케이블 미디엄을 사용하는 HW를 제작하여 실험하였다. 제작된 HD를 기반으로 8Gbps급 고속 신호의 병렬 전송 실험을 통하여 케이블 미디엄의 성능을 평가 하였다. 평가 결과, Passive Copper 케이블을 포함하여 모든 케이블 미디엄이 8Gbps 이상의 고속 전송에 적합함을 확인하였다.
국내외적인 이동멀티미디어 방송 시장의 급속한 성장과 더불어 동일한 주파수 대역에서 기존 T-DMB 시스템에 비해 더 많은 데이터 전송률을 얻기 위해, T-DMB 시스템에 계층변조를 적용하여 전송률을 높이는 연구가 국내외적으로 추진되고 있다. 기존 T-DMB 시스템의 DQPSK 신호에 새로운 변조방식으로 변조된 신호를 더하여 계층변조 하는 경우에, 새로 추가되는 신호에는 한 개 이상의 변조방식이 적용될 수 있다. 이러한 경우의 일례는 DQPSK-BPSK 및 DQPSK-QPSK 변조가 있을 수 있다. 이와 같이 새로 추가되는 신호에 한 개 이상의 변조방식이 적용된 경우에, 수신단에서 새로 추가된 신호에 적용된 변조방식을 용이하게 검출하기 위한 수단이 필요하다. 이것을 위하여 PRS 신호에 PN 시퀀스를 계층변조 형태로 추가하여 수신단에서 PN 시퀀스의 상관을 취하여 새로 추가되는 신호의 변조방식을 검출하는 방법을 제안하고, 실험 결과를 제시한다.
일반적으로 고주파인 위성신호를 수신하려면 전송로상의 손실이 생기는데 이러한 손실을 거치지 않고 위성신호를 직접수신하여 고주파대역의 신호의 손실을 줄이기 일반적으로는 도파관을 사용하여야 하나 동관을 이용하여 12GHz${\sim}$20GHz 대역을 통과하는 전파의 특성을 측정하였고 11.71GHz${\sim}$12.01GHz 대에서는 측정이 되지 않는 차단 주파수 현상을 보였으며 13GHz 이상의 주파수에서는 원하는 신호가 측정되었다. 측정 장비로는 Aglient 사의 Network Analyzer에서 11GHz 이상의 신호를 만들어 각각 5C HFBT, 10C HFBT Cable과 동관으로 보낸후 Spectrum Analyzer로 들어오는 신호를 측정하였으며 이에 따른 전송 특성을 분석 하였다.
본 연구에서는 회전기계의 진동신호를 검출, 신호처리, 이상판별, 이상진단 및 경향 예측을 수행하는 이상진동진단 시스템을 개발하였다. 이 시스템의 특징은 GUI를 지원하고 풀다운 메뉴방식을 통한 일관된 환경을 제공하며, 키보드 사용이 거의 없이 마우스만으로 모든 처리가 가능하다. 또한 각 모듈을 하나의 통합환경 내에서 처리된다. 금후 이상진단부분을 보다 개선하여 정밀진단이 이루어지도록 확장하여 갈 예정이다.
본 논문에서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 2.5 Gbps로 동작하는 광 송수신기를 설계하였다. 광 송수신기의 구성을 보자면, 전기 신호를 빛 신호로 전환하여 주는 레이저 다이오드(LD) 구동부와 레이저 다이오드에서 나오는 빛 신호를 수신하여 이를 다시 전기 신호로 바꿔주는 포토 다이오드(PD) 구동 부분으로 구성된다. LD 구동부는 LD의 문턱전류 이상을 공급하는 바이어스 부분과 신호레벨의 모듈레이션 전류를 공급하는 부분으로 구성된다. 디자인된 송신기는 바이어스 전류를 10 mA 정도 공급하여주며, 모듈레이션 전류를 15 mA 정도 공급한다. 수신기는 current decision 부분과 output buffer 부분으로 구성되어 PD로부터 나오는 전류를 다시 디지털 레벨의 전압신호로 바꾸어 주며 디자인된 수신기는 넓은 동작 영역을 가진다.
치아 조직안에서의 OCT 신호의 검출 및 최적화를 위해 몬테카를로 수치해석 프로그램을 개발하였다. 수치해석 결과에 의해 치아 조직 내에서의 깊이에 따라 서로 다른 전파 특성을 갖는 두가지 신호를 얻었다. 검출 신호는 약 60w 이상의 깊이에서 잡음 신호가 특성 신호에 비해 커짐으로 검출이 어려웠으나, 검출 영역 및 각도의 제한에 의해 5000n이상으로 검출 깊이가 증가함을 알수 있었다.
고정 비트율을 사용하는 resolution-constrained quantization 방식은 입력 데이터 분포에 따라 보로노이 셀의 크기가 달라지므로 이상 신호왜곡 (distortion outliers)을 발생시킨다. 본 논문에서는 generalized Lloyd algorithm (GLA)과 cell-size constrained vector quantization (CCVQ) 방식을 결합하여 이상 신호왜곡을 줄이는 벡터 양자화 방식을 제안한다. 즉, 왜곡에 대한 문턱 값에 따라서 데이터 분포를 내부와 외부영역으로 나누고, 각각 CCVQ와 GLA 방식을 사용하여 학습하도록 한다. 데이터 분포가 높은 내부영역에 CCVQ 방식을 사용하게 됨에 따라 GLA를 사용하는 외부영역에서 사용이 가능한 셀의 개수가 늘어나게 되며, 이로 인해 이상 신호왜곡을 줄일 수 있었다. 또한, 실제 코딩 환경에서는 일반적으로 training과 test 데이터의 분포가 다르게 나타나는 소스 불일치 (source mismatch) 문제가 발생하게 된다. 제안하는 방식은 source mismatch 문제로 인해 일어나는 신호왜곡과 이상 신호왜곡에 대해서도 성능 개선을 가능하게 하였다.
주기 신호 데이터를 가지는 공정의 이상 탐지를 위해 대표값을 사용하는 단변량 SPC 차트나 PCA, PLS 등과 같은 다변량 통계방법들이 사용되고 있다. 이러한 방법들은 주기 신호 데이터의 다양한 정보를 분석하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 Haar 웨이블릿 변환을 이용하여 주기 신호의 형태를 반영하는 웨이블릿 계수를 구하고, 이 계수들에 SPC 차트를 적용하여 공정 이상여부를 탐지하였다. 본 논문에서는 보다 효율적인 이상 신호 탐지를 위해 웨이블릿을 이용한 잡음 제거 기법과 Haar 웨이블릿 계수의 분산 차이를 이용한 중요 계수 선택 방법을 제안하였다. 다양한 이상 상황에 대하여 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘의 효율성을 확인하였다.
자동차의 발전과 함께 유지 보수를 위한 사용자의 요구는 급증하고 있으나 정비사의 부족으로 인해 경제성 및 신속성 등 이 문제가 되고 있고 이를 해결하기 위해 현재 개발되고 있는 장치들은 대부분 전자 제어 유닛에서 발생시키는 신호를 분석하거나 운전자와의 대화를 통하여 진단하는 방식으로 고장으로 인한 소음이나 진동등 운전자들의 주관적인 평가대상에 대해서는 적절한 해결책으로 제시해 주지 못하고 있다. 그러므로 계측에 의한 소음과 진동 데이터를 이용하여 전문가의 판단을 가지고 고장의 원인을 규명하며 운전자를 위한 오디오적인 표현을 해 줄 수 있는 진단 전문가 시스템이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 자동차의 여러 단품중 쇼크 옵서버와 에어컨에 대하여 소음 진동 현상의 정상 및 이상 증상과 신호 계측 방법을 연구하였고 계측된 신호에 대해 패턴 화하여 인공 신경 회로망과 퍼지 추론을 통한 진단을 할 수 있는 알고리즘을 개발하였으며 차후 계속되는 연구에 사용될 정상 및 이상신호에 대한 기본적인 데이터 베이스를 구축하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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