본 논문에서는 MOPS 규격을 만족하는 고출력 증폭기의 특성을 연구하기 위해, 고출력 증폭기를 제작하여 특성을 측정하였다. VDR의 주파수 대역은 117.975~137MHz이고, CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 다중 접속방식, D8PSK(Differential Eight Phase Shift Keyed), 25kHz 채널 대역폭을 사용한다. 또한 DO-281A MOPS에 규정된 출력 전력 및 심볼 배열 에러, 불요파 방사, 인접채널 전력을 만족해야 한다. 측정된 IM3가 38dB가 되어야 MOPS 규격을 만족한다.
디지털 지상파 및 다중 표준(DVB-C, ISDB-T, DVB-H) 수신에 응용할 수 있는 RF 모듈을 개발하였다. 단일변환 방식을 적용하였고 광대역($45MHz{\sim}860MHz$) 방송 채별을 세 개(UHF, VHF_HIGH, VHF_LOW)의 대역으로 분할하여 영상신호 응답 및 위상잡음 특성, IF 평탄도와 같은 전기적 특성을 만족시킬 수 있었다. 또한 아날로그 방송과 디지털 방송이 함께 서비스되는 환경에서 아날로그 신호 및 디지털 신호의 인접채널 간섭 및 동일채널 간섭 특성과 같은 디지털 수신 성능 규격을 만족하도록 하였다.
현재 디지털 이동통신에서 사용되고 있는 DS(direct sequence)/CDMA 방식은 멀티미디어 통신과 같은 고속 데이터 전송에 적용할 경우 다중경로 페이딩 채널하에서 인접심볼간 간섭 및 다중접속간섭이 심해지는 문제점을 갖고 있다. 이러한 문제들을 보완하기 위해, 본 논문에서는 다원 접속 간섭을 억제하는 멀티코드 시스템에 인접 심볼간 간섭을 줄여주는 하이브리드 DS/FH(frequency hopping) SS(spread-spectrum)기술을 접목하여 멀티코드 하이브리드 DS/FH SS 시스템을 고안하였고, 기존의 멀티펀드 시스템이 가지는 문제점을 해결하고자 sub-code 기술을 이용하여 sub-code멀티코드 하이브리드 DS/FS SS 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템의 성능을 분석하고자 다양한 채널 환경 하에서 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였다.
본 논문은 다중 안테나를 가진 릴레이가 설치된 다중-셀 다중-사용자 시스템에서 부분 채널 정보를 이용하여 기지국과 릴레이 간 협력적으로 전력을 할당하는 기법을 제안한다. 이중-흡 MISO (Multi-Input Single-Output) 릴레이 채널에서, 릴레이 채널 용량(end-to-end capacity)을 최대화하기 위해 홉 간 송신 전력을 채널 상태에 따라 동적으로 할당할 필요가 있다. 제안된 기법은 목표 릴레이의 평균 채널 이득과 인접 릴레이로부터의 원하는 채널과 간섭 채널의 송신 상관 행렬의 주요한 고유벡터의 상대적인 각도 차이를 고려하여 릴레이 송신 전력을 동적으로 할당한다. 상향-경계치 분석을 통해서 릴레이 채널 용량은 원하는 채널과 간섭 채널의 주요한 고유벡터의 상대적인 각도 차이가 직교가 될 때 최대가 됨을 이론적으로 증명하였다.
본 논문에서는 MC 시뮬레이션 기법과 QA 시뮬레이션 기법을 이용하여 인접채널간섭, 동위상간섭, 가우시안 잡음이 존재하는 직접위성방송 채널을 성능 평가하였다. 시뮬레이션을 하기 위한 시스템 파라미터들은 현재 무궁화호 위성에서 사용하고 있는 파라미터 및 링크 설계를 기초로 하여 설정하였으며, 두 가지 기법 모두 성능이 수학적 이론 성능에 근접함을 알 수 있었다.
여러 개의 섹터에 존재하는 안테나들로부터 협력적으로 신호를 전송 받는 다수의 사용자를 시간축에서 선택하는 스케쥴러의 성능을 시스템 전체 성능과 평등성 지표의 관점에서 개선하기 위하여 섹터 간의 협력을 고려할 수 있다. 기존 스케쥴러는 단일 셀에서의 사용자를 선택하는 방식으로 평등성 지표의 향상만을 고려하였으나 제안하는 섹터 간 협력 비례적 평등 스케쥴러는 동시 전송 사용자들 간의 채널의 직교성을 고려함으로써 시스템 전체 성능과 하위 사용자의 성능을 개선할 수 있다. 본 논문에서는 총 3 개의 인접한 섹터로 이루어진 분산 다중 안테나 시스템에 스케쥴러를 적용하고 그 성능을 분석한다. 섹터 간 협력 비례적 평등 스케쥴러는 각 섹터에 존재하는 사용자들의 채널 직교성을 활용하는 동시에 채널 변화 속도가 빨라짐에 따른 다이버시티 효과를 이용하여 시스템 전체 성능을 크게 향상시킨다. 또한 이 방식은 하위 사용자 성능이 우수한 수정된 협력 최대-최소 평등 스케쥴러의 하위 사용자 성능의 최고 99%의 성능을 달성한다.
송신 안테나의 개수가 2개보다 많아질 경우, 복소 직교 코드를 이용해 최대 다이버시티와 최대 전송률을 동시에 제공할 수 없다. 이들을 동시에 제공하기 위해 간단한 간섭 제거 기법과 송신 전력 할당 기법이 제안되었다. 하지만 전자의 경우 잡음을 증가시키는 단점을 가지고 있고, 후자의 경우 잡음 없이 최대 다이버시티와 최대 전송률을 제공하지만, 채널 간 페이딩 레벨의 차이가 심한 환경에서 인접 채널에 의한 간섭이 증가하는 단점을 가진다. 본 논문에서는 각 채널 간 페이딩 레벨의 차이가 심한 채널 환경에서 채널의 상태정보를 이용하여, 높은 전력으로 전송해 준 신호들의 신뢰도를 높이고, 이들을 이용하여 낮은 전력으로 전송된 신호들을 복호해 냄으로써 신호 복호과정에서 발생하는 추정오차를 줄이는 기법을 제안하고, 송신 다이버시티 시스템의 성능 향상을 꾀한다.
MC-DS-CDMA 전송 방식에서는 서로 직교성이 있는 여러 개의 부반송파들을 사용함으로서 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있어 우수한 성능의 전송이 가능하다. 본 논문에서는 시변 채널 환경 하에서 MRRC 안테나 다이버시티 기법을 사용하는 상향링크 MC-DS-CDMA 시스템의 성능을 분석한다. 시변 페이딩 채널은 전송되는 MC-DS-CDMA 신호에 인접 부반송파 간섭을 발생시켜 수신단에서 데이터 재생 시 비트 오류율이 증가된다. 이러한 다중 반송파 전송 방식에서는 또한 채널 추정 에러, 비선형 전력 증폭기 및 송수신간 반송 주파수 편차 등에 의하여 시스템 성능이 열화 된다. 그러므로 위와 같은 영향들을 모두 고려하여 송신 신호가 다중경로 페이딩 채널을 통하여 전송될 때의 데이터 비트 오류율 성능을 분석한다.
물리 계층 네트워크 코딩은 양방향 중계 채널에서의 Zhang 그룹의 논문으로 처음 소개 되었다. 물리 계층 네트워크 코딩을 이용하여, 세 개의 시간대 대신에 두 개의 시간대내로 양방향 통신을 완벽히 할 수 있다. 최근 감쇄 채널에서 물리 계층 네트워크 코딩의 상계와 하계가 모두 분석되었다. 이 논문에서는 감쇄 채널에서 양방향 중계 채널의 물리 계층 네트워크 코딩의 정확한 bit 오류 비율을 도출 하였다. bit 오류 비율을 계산하기 위해, 판단 영역을 최소 인접 법칙과 Craig's 극좌표 방식을 적용한 몇 개의 쐐기 부분의 분할을 통해 결정 하였다.
수중통신은 해양 매질의 특성상 전달손실이 적은 음향을 사용함에 따라 육상에서의 전파통신보다 반송주파수가 낮아 신호의 대역폭이 제한되어 통신용량증가에 어려움이 따른다. 제한된 대역에 고속 및 대용량 전송이 필요해짐에 따라 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신에 대한 연구도 활발하다. MIMO 통신의 경우 지연확산 및 도플러확산 채널특성으로 인한 인접 심볼 간 간섭과 더불어 동일한 대역의 다중음원으로 인한 채널 간 간섭이 발생하므로 SIMO(Single Input Multiple Output) 통신에 비교하여 통신성능이 열악하다. 본 논문에서는 동시간대에 두 채널에서 송신된 신호가 한 채널에 간섭하여 수신되었을 경우 자기등화의 특성을 갖는 시역전 기법을 적용하여 보상 알고리즘을 단순화하고 채널 간 간섭을 완화하여 이 때의 통신성능을 확인하고자 한다. 또한 2015년 5월 동중국해 북부 해역에서 수행한 SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 실험 데이터를 이용하여 이를 검증하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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