정지궤도 상에서 기상 관측 임무를 수행하고 있는 주요 기상위성의 관측 데이터의 전송 및 분배 시스템의 구성 현황 및 주요 전송 파라미터를 분석하고 현재 개발되고 있는 통신해양기상위성의 관측 데이터 전송 시스템 구성 및 채널별 주요 전송 파라미터를 제시한다. 제한된 기상 주파수 전송 대역에 대해 갈수록 고성능화 되어가는 기상 센서에 따른 대용량 기상관측 데이터 전송 및 분배를 위한 전송 방법 및 주파수 대역의 변경, 지상망 및 상업용 위성 통신망의 활용방안을 살펴본다.
영국 TV 채널인 채널 4는 세계적으로 가장 유명한 채널 중의 하나다. 그 채널 4의 스테이션 ID 역시, 스테이션 아이디를 포함한 모션 그래픽 발전에 선두적인 역할을 해왔다. 이 스테이션 아이디의 메인 디자인 컨셉은 이 채널의 이름이자 동시에 상징적인 채널 4의 로고 '4'이다. 채널 4 에서 처음으로 컴퓨터로 제작된 스테이션 아이디에는 모듈라 타이포그래피가 사용되었다. 모듈라 타이포그래피는 글자를 비슷한 형태로 만들어내는 서체 디자인 기술인데, 채널 4의 스테이션 아이디는 컬러풀한 다각형으로 구성되어있다. 이 다각형들은 흩어졌다가 같은 3디 초점으로 모여든다. 또한 채널 4 스테이션 아이디의 모듈 방식은 비슷한 다각형들로 증명된다. 첫 번째 스테이션 ID 이후, 채널 4는 브랜화되었다. 특히 2004년부터 2011년 사이의 채널 4 스테이션 아이디에서 채널 4의 모듈 타이포그래피 특징들이 많이 보인다. 아이콘 '4'는 돌, 건물, 빛 등의 자연적 환경과 인위적 환경으로부터 소재를 갖고 온다. 이 논문에서는 채널 4의 역사, 첫 번째 스테이션 아이디와 그 이후 채널 4의 스테이션 아이디들에 적용된 모듈방식에 대한 시각적인 묘사가 포함되어 있다.
본 논문에서는 Rayleigh 및 Ricean 채널 환경 아래에서의 시역전 시스템의 펄스 특성을 해석적으로 분석한 후 이를 Monte Carlo simulation을 통하여 검증한다. 시역전 통신 방식은 시역전 어레이를 구성하는 안테나들이 송신단에서 보낸 신호를 받은 후 이를 시간 축에서 역전시켜서 데이터와 함께 보내는 통신 방식이다. 채널 특성 변화는 시간에 따라 아주 느리다고 가정하고 시역전 어레이를 구성하고 있는 안테나 사이의 공간이 충분히 크지 않아서 각 안테나에 도달하는 선호들 간에 상관도가 있는 경우를 고려한다. 두 페이딩 채널에서 시역전 펄스가 공간상 좁은 영역에 존재함을 보이고 또 이 펄스의 안정성이 안테나의 수에 비례함을 증명한다.
평판 디스플레이 인터페이스를 위한 OpenLDI 수신기 IP를 설계하고, $0.18-{\mu}m$ high-voltage CMOS 공정을 사용하여 프로토타입 칩을 제작하였다. 수신기 회로는 크게 DLL과 parallelizer로 구성된다. DLL은 클록을 재생하고, Parallelizer는 데이터를 병렬화하여 재생된 클록에 정렬한다. 회로의 입력은 한 개의 클록 채널과 네 개의 데이터 채널로 구성된다. 측정을 통해 $10Mhz{\sim}65Mhz$ 범위의 입력주파수에서 클록을 재생하는 것을 확인하였으며, 이는 한 개 채널당 $70Mbps{\sim}455Mbps$의 속도에, 네 개의 데이터 채널을 모두 사용할 시 $280Mbps{\sim}1.82Gbps$의 속도에 해당한다. 상용 LCD 모니터를 개조하여 제작된 칩을 사용한 영상데이터 전송을 실험하였다. 이때의 클록 주파수는 49Mhz, 소모되는 전력은 코어가 19mW, 출력버퍼가 82.5mW로 측정되었다.
전산모형시험을 통하여 고해상도 해양반사파 탐사를 위한 최적 장비구성과 자료획득변수를 결정하였다. 조사선 온누리호에 탑재된 각기 다른 6종류의 독립 에어건과 1쌍의 cluster에 대하여 시간 및 주파수 영역에서 분석한 원거리장 파형특성은 내부용적 $2.46{\ell}$의 슬리브건 2개로 구성된 cluster를 2m 정도의 깊이에서 발파할 경우에 고해상도 탐사시 적합한 원거리장 파형이 발생될 수 있음을 보인다. 온누리호의 12채널 스트리머는 96채널 스트리머와 비교할 때, 신호대 잡음비가 다소 낮은 문제가 있으나, 높은 수직 및 수평 해상도를 얻을 수 있어 천부 반사파탐사에 적합한 것으로 분석된다. 기타 획득변수는, 대상심도, 주파수범위, 에어건 내부용적, 수신 채널수, 콤프세샤 용량 등 제반요소를 고려할 때, 기록시간 1m, 샘플간격 1ms, 발파간격 3.125m 혹은 6.25m가 적당한 것으로 판단된다.
본 논문에서는 최적의 Lab-on-a-Chip을 설계하기 위해 나선형 마이크로 채널에서 등속영동 프로틴 분리를 수행하는 컴퓨터 시뮬레이션을 이차원 유한 요소법을 이용하여 개발하였다. 개발한 이차원 ITP 모델은 다섯 가지 요소로 구성되며 Leader로서 염산을, Terminator로서 카르로산, 두 개의 프로틴 중 프로틴 A는 아세트산, 프로틴 B는 벤조산, 그리고 BE(Background Electrolyte)로서 히스티딘을 사용하였다. 컴퓨터 모델은 다섯 가지 구성 요소들에 대한 질량 보존 방정식과 전위에 대한 전하 보존 방정식, 그리고 pH 계산은 전기적 중성 조건식에 기반하고 있다. 제안된 이차원 공간 ITP 모델의 검증을 위해 제안한 모델의 결과와 Bohuslav Gas 그룹에서 개발한 Simu 5의 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 결과 일차원 채널에서 두 모델이 매우 유사한 일치를 보임으로 제안한 모델의 정확성을 검증해 주었다. 이차원 프로틴 분리는 Lab-on-a-Chip 설계를 위한 이차원 곡선 채널에서 수행되어 채널 형상이 프로틴 포커싱분포(dispersions)의 변화를 초래함을 알 수 있었다.
4차 산업혁명의 핵심기술 중 하나인 사물인터넷 기술을 기반으로 국방부도 경영 효율화, 병영문화 혁신 및 전력 강화 등을 위해 국방 사물인터넷(M-IoT)의 구축을 추진하고 있다. 그러나 국방 사물인터넷에 연결되는 기기들은 대부분 데이터를 수집하고 전송하는 센싱 및 통신능력 향상에 중점을 두고 개발 및 도입되기 때문에 다양한 사이버위협에 손쉽게 노출될 수 있다. 또한, 국방 사물인터넷 환경에서 운용될 수많은 종류의 기기들을 고유하게 식별하고 기기 간 혹은 기기들과 관리서버 간의 안전한 통신채널을 구성하기도 쉽지 않다. 이에 본 논문에서는 PUF 기술을 기반으로 국방 사물인터넷 환경에서 운용될 다양한 기기들을 고유하게 식별해 내고, PUF가 생성하는 복제 불가능한 정보를 이용하여 안전한 통신채널 구성에 필요한 비밀키를 설립하고 관리해 나갈 수 있는 키 관리 기법을 제안하며 기존 키 관리 기법들과의 비교를 통해 제안된 키 관리 기법의 안전성을 분석하고, BAN Logic을 통해 논리성과 안전성을 검증한다.
본 논문에서는 기존의 통신망을 통합하여 고속 멀티미디어 통신이 가능하도록 하는 다중 액세스망 프로토콜을 제시하였다. 향후 구축될 광대역 종합통신망과의 접속을 위해서는 새로운 구조 및 형식에 대한 정의가 필요하며, 이를 위해 기존의 고속링 프로토콜인 ATMR 및 MetaRing에 대해 알아보고, 그 기본 구성의 문제점을 분석하여 새로운 액세스 매커니즘을 제안하였다. ATMR은 윈도우 크기를 재설정하기 위한 리셋시간이 요구되므로 채널효율이 떨어지며, MetaRing의 경우에는 채널의 효율은 증가되지만 파라미터가 고정되어 있어 트래픽의 변화에 따라 성능이 크게 좌우된다. 이에 반해 제안된 프로토콜은 트래픽의 변화에 따라 파라미터를 능동적으로 변화시킴으로서 최적의 상태로 트래픽 제어가 가능하게 되며, 우선순위 기법을 적용하여 동기 및 비동기 트래픽의 통합 제어가 가능하도록 하였다. 본 메카니즘은 기존망의 통합 및 ATM 망을 구성하는 괴도단계의 시범방 구성에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 지금까지 연구된 레일리 페이딩 하에서 가장 우수한 성능을 갖는 파일롯 채널을 사용한 새로운 롱 코드 MMSE 검파기 구성을 제안하였다. 수신기의 웨이트 벡터(전파진로 안내)의 안정성유지 방법을 분석 설명하였고, 구성한 전파간섭 제거 수신 시스템 동작에서는 신호의 에러를 보상하여 페이딩이 존재하는 채널의 수신된 신호 벡터 왜곡을 좋게 달성하였다. 이러한 수신 신호의 응답 특성은 왜곡이 있을 경우, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 일반적인 정합 필터보다 더 우수한 것을 보였으며, 본 연구에서 제안한 롱 코드 MMSE 수신기는 페이딩 환경에서 $16{\times}T_b$ 만큼 주기를 만족하게 연장할 수 있다.
연속시간 전류모드 기저대역 채널선택 필터 설계를 위하여 전류이득과 단위이득 주파수를 개선시킨 저전압 선형 캐스코드 전류모드 적분기를 제안하였다. 제안된 전류모드 적분기는 CMOS 상보형 회로로 구성된 완전 차동 형태의 입 출력단으로 구성하였으며, 여기에 캐스코드 트랜지스터를 추가시킴으로써 바이어스 단을 구성하여 선형영역에서 동작시켜 저전압 구조에 적합하도록 설계하였다. 이 때 바이어스 전압을 선택적으로 제어하여 주파수 대역이 가변될 수 있도록 설계하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 설계한 선형 캐스코드 전류모드 적분기가 저전압 동작, 전류 이득 및 단위이득 주파수 등 모두 만족할 만한 특성을 가지고 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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