본 논문에서는 인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 2차 송신단의 전력 소모 없이 스펙트럼을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 저장할 수 있는 방안을 제안하였다. 감지 및 수집 알고리즘은 에너지 하베스팅 기법으로 수집되는 전력량을 임계값과 비교하여 1차 네트워크의 스펙트럼 사용 유무를 판단하며 2차 송신단이 메시지를 전송하려는 경우, 1차 네트워크가 사용 중이라면 주파수를 변경하여 스펙트럼의 사용 유무를 판단하게 된다. 또한 전송하려는 메시지를 가지지 않는 경우, 지속적으로 전력을 수집하게 된다. 따라서 에너지 하베스팅 기법을 스펙트럼 감지 기법에 적용할 경우, 2차 네트워크의 전력이 낭비되는 문제점을 제거하고 전력을 충전하게 되므로 인지 네트워크의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
본 연구에서는 선형시변 발진기 위상잡음 이론에 있어서 전력 스펙트럼 밀도식의 일반화된 형태를 유도한다. 유도된 전력 스펙트럼 밀도식을 바탕으로 선형시변 발진기 위상잡음 이론은 발진 신호의 전력 보존성을 예측할 수 있음을 본 연구에서 증명한다. 게다가, 유도된 전력 스펙트럼 밀도식은 선형시변 발진기 위상잡음 이론이 기본 주파수와 그 하모닉을 포함하는 전 주파수 영역에 걸친 전력 스펙트럼의 특성을 설명 할 수 있게 한다.
본 논문에서는 디지털 M/W 전송 채널을 비선택성 레일리 페이딩 채널로 모델링하고 직교 주파수 분할 다중화(OFDM ; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 적용한 디지털 M/W 전송 시스템의 전력 스펙트럼 크기를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 성능 분석 결과, AWGN 환경에서는 고정된 대역폭 내에서 전력 스펙트럼 크기에 큰 널링(ing)이 발생하지 않음을 알 수 있었다. 그리고 비선택성 레일리 페이딩 채널 환경에서는 AWGN 환경보다 전력 스펙트럼 크기가 상대적으로 작아짐을 알 수 있었고, 게다가 반송파 주파수와 이동 차량 속도가 높아지면(도플러 주파수가 커지면) 전력 스펙트럼 크기가 더욱 더 작아짐을 알 수 있었다.
본 논문에서는 인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 2차 송신단의 전력 소모없이 스펙트럼을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 저장할 수 있는 방안을 제안하였다. 에너지 하베스팅 방법을 통해 수집된 전력과 임계값을 비교하여 1차 네트워크의 스펙트럼 사용 유무를 판단한다. 2차 송신단이 메시지를 전송하려는 경우, 1차 네트워크가 사용 중이라면 주파수를 변경하여 스펙트럼의 사용 유무를 판단하게 된다. 또한 전송하려는 메시지를 가지지 않는 경우, 지속적으로 전력을 수집하게 된다. 따라서 2차 네트워크의 지속적인 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 제거할 수 있으므로 인지 기술의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
구조물의 지진취약도 분석을 위해서는 평가용 지반응답스펙트럼의 선택이 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 기존의 설계응답스펙트럼을 이용하여 평가된 전력설비에 대하여 등재해도 스펙트럼을 이용하여 취약도 변수를 치환하는 방법을 제시하였다. 제시된 방법을 이용하여 기존의 전력설비를 대상으로 도출된 고신뢰도저파손확률값(HCLPF)을 비교하였으며, 최종적으로 지진재해도 곡선을 이용하여 전력설비에 대한 정량적 지진위험도를 도출하였다. 결과적으로 설계응답스펙트럼을 이용한 지진위험도 평가는 전력설비의 지진위험도를 보수적으로 판단할 수 있는 것으로 평가되었다.
본 논문에서는 전력선통신 시스템에서 인공지능 기반 스펙트럼 할당 기법을 제안한다. 송신 신호의 주파수 대역은 스펙트럼 할당 기법을 통해서 조정이 가능하고, 이를 통해 간섭을 피할 수 있다. 이에 따라 전력선 통신 시스템의 성능과 스펙트럼 효율이 향상된다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 스펙트럼 할당 기법을 통해 스펙트럼 효율 향상과 통신 시스템의 성능이 향상된다는 것을 증명하였다.
전력 변환 장치에서 전자기파 장해를 막기위한 EMI 필터는 큰 부피를 차지하고 있기 때문에 이를 줄이는 것이 전력 변환장치의 제작 비용뿐 아니라 크기도 줄일 수 있어 전력 변환밀도를 높이는 유용한 방법이 된다. 기존에는 전력 변환 장치측면에서 스프레드 스팩트럼 및 소프트 스위칭을 구현하는 방법, 능동형 EMI 필터를 사용하는 방법 등이 제안되어 왔다. 하지만 공진형 컨버터의 경우 동작주파수를 흔드는 스프레드 스펙트럼을 사용하면 전압이득이 크게 영향을 받아 출력 전압의 제어 성능이 떨어진다. 본 논문에서는 공진형 컨버터에서 스프레드 스펙트럼을 구현하여 EMI 노이즈를 줄이는 동시에 원하는 출력 전압 제어 성능을 확보하기 위한 공진 탱크와 스프레드 스펙트럼 기법의 디자인 방법을 제안한다. 제안하는 디자인 방법의 타당성을 검증하기 위해 실험적으로 출력 전압제어 성능과 EMI 감소분을 보이고자 한다.
본 논문에서는 초광대역 무선 통신에 안티포달 펄스 신호를 이용하고, 기존의 초광대역 시간도약 모노펄스 통신에서 규칙적인 펄스를 전송할 때 발생하는 전력 스펙트럼에서의 에너지 스파크 현상을 완화시키기 위하여 의사잡음 부호와 왈쉬 부호를 사용하였을 때의 전력 스펙트럼 특성을 비교, 분석하였다. 그 결과, 초광대역 안티포달 임펄스 통신에서의 두 가지 부호 방식의 이용으로 에너지 스파크 현상이 완화되고 고속의 시간도약 부호를 이용하지 않더라도 완만한 전력스펙트럼 특성을 얻을 수 있었다.
최근 전력 스펙트럼의 형태적 특징을 사용하여 스펙트럼 감지를 수행하는 방식에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 그 중에서 수신 신호의 전력 스펙트럼 최대값을 시험 통계량으로 사용하는 방안이 제시된 바가 있으며, 이때 시험 통계량을 가우시안 분포로 근사화하고, 해당 방식의 오경보 확률을 나타낸 바 있다. 본 논문에서는 가우시안이라는 가정을 사용하지 않는 정확한 오경보 확률을 제시하고, 이전 분석 결과와 비교하고자 한다.
본 논문에서는 무선 LAM 시스템에서 전력증폭기의 위상왜곡에 따른 출력 스펙트럼의 관계에 대해 분석하고자 하였으며, 이를 위해 전력증폭기의 ACPR. 특성과 OFDM방식의 고려사항을 고찰하였다. 또한, OFDM 변조방식과 전력증폭기의 비선형성과의 관계를 알기위해 최대. 54Mbps의 전송속도를 갖는 IEEE 802.11a 규격의 OFDM 변조부와 송신부를 시뮬레이션하였다. 전력증폭기의 비선형 특성은 AM-to-AM과 AM-to-PM으로 모델링 하였으며, 구성된 입력 신호원을 전력증폭기에 인가하여 위상왜곡에 따른 출력 스펙트럼 특성을 분석하였다. 출력 스펙트럼 분석결과 위상왜곡이 증가할수록 전력 증폭기의 AM-to-PM 특성이 $5^{\circ}$일 때 P1dB에서의 출력 스펙트럼은 요구 스펙트럼을 만족하였지만, $10^{\circ}$에서부터 $20^{\circ}$까지의 위상왜곡에서는 요구 스펙트럼을 만족하지 못함을 확인할 수 있었다. 또한, 전력증폭기의 비선형 특성으로 인해 생성되는 주파수 재성장으로 인한 전력증폭기의 출력 스펙트럼은 P1dB에서 만족하지 않는다. 따라서, AM-to-PM 왜곡 정도에 따라 back-off값이 요구되며, OFDM을 이용한 변조부의 경우 더 적은 back-off값이 요구됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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