• 제목/요약/키워드: 잡음증폭

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Ka 대역 군위성통신 지상단말 송신기 설계 (Transmitter Design for Earth Station Terminal Operating with Military Geostationary Satellites on Ka-band)

  • 김춘원;박병준;윤원상;이성재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.393-400
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    • 2014
  • 본 논문에서는 Ka 대역에서 정지 궤도 위성과 통신이 가능한 지상 단말 송신기를 미국 국방부에서 권고하는 MILSTD-188-164A 규격을 준수하도록 설계하였다. 설계된 송신기의 안테나는 이중 옵셋 그레고리안 반사판 형상을 사용하여 코러게이트 급전혼, 주름형 편파기와 직교 모드 변환기로 구성하였고, 해당 규격의 방사 패턴과 ESD 패턴, 축비 규격을 만족하도록 설계되었다. 설계된 송신기의 RF부는 Ka 대역으로 주파수를 상향 변환해 주는 상향 변환반과 병렬 구조의 pHEMT MMIC 소자를 이용하여 소형/저전력/경량의 고출력 특성을 갖는 고출력 증폭반으로 해당 규격의 VSWR, 불요파/고조파 억압, 출력평탄도 및 위상 잡음 등의 사양을 만족하도록 설계되었다.

UV 검출기 제작을 위한 $8{\times}8$ ReadOut IC에 관한 연구 (Investigation on the $8{\times}8$ ReadOut IC for Ultra Violet Detector)

  • 김주연;김태근
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제42권3호
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    • pp.45-50
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    • 2005
  • 산업용, 의학용 및 군사용, 환경감시용 등 다양한 분야에서 UV 카메라가 이용되고 있다. 높은 분해능과 고효율을 가진 GaN 계열의 III-V족 질화물 반도체를 이용하여 제작한 UV 센서인 포토다이오드로 부터 최적의 자외선 응답을 읽어낼 수 있는 ROIC(ReadOut IC)를 개발 했다. FPA(Focal Plane Array)용 UV $8{\times}8$ ReadOut IC(ROIC)를 설계를 위하여 포토다이오드 타입 센서 소자를 커패시터로 모델링하였다. ROIC는 검출되는 신호를 받아 이를 증폭하고 잡음제거 필터링을 거쳐 픽셀 단위로 순차적으로 출력하는 기능을 수행하도록 하였다. ROIC는 $0.5{\mu}m$ 2Poly, 3Metal N-well CMOS process를 이용하여 제작되었으며, 이방성 전도성 페이스트 (Anisotropic Conductive Paste:ACP)를 사용하는 gold stud bumping 공정으로 ROIC와 포토다이오드 어레이를 하이브리드 패키지 (package)한 후 PC에서 자외선 영상으로 확인함으로써 ROIC의 동작을 검증하였다.

레일리 페이딩 채널에서의 OAF 릴레이 시스템에 대한 집합 연산 기반의 분석 기법에 관한 연구 (Study of Set-Operation Based Analytical Approach for OAF Relay Systems over Rayleigh Fading channels)

  • 고균병;서정태;김학원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.198-204
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    • 2011
  • 본 논문에서는 선택적 증폭후 전달(Opportunistic Amplify-and-Forward: OAF) 릴레이 시스템에 대한 새로운 성능 분석 기법을 레일리 페이딩 채널에 대하여 제안하였다. 제안된 분석 기법에서는 집합 연산(set-operation)을 기반으로 각 릴레이가 최적의 릴레이로 선택될 확률을 유도한다. 그리고 수신된 순시 신호 대 잡음비의 확률 밀도 함수를 기존의 분석 기법보다 일반적인 (확률밀도함수 표현에서 합 기호의 개수 및 그 영역이 구체화된)형태로 제시한다. 그리고 이를 이용하여 평균 오류율, 누락 확률 및 평균 채널 용량을 근사화된 닫혀진 형태로 유도한다. 제안된 성능분석 기법의 정확성은 모의실험을 통하여 검증한다. 성능분석 및 모의실험 결과 비교를 통하여 OAF 기법이 평균 오류 확률, 누락 확률 및 평균 채널 용량 측면에서 비선택적 기법에 비해 성능 향상 정도가 우수함을 확인한다.

GPS/GLONASS 수신용 소형 액티브 안테나의 구현 (Implementation of Small Active Antenna for GPS/GLONASS Receiving)

  • 강상원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.175-180
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    • 2015
  • 본 논문에서는 GPS/GLONASS 수신용 소형 액티브 안테나를 제안하였다. GPS(1.575.42MHz)와 GLONASS(1.602MHz) 듀얼 대역을 지원하는 마이크로스트립 패치 안테나를 최적화하였고, 안테나의 크기는 $13{\times}13{\times}3.6mm$이다. 제안한 안테나 특성 확인을 위하여 지그 크기 변화를 주었고, 패치안테나의 급전 간격을 조정하였고, LNA 쉴드 케이스 유무에 따른 변화로 확인하였다. 안테나 지그의 크기는 $65.6{\times}13{\times}0.8mm$이다. GPS 대역의 최대 이득은 3.78dBi이고, GLONASS 대역의 최대 이득은 4dBi이다. 위성 수신레벨을 증폭하기 위한 저잡음 증폭기는 1단 LNA를 설계하였다. LNA 칩은 BGA715N7를 이용하였고, LNA 이득은 19.9dB이다. 시뮬레이션과 측정 데이터를 비교 분석한 결과 GPS/GLONASS 수신용 소형 액티브 안테나의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

컨테이너 수송용 위치 추적 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Location Tracing Antenna for Container Transportation)

  • 강상원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.119-124
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    • 2014
  • 본 논문에서는 한 보드에서 GPS/GLONASS 대역을 이용하여 컨테이너의 위치정보를 확인 할 수 있고, 위치 정보를 실시간으로 이동통신망으로 전송 할 수 있는 GSM/WCDMA 대역의 안테나를 설계하였다. GPS(1.575.42MHz)와 GLONASS(1.602MHz) 듀얼 대역을 지원하는 마이크로스트립 패치 안테나를 최적화하였고, 안테나의 크기는 $25{\times}25{\times}5[mm]$이다. GSM(824-960MHz)와 WCDMA(1970-2170MHz) 이중대역을 지원하는 칩 모노폴 안테나를 최적화 하였고, 안테나의 크기는 $27{\times}8{\times}3.2[mm]$이다. 위성 수신레벨을 증폭하기 위해 2단 저잡음 증폭기(LNA)를 설계하였고. LNA 이득은 27[dB]이다. 안테나의 측정지그의 크기는 $100{\times}30{\times}1[mm]$이다.

다중 안테나 릴레이 기반의 Secure Amplifyand-Forward 전송 시스템의 보안 성능 분석 (Secrecy Performance of Secure Amplify-and-Forward Transmission with Multi-Antenna Relay)

  • 황규성;주민철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권8호
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    • pp.733-738
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    • 2013
  • 본 논문에서는 증폭후전송 (amplify-and-forward, AF) 기반의 중계 전송 시스템에서 통신 정보를 도청하는 도청자가 존재하는 환경인 와이어탭 채널 (wiretap channel)에서의 물리 계층 보안에 대한 분석을 한다. 와이어탭 채널 환경에서 원천 노드, 목적지 노드, 중계 노드, 도청 노드가 각각 한 개씩 존재한다고 가정하며, 특히 중계 노드는 다수의 안테나를 가지고 있는 시스템을 고려한다. 중계 노드에서는 AF 전송시에 다이버시티 (diversity) 이득을 취하기 위한 안테나 선택 기법을 적용하였다. 구체적으로, 중계 노드에서 데이터 수 송신시 신호대잡음비를 최대화 할 수 있는 안테나를 선택하여 동작한다. 보다 실질적인 환경을 고려하기 위하여 중계 노드에서 목적지 노드로 전송할 때 도청 노드에 대한 채널 정보는 없는 환경을 고려하였다. 제안된 시스템의 보안 성능 분석을 위하여 보안 불통 확률 (secrecy outage probability)를 한 개의 적분 형태로 구하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 해당 성능 분석이 올바름을 보인다.

전극 상의 일체형 무선 생체전기신호 측정 시스템 개발 및 응용 (Development and Applications of a Wireless Bioelectric Signal Measurement System on the Electrodes)

  • 주세경;김희찬
    • 센서학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.88-94
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    • 2003
  • 근전도는 근육의 수축을 관장하는 신경다발의 전기적 흥분에 의해 생기는 생체전기신호이다. 따라서 근육운동에 따라 발생하는 근전도 신호를 측정, 분석하면 운동기능의 정상여부를 판단할 수 있을 뿐 아니라 사용자의 동작에 의해 컴퓨터나 전자장치를 작동시키는 인간-기계 인터페이스(man-machine interface)용 입력신호로도 사용할 수 있다. 본 연구에서는 사용자의 일상생활에서의 자연스러운 동작과 관련된 근전도 신호를 측정할 수 있는 소형의 무선 생체신호 측정시스템을 개발하였다. 기존의 근전도 측정 시스템에서 전극과 증폭기 사이에 존재하는 전선은 동적잡음의 원인이 되고 사용자의 동작을 방해할 수 있으므로 소형의 증폭회로를 전극 바로 위에 일체형으로 제작하였고 증폭기와 컴퓨터 사이에 무선 데이터 전송을 사용하여 사용자의 일상적인 원활한 동작을 가능케 하였다. 개발된 측정 시스템의 크기는 $60{\times}40{\times}25mm$이고 무게는 100g이다. 개발된 시스템에 대한 성능 평가결과 컴퓨터를 위한 새로운 인터페이스 장치, 운동선수의 훈련결과 분석, 환자의 재활훈련 성과 측정 그리고 가상현실 입력장비 등의 용도로 사용될 수 있음을 확인하였다.

다중 사용자 분산 빔포밍 네트워크의 중계기에서의 공간 분할 다중화 기법을 위한 최적 전력 할당 방법 (Optimal Power Allocation for Spatial Division Multiplexing Scheme at Relays in Multiuser Distributed Beamforming Networks)

  • 안동건;서방원;정철;김형명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4A호
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    • pp.360-370
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다수의 송수신기 쌍과 다수의 중계 노드로 구성된 분산 빔포밍 Amplify-and-Forward (AF) 중계 네트워크를 다루고 있다. 제안한 방법에서는 빔포머 수의 자유도를 높이기 위하여 첫 번째 단계에서 송신기들이 직교 채널을 이용하여 중계기로 신호를 보낸다. 두 번째 단계에서 각 중계기는 송신기로부터 받은 신호에 복소 가중치를 곱하여 신호를 증폭하고 역방향 채널에 의해 생긴 위상 변화를 조정하여 하나의 채널로 수신기에 신호를 보낸다. 최적의 빔포밍 벡터는 서비스 품질 수준을 만족시키기 위해 수신기 각각의 신호 대 간섭 및 잡음비가 특정 문턱값보다 크면서 전체 중계 전송 전력을 최소화시키도록 구하였다. 모의실험을 통해 기존의 직교 분할 다중화 방법과 공간 분할 다중화 방법에 비하여 적당히 낮은 데이터 속도 범위에서 중계 송신 전력을 줄일 수 있음을 확인하였다.

중계 시스템을 위한 MSE-기반 송신 전력 감소 기법 (MSE-Based Power Saving Method for Relay Systems)

  • 정진곤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권7A호
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    • pp.562-567
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    • 2009
  • 본 논문에서는 여러 송수신 안테나를 갖는 송신기(source node), 중계기(relay node), 수신기(destination node)로 구성된 두 홉(two-hop) 빔포밍(beamforming) 중계 시스템을 고려한다. 송수신 심벌간 평균제곱오차(mean square error: MSE)를 최소화하는 송수신기 빔포밍 벡터와 중계기 가중치 행렬을 설계한다. 이때, 송신기 또는 중계기에 송신 전력을 줄이기 위하여, 국소(local)부동식전력제약(inequality power constraint)을 사용한다. 제약식이 있는 평균제곱오차 최소화 문제는 라그랑즈(Lagrange) 방법을 써 제약식이 없는 최적화 문제로 바꿀 수 있고, Karush-Kuhn-Tucker (KKT) 조건으로부터 그 해를 얻을 수 있다. 제안한 중계 시스템에 송신기와 중계기 송신전력을 각각 국소부동식으로 제약하여, 그 결과 두 홉에 채널 상태가 다를 경우, 최대 신호대잡음비(signal-to-noise ratio: SNR)를 얻는 기존 방식과 대등한 성능을 내며, 동시에 송신기 또는 중계기 송신 전력을 줄일 수 있다. 이를 모의실험을 통해 확인하였다.

IB-DFE를 적용한 SC-FDMA 시스템의 성능 비교 분석 (Performance Comparison and Analysis of SC-FDMA Systems employing IB-DFE)

  • 조재덕;안상식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권9C호
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    • pp.906-914
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    • 2009
  • SC-FDMA는 차세대 이동 통신 방식으로 각광받고 있는 3GPP-LTE 시스템의 상향링크에 채택된 통신 방식으로 등화기를 FD-LE로 간단히 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나 FD-LE는 잡음을 증폭하는 단점 때문에, FF 필터는 주파수 영역에서 구현하고 FB 필터는 시간 영역에서 구현하는 Hybrid-DFE보다 성능이 열악하다. 한편, FB 필터의 구현 및 처리 과정이 복잡한 Hybrid-DFE의 단점을 보완하고 FD-LE보다 우수한 성능을 얻기 위한 여러 가지 IB-DFE 알고리즘들이 최근 제안되고 있다. 본 논문에서는 여러 가지 IB-DFE 알고리즘을 3GPP-LTE 상향링크 시스템에 적용하고 BER을 계산하여 성능을 비교한다. 그리고 CAZAC 신호를 사용한 채널추정 오차와 도플러 시프트가 IB-DFE의 성능에 미치는 영향에 대해서 알아본다. 끝으로 IB-DFE 알고리즘의 계산량을 분석하여 설계자가 요구되는 서비스의 특성과 품질에 따라 적절한 알고리즘을 선택하고 반복 횟수를 결정하는 기준을 제시한다.