본 논문에서는 DSP(Digital Signal Processor)를 이용해 INMARSAT-M 위성통신용 단말기 중의 변ㆍ복조부를 설계하였다. R-RC(ROOt Raised Cosine) 필터에 의해 대역제한된 OQPSK 파형의 발생과 디지털 정합필터(Matched filter)를 이용한 OQPSK 복조, 부호율 1/2이고 구속장이 7인 길쌈부호기 및 클록 복구(Clock recovery)의 구현 알고리즘을 C언어와 어셈블리어로 작성하고, 모뎀을 실제 제작하여 변조기능, 복조기능으로 나누어서 동작 특성을 살펴보았다.
본 논문에서는 C-band용 주파수체배기를 위상잡음 특성이 우수한 SRD를 이용하여 설계, 제작하였다. 1.13GHz의 신호를 체배기에 인가하여 5체배함으로써 5.65GHz대 신호를 얻는 방법을 이용하였다. 또한 원하는 5체배 신호만을 얻기위해서 출력단에 사용되는 대역통과 필터를 기존에 많이 사용되는 Coupled Line 필터 대신에 Microstrip Ring 공진 필터를 사용하는 방식을 이용하였다.
본 논문에서는 고성능 레이다를 위한 저잡음, 고안정 성능을 보유한 새로운 구조의 주파수합성기를 설계 및 제작 하였다. 날로 발전하는 스텔스 기능과 고해상도의 SAR 영상을 확보하기 위해서는 높은 주파수 순도와 초저잡음 특성이 요구되고 있으며, 이를 만족하기 위하여 본 연구에서는 DAS, DDS의 장점을 합성한 새로운 하이브리드 주파수합성기를 개발하였으며, 시험을 통하여 그 성능을 확인하였다. 개발된 주파수 합성기는 X대역에서 10% 이상의 운용대역폭을 보유하고 있으며, 1usec 이하의 빠른 주파수변환속도를 보유하고 있다. 또한, X대역 주파수에서 10kHz 옵셋 주파수에서 -136dBc/Hz의 우수한 위상잡음을 보유하고 있다. 이는 기존 X대역 레이다용 주파수합성기보다 10dB 이상 개선된 성능이다. 또한, 개발된 하이브리드 주파수합성기에서 생성되는 주파수를 이용하여 L대역과 C대역에서도 활용이 가능하며, 추후 국내 AESA 레이다뿐만 아니라 고해상도 SAR레이다 그리고 고성능 지상레이다에 적용하여 성능개선이 가능하다.
본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 30 W 전력증폭기를 구현하고 전파흡수체를 사용하여 발진과 상호간섭에 의한 신호의 왜곡을 제거하므로써 이득평탄도 및 상호 변조 왜곡을 개선하였다. 사용된 전파흡수체의 흡수능은 3.6 ㎓ 대역에서 -10 ㏈ 이하, 2.3 ㎓ 대역에서 -4 ㏈ 이하가 측정되었다. 기존의 전력증폭기의 특성을 측정한 결과 이득은 57.37 ㏈(측정시 40 ㏈ 감쇠기 부가) 이상, 이득평탄도는$\pm$0.33 ㏈ 였으며, 출력의 세기가 33.3 W 일 때 IMD 특성은 27 ㏈c 로 나타났다. 한편 전력증폭기의 최종단인 고출력 전력결합기 부분에 전파흡수체를 부착한 후의 이득은 약 58.43 ㏈(측정시 40 ㏈ 감쇠기 부가) 이상, 이득평탄도는 $\pm$0.0935 ㏈ 가 나타났으며, 출력이 33.3 W 일때 3차 IMD 성분은 약 29 ㏈c 였다. 측정 결과 전파흡수체를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우 이득은 1 ㏈, 이득평탄도는 0.3 ㏈, IMD 특성은 1.77 ㏈c 가 각각 개선됨을 확인하였다.
본 논문에서는 복수 개의 측정 광파장 대역에서의 글루코스 수용액의 상대적인 흡광 특성을 이용한 글루코스 농도 예측 방법을 제안하고 검증하였다. 각 측정 파장에서의 상대적인 흡광도는 기준 파장에서의 흡광도를 기준하여 얻어진다. 선정된 기준 파장(1310 nm)과 네 개의 측정 파장(1064, 1550, 1685, 1798 nm) 대역에서는 글루코스에 대한 흡광도가 서로 반대의 부호를 갖도록 하였으며, 이 특성은 측정 정확도를 높이는데 도움이 된다. 최종적인 글루코스 수용액의 예측 농도는 각 측정 파장에서 얻어진 예측 값의 평균으로 결정된다. 5 mm의 광경로와 $0{\sim}1000mg/dL$ 농도 범위에서 실제로 측정된 글루코스의 흡광도를 살펴보면, 기준 파장 1310 nm에서는 $-1.42{\times}10^{-6}\;AU$/(mg/dL), 측정 파장 1685 nm에서는 $+8.12{\times}10^{-6}\;AU$/(mg/dL)로 최대였다. 그리고 제안된 방법을 이용하여 글루코스 용액의 농도를 예측할 경우 얻어진 표준예측오차(SEP: standard error of prediction)는 ${\sim}28\;mg/dL$였다. 또한, 온도와 지방층이 글루코스 농도 측정에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 $26{\sim}40^{\circ}C$ 온도 범위에서 측정된 흡수량 변화율은 기준 파장 1310 nm에서 $-9.1{\times}10^{-5}\;AU/^{\circ}C$였고, 측정 파장 1550 nm에서 $-2.08{\times}10^{-2}\;AU/^{\circ}C$였다. 그리고 글루코스 수용액에 존재하는 지방층 두께에 따른 흡수량 변화율은 1685 nm 파장 대역에서 +1.093 AU/mm로 측정되었다.
본 논문은 CATV 관련 가입자 망 관리 시스템 구현에 관한 것으로 기존의 수동형 관리 시스템의 문제점을 개선하기 위해서 자동화된 중앙 집중 식 통합관리 시스템을 구현하였다. 이를 위해 기존의 주파수 대역 중에서 비디오 신호의 송신에 사용되지 않는 대역을 확보하여 제어 대역으로 사용하고, 자동화 단말기를 설계하여 기존의 수동형 가입자 단말기를 교체하였으며, 상ㆍ하향통신 및 하향통신방식이 공유된 형태로 RS-232를 통한 9600bps의 팻킷통신 방식을 적용하여 송수신 시스템을 구현하였다. 또한 자동화 통합관리 시스템의 구성은 가입자관리를 위한 송수신부, 제어부, 기록부, 상태표시부, 자료백업부이며 윈도우 기반의 C++로 구현되었다.
무선 모바일 통신 시장의 성장에 따라 수동 소자로 구성된 모듈에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 수동소자를 이용한 Wi-MAX용 트리플렉서를 설계하였다. 트리플렉서는 Wi-MAX의 RF Front-end단 앞부분에 연결되며, IEEE 802.16에 따른 2GHz, 3GHz, 5GHz 대역을 선택, 분리해주는 역할을 한다. 제안된 트리플렉서는 저역통과필터, 대역통과필터, 고역통과필터로 구성하였으며, 수동소자의 최소화로 인해 삽입손실 향상을 중점으로 설계하였다. 회로해석 결과, 각 대역별 (2/3/5GHz) 삽입손실은 각각 -0.5dB, -0.6dB, -0.4dB 였으며, 반사손실은 -20dB, -20dB, -12dB, 격리도는 -20dB, -24dB, -25dB의 특성을 보였다. 수동 소자의 최소화 설계로 인해 모듈 및 시스템의 저가화를 기대할 수 있다.
1530-1560nm와 1 570-1600nm 대역에서 이득을 갖는 640Gbps(10 Gbps$\times$64채널) 파장 다중화된 광신호 증폭용 유니트를 설계, 제작하고 특성을 측정하였다. 640Gbps 광신호 즈옥 유니트의 이득 블록은 최적 광출력 특성을 유지하고 이득 불록의 동작 상태를 감시할 수 있도록 마이크로 프로세서에 의해서 제어된다. 640 Gbps 광신호 증폭 유니트의 각 대역별 광증폭 유니트는 총 입력 광 세기 범위 -5~+1 dBm에서 이득 평탄도 1dB이내 잡음 지수 7.2dB 이내 +21dBm 이상의 고출력 특성을 갖는다.
진행파관 증폭기는 입력되는 RF(radio-frequency)신호를 일정한 크기로 증폭하여 안테나로 출력하는 기능을 수행한다. 본 논문에서는 위성통신용 고출력 SHF(Super High Frequency) 대역 진행파관 증폭기의 캐소드 리플 개선방안을 제안한다. 600W급 SHF대역 진행파관 증폭기의 구현 및 실험을 통하여 제안한 방안이 설계규격을 만족시키는 결과를 얻었다. 또한 RF부로 공급되는 보조전원의 잡음을 저감하여 예측치 못한 잡음성분들을 제거함으로서 RF 성능이 개선되었다. 따라서 본 논문에서 제안한 방안은 매우 효과적이며, 차후 유사장비 개발 시 적용가능 할 것으로 판단된다.
본 논문은 CATV 가입자 망 관리 시스템 구현에 관한 것으로 기존의 수동형 관리 시스템의 비효율성을 제거하기 위해 자동화된 집중식 통합관리 시스템을 구현하였다. 이를 위해 기존의 주파수대역 중에서 비디오 신호의 송신에 사용되지 않은 대역을 확보하여 제어신호의 송수신이 이루어지는 제어대역으로 사용하는 송$.$수신 시스템 및 자동화 분배기를 설계하였으며, 상$.$하향통신 및 하향통신방식이 공유된 형태로 RS-232를 이용한 9600bps의 송수신 시스템 및 자동화 단말기를 구현하였다. 또한 구현된 시스템의 운영 관리를 위한 CATV망 통합관리 시스템의 구성은 가입자 관리를 위한 ID생성부, 송수신부, 제어부, 자료백업부로 구성되며 윈도우 기반의 C++로 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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