본 논문에서는 4S (Ship to Ship, Ship to Shore) 해상통신을 위해 다른 채널 조건 하에서 기존의 채널 추정 기법을 비교하였다. 일반적으로 수신 신호는 다중경로나 부호 간 간섭에 의해 손상을 받게 된다. 시간 변화 다중 페이딩 채널의 추정은 수신기에서 어려운 작업이며, 적절한 채널 추정 필터를 사용함으로써 수신기의 성능을 향상시킬 수 있다. 모의실험은 MATLAB을 사용하여 AWGN (Additive White Gaussian Noise), Rician, Rayleigh 채널에서 채널 추정 알고리즘으로 주로 사용되어지는 LMS (Least Mean Square)와 RLS (Recursive Least-Squares) 알고리즘을 비교 하였다.
종래에는 2개의 오디오 채널을 이용한 음향의 재생방법이 널리 퍼져 있었으나 다채널 음향의 재생에 대한 관심이 많아지면서 다중 채널의 오디오를 전송하고 재생하는 방법이 연구되었다. 이 중에서 2개 채널의 전송으로 4개 채널의 출력을 얻을 수 있는 돌비랩(Dolby Laboratories)의 프로로직(Prologic) 오디오가 많은 대중적인 관심을 끌었다. 이 기술은 전송측에서 2 개채널에 해당하는 신호만을 전송하지만 수신측에 있는 디코더에서는 4 개 채널의 데이터를 재생할 수 있는 압축 기법으로서 대중적으로 많은 시장을 가지고 있다. 따라서 Prologic 오디오 기술을 이해하고 이를 제품에 연결하는 방법을 찾는 것은 앞으로 성장하게 될 다중채널 재생 방법에 성공적으로 대처하기 위해서 필요한 일이다. 본 논고에서는 다중 채널 재생 기법의 하나인 Prologic 에 관한 기술과 이와는 별도의 압축기법인 AC-3 와의 비교를 통해서 Prologic 오디오 기술의 특징을 기술하기로 한다. 그리고 프로로직의 구현을 위한 하드웨어적인 관점에서 필요한 로직과 그 로직을 구현하기 위한 칩의 설계에 대해서도 간략히 기술하기로 한다.
OFDM 시스템에서 심벌의 주파수 영역 반송파는 일반적으로 데이터 반송파와 분산 파일럿 반송파로 구성되고 수신기는 여러 심벌의 분산 파일럿 반송파를 시간축으로 보간하여 채널을 추정한다. 그러나 수신기가 고속으로 이동하는 경우에는 시간축 보간은 채널의 급속한 변화를 따라가지 못한다. 한편 시간축 보간을 하지 않고 매 심벌 채널 추정을 하면 고속 채널 추정은 가능하나 파일럿 반송파 개수가 충분하지 않아 다중 경로 지연이 큰 SFN 채널에서 채널 추정이 어렵다. 본 논문에서는 SFN 채널에서도 고속 채널 추정이 가능한 방법을 제안하고 이를 DVB-T 수신기에 적용하여 SFN 채널에서 도플러 이동 수신 성능이 향상되는 것을 보인다.
채널 추정 오차가 존재하는 상황에서 MIMO 시스템의 채널 용량을 수식적으로 분석한다. 수식적인 분석에 의해, 채널 용량은 평균 신호 대 잡음비 (SNR) 와 함께 채널 추정 오차 (MSE)에 영향을 받음을 알 수 있다. 또한 본 논문에서는 평균 SNR 과 채널 용량의 손실량이 제한되어 있을 경우, 허용가능한 채널 추정 오차를 구함으로써 주어진 시스템에 적합한 채널 추정기법을 선택하는 기준을 제시한다. 실험 결과로부터 1 bps/Hz 채널용량의 손실에 대해 허용 가능한 채널 추정 오차는 20dB와 40dB의 평균 신호 대 잡음비에서 각각 10/sup -2/와 10/sup -4/임을 확인 할 수 있다.
현재 광 정렬 시스템에 채용하고 있는 다채널 광 파워미터는 측정 채널의 수가 증가하는 상황이다. 그러나 기존 시스템 제어를 통한 각 채널의 정밀한 정렬은 다 채널 광 파워미터 기술에 적합하지 않은 방식이다. 그러므로 본 논문에서는 기존 방식을 채택한 광 정렬 방식을 개선하기 위해 하다마스 변환 복원 알고리즘을 이용한 광 능동 정렬 검출 방법을 제안한다. 다채널 광학 정렬 시스템에서 가장 중요한 문제는 채널의 증가에 따라 채널별 정렬의 정밀도가 떨어진다. 기존 정렬 시스템에서 채용하고 있는 다채널 광 파워미터의 기술 수준은 약 4채널까지 동시 측정이 가능하였다. 이 방법은 채널 양쪽에 검출기를 설치하여 광량의 최대 지점을 최적 정렬 위치로 결정한다. 그러나 시스템 채널이 증가할 수록 안쪽에 위치한 광소자를 정렬을 무시하기 때문에 정확한 정렬에 적합하지 않다. 그리고 고속, 대용량의 데이터 처리요구에 맞추기 위한 64채널 광소자 생산을 위해서는 16개의 4채널 광 파워미터를 사용하는 방법이 있으나 이는 신뢰할 만한 수준의 측정치를 제공하지 못한다. 따라서 새로운 개념을 적용한 다채널 동시측정을 위한 광소자 측정 기술 및 광 파워미터의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 하다마드 변환 복원 알고리즘을 이용한 광 능동 정렬 검출 시스템은 이러한 요구를 충족시킬 수 있다. 그러므로 본 논문은 하다마드 변환 복원 알고리즘을 이용한 광 능동 정렬 검출 시스템이 기존의 시스템보다 우수한 알고리즘과 성능을 가지고 있음을 실험을 통해 입증한다.
본 논문에서는 2.4kbps EHSX 음성코더와 결합된 채널 코딩 방법을 제안한다. 채널 코더의 부호율은 1/2로 하였고, 그에 따라 부호율이 1/3인 convolutional 코더를 펑처링(puncturing)함으로써 부호율을 맞추었다. 채널 코더의 부호율을 1/3에서 1/2로 하기 위한 펑처링에 소스 부호화된 비트들의 중요도를 고려하여 채널 코딩을 수행할 때 성능 향상을 얻도록 하였다. 소스 코더로 사용된 EHSX 코더의 부호와된 비트들의 중요도는 4명의 여성과 남성으로 구성된 음성을 사용하여 분석하였고, 실험 결과, EHSX 코더가 출력하는 부호화된 비트들은 서로 다른 비트 에러 감응도(sensitive)를 가짐을 알 수 있었다. 소스 코더와 결합된 채널 코더의 성능 평가를 위한 모의 실험은 Rayleigh 페이딩 채널과 AWGN 채널 상에서 수행되었으며, 제안된 방법을 통해 MOS 0.25~0.35 정도의 성능 향상을 이루었다.
계조표현의 방법인 기존의 펄스폭에 의한 방법과 본 연구에서 수행한 4채널의 계조표현 방법에 대해 비교하였다. 펄스폭에 의한 계조표현은 동일한 전압에서 펄스의 폭을 제어하여 계조표현이 가능하며, 4채널의 계조표현은 두 개의 채널로 전극배선을 하여 제작한 소자에 black입자와 white입자를 주입하고 생성된 4개의 서브픽셀의 컬러를 순차적으로 변하도록 하여 계조표현하는 방법이다. 두 가지의 계조표현은 이미지의 구현방법과 지속시간의 차이점이 있다. 4채널의 계조표현이 4개의 서브픽셀을 구동하면, 또 다른 계조표현은 8채널의 계조표현방법으로 이 방법은 하나의 큰 셀에 4개의 서브셀을 만들어 각각 다른 weight를 가지도록 만들어 우수한 계조표현을 구현할 것으로 판단되어 제안하고자 한다.
LCD(Liquid Crystal Display) TV(Television) 용 백라이트의 광원으로서 면광원을 개발하였으며 이를 이용한 백라이트를 개발하였다. 백라이트의 광원으로 사용된 면광원은 유리성형을 통하여 채널을 형성하였으며 채널의 모양이 타원형 구조, 높이 4.4 mm, 채널의 실링 부위를 1.4 mm로 최적화된 면광원을 이용하여 제작한 백라이트의 성능을 향상시킬 수 있었다. 본 논문에서는 특히 면광원의 채널구조에 따른 백라이트의 휘도균일도의 변화에 대하여 연구하였으며 특히 광학 시뮬레이션을 통하여 면광원의 채널형상을 최적화 하였다. 채널의 구조가 최적화된 면광원을 이용하여 제작된 32", LCD TV의 휘도는 $576\;cd/m^2$ 이었다.
본 논문에서는 4 × 4 multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) 시스템에서 사용 가능한 Walsh 부호화된 시간영역 훈련신호를 설계하고 채널 추정 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 다중 경로 지연신호에 의하여 발생되는 훈련 신호간 상호간섭를 고려하면서 채널 응답 추정 공식을 closed-form으로 유도하였다. 컴퓨터 모의 실험결과 제안된 방법은 기존의 방법[9,14]에 비하여 성능이 우수하고 직교 훈련신호 설계시 대역폭을 증가시키지 않으며 4 × 4 MIMO-OFDM 시스템에서 널(null) 부반송파 존재하여도 채널 추정이 수행될 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 4.4GHz 대역에서 항공기내 무선 통신을 위한 채널 링크 버짓을 분석하였다. 항공기내의 채널을 일반적인 경로 손실, 장애물로 인한 음영효과, 그리고 다중 경로 신호로 인한 페이딩의 조합으로 모델링하였다. 그리고, 항공기내에 존재할 수 있는 송수신기의 다양한 위치에 따라서 채널을 A~F의 6개 그룹으로 분류하고, 6개의 채널 그룹별로 최대 전송 가능 거리와 전송 오류 확률 측면에서 링크 버짓을 분석하였다. 다양한 분석과 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면, A, B, F 채널 그룹이 C, D, E 그룹 대비 우수한 전파 특성을 가지며, 그룹 E의 전파 특성이 가장 열악한 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 항공기내 또는 이와 유사한 환경에서의 채널 분석을 위한 기초자료로 활용 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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