실내 및 근거리에서 이용될 수 있는 무선통신의 보호를 위해, 주변 전자파환경의 상황을 일반적인 CISPR 측정 시스템을 이용하여 복사성 잡음원의 위치와 진폭을 탐지하는 방법과 알고리즘을 소개하고, 여기서 탐지된 잡음원의 위치와 진폭에 대한 탐지 정밀도에 대해 분석함으로써 보다 신뢰성 있는 EMC 설계에 이용할 수 있을 것이다.
병렬 피드백을 이용하여 이득을 조절할 수 있는 저잡음 증폭기가 설계되었다. 설계된 저잡음 증폭기는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며, 병렬 피드백은 커플링 캐패시터와 이득 제어 트랜지스터로 구성되어있다. 제안된 이득 제어 방법은 병렬 피드백에 연결된 이득 제어 트랜지스터의 채널 저항을 이용하였다. 측정 결과 $12\;dB{\sim}26.5\;dB$까지 총 38.5 dB의 이득 제어 범위를 가지고 있으며, 측정된 잡음지수는 약 4 dB이다. 소비 전력은 약 13.5mW였다. 측정된 잡음 지수의 경우 시뮬레이션과는 다르게 일반적인 저잡음 증폭기보다 높게 나타났지만, 다른 유사한 기술에 비해 훨씬 큰 동작 범위를 가지는 저잡음 증폭기가 구현하였다.
본 논문에서는 전력선 통신 채널의 간접 잡음 측정에 대한 연구를 하였다. 주위 환경에 의한 Noise 및 여러 통신매체에 의한 방해전파에 의해 전력선 통신 채널은 송신 측의 고출력 요구와 가능한 전력선 통신의 대역폭이 감소하는 악화된 통신환경을 보여 준다. 이러한 Noise를 측정하는 방법은 Coupling Capacitor를 이용한 직접 측정 방식과 이동 측정 장치를 이용한 간접 측정 방식이 있다. 전자는 광범위한 측정지역과 측정장비의 설치 등에서의 번잡함으로 효과적인 Noise 측정이 어렵다. 본 논문에서는 두 가지 방식의 Noise 측정 결과의 비교 및 검토를 통해 이동 측정 장치를 이용한 방식의 장점과 보완할 점을 검토였으며, 특히 직접 측정 방식과의 결과 값의 차이를 보상할 수 있는 상관관계 분석의 필요성을 고찰하였다.
천리안 위성은 해양 관측과 기상영상 전송, 그리고 Ka 대역 위성통신 신호 중계를 위한 다목적 복합위성으로 2010년 발사되어 운용되고 있다. Ka 대역 위성통신 중계기는 MSM 스위치 기능으로 다중 빔 지향이 가능하고 다중모드 고속 데이터를 전송할 수 있다. 천리안 위성통신 중계기는 MSM 기능으로 다수의 신호발생기와 Ka 대역의 주파수 사용으로 시스템 위상잡음이 증가할 수 있다. 위상잡음은 다중모드 및 고속 데이터 전송에 영향을 미치고 있으며, 높은 위상잡음을 갖는 위성 전송시스템은 전송 신호를 복원하기가 어렵다. 본 논문에서는 천리안 위성통신중계기의 위상잡음을 측정하고, 측정된 위상잡음을 수신 잡음대역폭 관점에서 위상잡음 영향을 분석하고 평가한다. 아울러, 천리안 위성통신 중계기 위상잡음에 대한 다중모드 및 고속 전송 데이터의 전송 성능을 평가한다.
본 논문은 InGaP/GaAs HBT를 사용하여 5.4㎓ 대역의 고성능 저잡음 증폭기를 제안하였다. 기존에 InGaP/GaAs HBT는 고전력 증폭기 설계에 주로 사용되어 왔으나, 최근 RF 단일칩화를 위한 소자로 인식되고 있다. 이에 InCaP/GaAs HBT 소자를 이용한 저잡음 증폭기 설계에 대한 연구가 선행되어야 하며, 본 논문에서는 InGaP/GaAs HBT의 우수한 선형성 특성과 잡음 특성을 이용하여 뛰어난 성능의 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 높은 Q의 나선형 인덕터와 MIM 형태의 캐패시터 등의 수동 소자와 능동 소자가 모두 한 칩에 집적화 되어 입출력 패드와 함께 0.9${\times}$0.9$\textrm{mm}^2$의 면적에 집적화 되었다. 제안된 저잡음 증폭기는 최적의 동작점을 선택해 이득과 잡음 지수를 최적화하였으며, 더불어 우수한 선형성을 얻을 수 있었다. 측정결과 제작된 저잡음 증폭기는 13㏈의 이득과 2.1㏈의 우수한 잡음 지수를 보였으며, IIP3 5.5㏈m의 우수한 선형성이 측정되었다.
본 논문에서는 뇌파측정기에서 발생하는 전기적 잡음을 제거하기 위하여 뇌파 측정시 발생하는 안구운동, PVC 룰러 펌프 잡음등을 포함하는 전기적 잡음에 대하여 기술하였다. 적응 디지틀 필터는 이러한 뇌파 측정 잡음을 제거하는 효과적인 방법이다. 그러나 일반적인 적응 디지틀 필터는 뇌파신호의 일부주파수 성분에 영향을 주게되므로 자동 뇌파 처리에는 부적합하다. 그러므로 본 고에서 이러한 뇌파잡음을 제거하기 위하여 제안한 방법은 일반적인 적응디지틀 필터의 참조채널을 사용하지 않으며, EOG 잡음을 제거하기 위하여 선형예측기와 고정차수 FIR 필터를 연결하였으며, 펌프잡음을 제거하기 위하여 선형예측기와 잡음 제거기를 연결함으로써 실현하였다. 또한 시뮬레이션을 통한 결과는 잡음제거 능력의 관점에서 제안한 방법의 성능을 분석하였으며, 결과적으로 약 20dB의 잡음제거 성능을 보였다.
해앙에서 강우에 의하여 발생된 수중잡음의 특성을 밝히기 위하여 한국 동해의 연안에서 비가 내리는 동안 해수중 주위잡음을 측정하였다. 수심 200 m인 정점에서 세 개의 수중청음기를 각각 수심 30 m, 50 m및 100 m에 설치하였다. 먼저 강우상도가 1.5~23.4 mm/h일 때 강우잡음의 스펙트럼 특성을 주의깊게 조사하였다. 그리고 다양한 주파수에 있어서 스펙트럼레벨과 강우강도와의 관련을 조사하였다. 또한, 수중청음기로 수신한 강우잡음의 파형을 관찰하여 강우에 의한 수중잡음의 발생기구에 대하여 고찰하였다.
일반 통신용 단일모드 광섬유를 회전 감지용 광섬유로 사용하는 비편광 광섬유 자이로스코프를 제작하고 특성을 측정하였다. 이 자이로스코프의 잡음특성을 계산하여 예측하고, 신호대 잡음비가 최대가 되는 적정 변조진폭 둥의 최적 동작조건을 추출하였다. 자이로의 불규칙잡음계수를 여러 위상차 변조진폭에 대하여 측정한 결과, 위상차 변조진폭이 2.4 rad인 경우에 0.7$\times$$10^{-3}$ deg/√hr의 작은 불규칙잡음계수를 얻을 수 있었으며, 변조진폭에 따른 잡음특성의 경향이 계산에 의한 예측치와 거의 일치하였다.
칼만 필터는 피드백 제어의 형태를 사용하는 플랜트를 추정한다. 플랜트의 잡음이나 측정 외란이 발생하더라도 상태를 추정하여 최적의 제어를 행한다. 상태를 추정하기 위하여 칼만 필터의 이득 Kk를 저절하고, 이 이득은 칼만 필터의 파라메터인 측정 오차 공분산 Rk과 프로세서 잡음 오차 공분산 Qk를 조정함으로써 뛰어난 필터 수행을 얻을 수 있다. 그러나 필터 파라메터 Rk, Qk는 필터 연산 이전에 측정되어야 하지만, 현재는 전문가가 전문적인 지식을 바탕으로 파라메터를 조정하여 시스템을 제어하고 있다. 따라서 이러한 비효율적인 작업을 퍼지 논리 제어기를 이용하여 온-라인에서 최적의 파라메터 Rk를 구하고자 한다.
광섬유 브래그 격자 센서(Fiber Brags Grating Sensor: FBG Sensor)는 여타 광섬유 센서와 같이 가볍고 저렴하며 주위의 전자기적 잡음에 무관한 장점과 더불어 측정대상이 반사광의 파장변화이므로, 광섬유 연결부나 실험장치들에 의해 생기는 광 손실이나 잡음에 대해서 강인한 측정을 할 수 있다. 그리고 파장변화가 변형률이나 온도변화에 선형적으로 나타나므로, 센서로서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 구조물의 내부에 삽입하여 구조물 스스로 외부의 환경변화를 감지하여 필요한 동작을 수행하는 지능형 구조물(Smart Structure)에 적합한데, 이를 위해선 구조물의 여러 지점을 측정해야 하므로, 브래그 격자 여러개를 한 시스템에서 사용하는 다중화(Multiplexing)가 필수적이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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