• 제목/요약/키워드: Broadband signal processing

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광대역 점대점 통신시스템용의 60GHz 대역 무선 송수신기 (60GHz band RF transceiver of the broadband point-to-point communication system)

  • 최재하;유영근
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.39-43
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    • 2012
  • 점대점 통신용의 60GHz 대역 무선 송수신기를 NRD(Non-Radiative Dielectric) 도파관 구조로 제작하였다. NRD 도파관을 구성하는 유전체 선로의 경우 재질이 무르기 때문에 정밀 가공이 쉽지 않고, 또 온도에 따른 수축팽창이 심해 공진 특성이 중요한 소자에 사용하기에 는 적합하지 않았다. 또한 NRD 도파관 구조로 증폭모듈을 구성하는 것이 어려웠는데, 본 논문에서는 위에서 언급된 문제를 극복 하고자 다음과 같은 방법으로 송수신기를 제작하였다. 기본적으로 NRD 도파관 구조를 유지하되, 공진특성이 중요하지 않은 소자들은 NRD 도파관 하이브리드 IC로, 공진특성이 중요한 소자들은 도파관으로 제작하고, 증폭기는 MMIC를 패키징하여 모듈화한 후에 NRD 도파관 내에 장착되도록 하였다. 제작된 송수신기는 FDD(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 통신하며, 10dBm의 송신출력과 -60dBm의 최소 수신감도를 갖고 있다.

레이다용 Phased RF Sub-Array MIMO 알고리즘 실시간 구현 (Real-time Implementation of Phased RF Sub-Array MIMO Algorithm for Radar)

  • 김완식;여환용
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권5호
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    • pp.517-522
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    • 2023
  • 기존의 레이다는 RF Sub-Array 방식의 레이다 알고리즘을 적용하여 개발되어 왔고, 최근 차량용 레이다용으로 Full 디지털 방식의 Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) 레이다 알고리즘을 적용하여 구현되고 있다. 본 논문에서는 미확보 기술인 RF Sub-Array 방식의 하드웨어에 Phased MIMO 방식을 적용한 레이다 알고리즘을 실시간 가능하도록 구현 및 검증하였다. RF Sub-Array 방식의 Phased MIMO 알고리즘 기술 확보 차원에서 FPGA 기반의 실시간 신호처리를 위한 하드웨어 구조를 제시하고 이에 대한 설계 및 시뮬레이션을 통하여 성능을 먼저 예측하였으며, 이를 통하여 FPGA 기반의 광대역 MIMO FMCW 레이더의 디지털 송수신 신호처리 하드웨어를 개발하였고 최종적으로 RF Sub-Array 방식의 Phased MIMO 레이다 알고리즘을 실시간 구현 및 검증하였다. 이를 바탕으로 향후 테라헤르츠 대역 레이다 등에 필요한 핵심 기술 확보 및 응용할 수 있을 것으로 판단된다.

SDR기반 스마트 안테나 시스템을 위한 듀얼 모드 채널 카드 구현 (Implementation of Dual-Mode Channel Card for SDR-based Smart Antenna System)

  • 김종은;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12A호
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    • pp.1172-1176
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    • 2008
  • 본 논문에서는 상용 DSP를 기반으로 하여 SDR용 스마트 안테나 시스템의 듀얼 모드 채널 카드를 구현하였다. SDR(Software Define Radio) 기술은 공통된 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어를 다운로드하여 사용자가 원하는 모드로 재구성이 가능하게 하는 기술이다. 채널 카드는 고속 데이터 전송을 위한 차세대 이동통신 방식인 WiBro(Wireless Broadband)와 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 통신 모드를 지원하며, 스마트 안테나 기술이 적용된 듀얼 모드 기지국 시스템의 핵심인 모뎀 카드로 사용된다. 본 논문에서는 WiBro 시스템과 HSDPA 시스템으로 구현된 채널 카드의 구조를 설명하고, 구현된 채널 카드의 성능 검증을 위해 상용 통신 규격인 WiBro와 HSDPA시스템에서의 성능을 알아본다.

Array Invariant를 이용한 수중 광대역 음원의 거리 추정성능 분석 (Range Estimating Performance Evaluation of the Underwater Broadband Source by Array Invariant)

  • 김세영;천승용;김부일;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.305-311
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    • 2006
  • 본 논문에서는 성층화된 천해 음향도파관 환경에서 빔-시간 강도 패턴을 이용한 음원 거리추정 기법인 배열 불변성 이론에 대한 성능을 분석하였다. 기존의 수중음원 위치추적 방법으로 잘 알려진 정합장 처리, 음향도파관 불변성 추정법 등에 비해 계산량을 절감 할 수 있고, 배열 이득을 충분히 활용할 수 있는 이점을 가진다. 또한, 기타 간섭 신호원의 영향을 크게 받지 않는 상황에서는 수중 환경에 대한 자세한 사전정보가 요구되지 않는다. 기존의 수중 음원 위치 추정법들에 비해 간단하고 순간적인 음원의 거리 추정이 가능한 배열 불변성 방법의 성능을 분석하기 위해 모의 음파 전달 음장을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 광대역을 가지는 수중 충격성 음원에 대하여 SNR 에 따른 거리 추정 결과를 나타내었고 고주파 신호의 다중경로 전파 현상을 억제시키기 위해 공간 스무딩 기법을 적용하였다. 거리추정 성능을 분석한 결과, SNR 10dB의 환경에서 20% 내의 오차율을 보였다.

EP2AGX FPGA를 이용한 광대역 고주파신호의 주파수 측정장치 설계 (Design of Wideband RF Frequency Measurement System with EP2AGX FPGA)

  • 임중수
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • 본 논문은 광대역 고주파신호의 주파수를 정확하게 측정하기 위해서 아나로그 디지털변환기(ADC), EP2AGX FPGA와 STM32 프로세서를 이용한 주파수 측정 장치 설계에 대해서 기술하였다. 본 논문에서 사용한 ADC 소자는 샘플링 주파수가 250 MSPS이고 처리주파수 대역폭은 100 MHz 수준으로서 샘플링 주파수가 높아서 일반 컴퓨터나 프로세서에서 직접처리가 힘들어 Altra EP2AGX65 FPGA를 사용하여 주파수 측정 알고리즘을 구현하였다. 측정된 주파수는 실시간으로 방향 탐지 제어기로 보내지며 위상신호와 융합하여 고주파 신호의 입사방위각을 계산한다. 설계한 주파수 측정 장치는 주파수 측정 오차가 0.2 Mhz 수준으로 Anaren DFD-x 보다 오차가 30% 이상 감소하여 전파감시 및 방향 탐지 장치 설계에 크게 기여하리라 판단된다.

다중 광섬유 브라그 격자 센서를 적용한 저속용 자동계중 시스템 (Low Speed Weigh-In Motion System Using Multi-FBG Sensors)

  • 이호준
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권1호
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    • pp.21-28
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    • 2004
  • 본 논문에서는 전기 잡음과 장기 계측이 어려운 스트레인 게이지 센서의 단점을 보완하기 위하여 FBG 광섬유 센서를 사용하여 저속용 축중기를 개발하였고 현장에 축중 시스템에 적용하여 실험하였다. 각기 다른 브라그 파장을 갖는 FBG 센서로부터 반사되는 파장 변화를 이 센서들과 동일한 FBG 필터들을 사용하여 빛의 강도로 변화시켜 차량의 무게를 측정하였다. 광원의 광전력과 온도 변화를 보상을 하였으며 잡음의 영향을 감소시키기 위해 위해 lock-in 증폭기를 사용하였다. 모의 실험을 통해서 차량의 하중인가 위치에 관계없이 동일하게 축중이 측정되는 구조의 설계가 가능하였다. 현장 실험을 통하여 실제차량 축중 측정에 대한 선형성과 재현성을 확인하였다.

지하매설 배관의 누수지점 탐지를 위한 음향학적 해석 및 신호처리 (Acoustical analysis and signal processing for leak location of buried pipes)

  • 이영섭;윤동진;백광현;김상무
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.225-230
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    • 2004
  • Leak noise is a good source to identify the exact location of a leak point of underground water pipelines. Water leak generates broadband noise from a leak location and can be propagated to both directions of water pipes. However, the necessity of long-range detect ion of this leak location makes to identify low-frequency acoustic waves rather than high frequency ones. Acoustic wave propagation coupled with surrounding boundaries including cast iron pipes is theoretical analyzed and the wave velocity was confirmed with experiment The leak locations were identified both by the acoustic emission (AE) method and the cross-correlation method. In a short-range distance, both the AE method and cross-correlation method are effective to detect leak position. However, the detect ion for a long-range distance required a lower frequency range accelerometers only because higher frequency waves were attenuated very quickly with the increase of propagation paths. Two algorithms for the cross-correlation function were suggested and a long-range detection has been achieved at real underground water pipelines longer than 300m.

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천해 환경에서의 전구 음원의 음향학적 특성 연구 (Investigating the Properties of the Light Bulb Source in Shallow-Water Environments)

  • 오택환;나정열;이성욱;김성일;박정수
    • 한국음향학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.303-308
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    • 2005
  • 본 연구에서는 해상 실험 자료를 사용해 저주파 광대역 음원으로서 전구 음원의 음향학적 특성을 연구하였다. 본 연구를 위해 연속 전구 신호 획득이 가능한 전구 음원을 사용하였다. 본 논문에서는 전구 음원 특성 분석 결과를 나타내었으며, 이전 연구 논문과 비교하였다 연구 결과 전구 신호는 수심이 증가함에 따라 최고 음원 준위와 주 공진 주파수가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 전구 음원을 사용한 지음향 파라미터 역산 연구와 정합음원 추적 연구를 통해 전구 음원에 의해 획득된 지음향 파라미터가 수중 음원 위치 추적에서 사용 가능함을 확인하였다.

System Strategies for Time-Domain Emission Measurements above 1 GHz

  • Hoffmann, Christian;Slim, Hassan Hani;Russer, Peter
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제11권4호
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    • pp.304-310
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    • 2011
  • The application of time-domain methods in emission measurement instruments allows for a reduction in scan time by several orders of magnitude and for new evaluation methods to be realized such as the real-time spectrogram to characterize transient emissions. In this paper two novel systems for time-domain EMI measurements above 1 GHz are presented. The first system combines ultra-fast analog-to-digital-conversion and real-time digital signal processing on a field-programmable-gate-array (FPGA) with ultra-broadband multi-stage down-conversion to enable measurements in the range from 10 Hz to 26 GHz with high sensitivity and full-compliance with the requirements of CISPR 16-1-1. The required IF bandwidths were added to allow for measurements according to MIL-461F and DO-160F. The second system realizes a system of time-interleaved analog-to-digital converters (ADCs) and has an upper bandwidth limit of 4 GHz. With the implementation of an automatic mismatch calibration, the system fulfills CISPR 16-1-1 dynamic range requirements. Measurements of the radiated emissions of electronic consumer devices and household appliances like the non-stationary emissions of a microwave oven are presented. A measurement of a personal computer's conducted emissions on a power supply line according to DO-160F is given.

Independent Turbo Coding and Common Interleaving Method among Transmitter Branches Achieving Peak Throughput of 1 Gbps in OFCDM MIMO Multiplexing

  • Kawamoto, Junichiro;Asai, Takahiro;Higuchi, Kenichi;Sawahashi, Mamoru
    • ETRI Journal
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    • 제26권5호
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    • pp.375-383
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    • 2004
  • This paper proposes a common interleaving method associated with independent channel-encoding among transmitter antenna branches in orthogonal frequency and code division multiplexing based on multiple-input multiple-output (MIMO) multiplexing to achieve an extremely high throughput such as 1 Gbps using a 100 MHz bandwidth. This paper also investigates the average packet error rate performance as a function of the average received signal energy per bit-to-background noise power spectrum density ratio $(E_b/N_0)$. We found that the loss in the required average received $E_b/N_0$ of the proposed method is only within approximately 0.3 dB in up to a 12-path Rayleigh fading channel, using 16QAM and Turbo coding with a coding rate of 5/6. We also clarify that even for a large fading correlation among antenna branches, 1 Gbps is still possible by increasing the transmission power. Therefore, the proposed method reduces the processing rate to 1/4 in the turbo decoder with only a slight loss in the required average received $E_b/N_0$.

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