• 제목/요약/키워드: 1-bit sampler

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1-bit 샘플러를 사용한 비동기식 IR-UWB 수신기의 임계값 추정 알고리즘 (A Threshold Estimation Algorithm for a Noncoherent IR-UWB Receiver Using 1-bit Sampler)

  • 이순우;박영진;김관호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권8호
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    • pp.17-22
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    • 2007
  • 본 논문에서는 1-bit 샘플러를 사용한 비동기식 초광대역 임펄스 수신기의 임계값 추정 알고리즘을 제안하였다. 수신된 신호의 에너지를 측정하여 임계값을 추정하는 기존의 방식과 달리 제안된 임계값 추정 알고리즘은 1-bit 샘플러를 통과한 이진 데이터만을 사용함으로써 하드웨어적인 복잡도를 크게 낮추었으며, 이론적인 최적 임계값에 근접한 성능을 나타내었다. 제안된 임계값 추정 알고리즘은 이론적인 검증과 함께 IEEE 802.15.4a의 채널 모델을 이용한 컴퓨터 모의실험을 통해 성능을 입증하였다.

다중 경로 환경에 적합한 저전력 저복잡도의 IR-UWB 수신기 설계 및 구현 (A low power, low complexity IR-UWB receiver in multipath environments and its implementation)

  • 이순우;박영진;김관호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권6호
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    • pp.24-30
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다중경로 임펄스 전파 채널 환경에서 중 저속통신에 적합한 저전력, 저복잡도의 IR-UWB 수신기를 제안하였다. 제안된 수신기는 자승기 및 적분기를 사용하여 복잡한 Rake 구조를 사용하지 않고서도 다중경로 환경 하에서 분산된 임펄스 신호의 에너지를 효과적으로 합산하였다. 또한 임펄스 신호의 검출을 위하여 1-bit Sampler를 사용하여 기존의 고속 병렬 ADC를 대체하였으며 이 과정에서 Sample Rate을 낮추고 BER 손실을 줄이기 위하여 Sampler의 입력으로 수신 신호의 저주파 성분인 포락선을 사용하였고, 샘플 획득 후 디지털 상관기 회로를 추가하였다. 그리고 수신되는 임펄스 마다 심벌 결정구간을 설정하여 이 구간 내에서 임펄스 심벌을 판단하는 구간동기 개념을 사용하였으며, 이로써 임펄스 신호의 동기 조건을 완화시키어 간단한 디지털 동기회로 만으로 정밀한 PLL을 대체할 뿐 아니라 다중 경로 및 timing error 등의 내 외부 환경의 변화에 효과적으로 대응하였다. 제안된 수신기는 IEEE 802.15.4a에서 제안된 채널 모델을 활용하여 그 성능을 모의 검증하였고 FPGA로 구현하여 실제 환경에서 그 성능을 입증하였다.

광대역 VLBI 관측을 위한 32Gbps 관측장비의 시험결과 고찰 (A Study on the Test Results of 32 Gbps Observing System for Wideband VLBI Observation)

  • 오세진;염재환;노덕규;정동규;하라다 켄이치;타케자와 코스케
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.13-20
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    • 2017
  • 본 논문에서는 KVN의 광대역 VLBI 관측을 위한 백엔드 시스템으로써 도입한 32 Gbps 급 관측장비의 기본적인 시험결과에 대해 고찰한다. 천문학자들은 천체의 초미세 구조를 관측하고자 성능이 우수한 큰 전파망원경을 만들고 싶지만, 많은 돈이 소요된다. 따라서 민감도를 높이기 위해 수신시스템의 성능개선이나 넓은 주파수 대역폭을 관측하는 방법을 도입하고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 넓은 관측 주파수 대역폭을 관측하기 위해서는 아날로그 신호를 초고속으로 변환하는 광대역 샘플링 방법과 디지털 필터링을 수행하는 광대역 샘플러를 도입하였다. 광대역 샘플러(OCTAD-K)는 최대 16Gsps-2bit 샘플링을 지원하며, 디지털필터링 기술을 이용하여 다양한 관측대역폭의 관측을 지원한다. 특히 KVN의 4주파수 동시관측시스템과 VERA의 2-beam 관측시스템을 지원할 수 있도록 설계되었다. 그리고 편파관측도 지원할 수 있으며, 관측데이터의 출력의 표준 VDIF 형식을 지원한다. 본 논문에서는 광대역 샘플러를 도입하기 전 수행한 공장검수와 현장시험을 수행한 후 시스템의 성능결과와 문제점 해결 등에 대해 자세히 기술한다.

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무선 센서 네트워크 응용을 위한 초광대역 임펄스 통신용 저복잡도, 저전력 베이스밴드 트랜시버 (A Low Complex and Low Power Baseband IR-UWB Transceiver for Wireless Sensor Network)

  • 이순우;박영진;강지명;김용화;김관호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권7호
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    • pp.38-44
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    • 2008
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 응용을 위한 저복잡도, 저전력 초광대역 임펄스 통신용 베이스밴드의 구조를 제안하고 TSMC 0.18um CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작하였다. 제안된 베이스밴드는 간략화된 패킷구조와, single-bit 샘플러의 사용 및 순수한 디지털 회로를 이용한 동기방식을 적용하여 시스템의 복잡도를 크게 낮추었다. 또한 저전력 구현을 위하여 베이스밴드의 동작상태를 세 가지로 정의하고 각 상태에 따라 필요한 블록만이 작동되도록 하였으며, 아울러 로직 합성단계에서 gated clock cell을 사용하여 소비전력을 더욱 낮추었다. 제안된 베이스밴드는 2Kbyte의 내부메모리와 약 23K의 디지털 게이트로 구성되며 약 1.8mW@1Mbps의 저전력으로 동작한다. 제작된 베이스밴드 칩의 검증을 위하여 간단한 MAC 프로토콜이 구현된 저전력 프로세서를 이용하여 센서 노드를 구성하고, 다중 센서 노드환경에서 성공적으로 동작함을 확인하였다.

KVN을 위한 디지털 데이터 처리 시스템의 성능평가 (PERFORMANCE EVALUATION OF DIGITAL DATA PROCESSING SYSTEM FOR KOREAN VLBI NETWORK(KVN))

  • 오세진;노덕규;염재환;변도영;이창훈;정현수;제도홍
    • 천문학논총
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    • 제22권3호
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    • pp.63-73
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    • 2007
  • In this paper, we introduce the performance test results of digital data processing system for KVN (Korean VLBI Network). The digital data processing system for KVN consists of DAS (Data Acquisition System) and high-speed recorder which called Mark5B system. DAS system performs the digitalization of analog radio signal through ADS-1000 gigabit sampler with 1 Gsps/2-bit and process the digital filtering of digital signal. Mark5B system records the output data of DFB (Digital Filter Bank) with about 1 Gbps. In this paper, we carried out the preliminary evaluation experiments of the KVN digital data processing system connected between DAS system and Mark5B with VSI (VLBI Standard Interface) interface which is designed for compatible in each VLBI system. We first performed all of the KVN digital data processing system connected by VSI interface in the world. In factory inspection phase, we found that the DAS system has a memory read/write error in DSM (Digital Spectrometer) by analyzing the recorded data in Mark5B system. We confirmed that the DSM memory error has been correctly solved by comparing DSM results with Mark5B results. The effectiveness of KVN digital data processing system has been verified through the preliminary experiments such as data transmission, recording with VSI interface connection and data analysis between DSM and Mark5B system. In future work, we will perform the real astronomical observation by using the KVN 21m radio telescopes so as to verify its stability and performance.

Comparison of Chemical Compositions of Size-segregated Atmospheric Aerosols between Asian Dust and Non-Asian Dust Periods at Background Area of Korea

  • Kim, Won-Hyung;Song, Jung-Min;Ko, Hee-Jung;Kim, Jin Seog;Lee, Joung Hae;Kang, Chang-Hee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3651-3656
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    • 2012
  • The size-segregated atmospheric aerosols have been collected at 1100 m site of Mt. Halla in Jeju, a background area in Korea, using 8-stage cascade impact air sampler during Asian dust and non-Asian dust storm periods. Their ionic and elemental species were analyzed, in order to examine the pollution characteristics and composition change between Asian dust and non-Asian dust periods. The major ionic species such as nss-$SO_4{^{2-}}$, $NH_4{^+}$, and $K^+$ were predominantly distributed in the fine particles (below $2.1{\mu}m$ diameter), and besides the $NO_3{^-}$ was distributed more in coarse particle fraction than fine particle. On the other hand, the typical soil and marine species i.e., nss-$Ca^{2+}$, $Na^+$, $Cl^-$, and $Mg^{2+}$, were mostly existed in the coarse particles (over $2.1{\mu}m$ diameter). As well in the elemental analysis of aerosols, the major soil-originated Al, Fe, Ca, and others showed prominently high concentrations in the coarse particle fraction, whereas the anthropogenic S and Pb were relatively high in the fine particle fraction. From the comparison of aerosol compositions between Asian dust and non-Asian dust periods, the concentrations of the soil-originated species such as nss-$Ca^{2+}$, Al, Ca, Fe, Ti, Mn, Ba, Sr have increased as 2.7-4.2 times during the Asian dust periods. Meanwhile the concentrations of nss-$SO_4{^{2-}}$ and $NO_3{^-}$ have increased as 1.4 and 2.0 times, and on the contrary $NH_4{^+}$ concentrations have a little bit decreased during the Asian dust periods. Especially the concentrations of both soil-originated ionic and elemental species increased noticeably in the coarse particle mode during the dust storm periods.