본 논문에서는 펄스 위치 변조를 사용하는 직접 검파 광통신 채널에서의 터보부호의 성능에 대하여 연구한다. 직접 검파기로서는 이상적인 광자 계수기를 사용하는 경우를 가정하며, 채널 잡음으로는 양자 잡음뿐 만 아니라 배경 잡음도 있는 경우를 가정한다. 즉 사용된 채널 모델은 M-ary PPM Poisson 채널이다. 이 채널에 터보 부호를 적용하기 위한 송수신기의 구조를 제시하고, 또한 제안된 터보 부호화 시스템을 위한 터보 복호 알고리즘을 유도한다. 복호 알고리즘의 유도는 기존의 AWGN 채널을 위한 터보 복호 알고리즘에서 가지 메트릭 연산 부분을 수정함으로써 얻어진다. 이론적인 비트 에러 확률 상한 값의 유도 및 컴퓨터 시뮬레이션의 실행을 통하여, 제안된 터보 부호화 방식의 성능을 분석하고 그 결과를 Reed-Solomon 부호 및 길쌈 부호의 성능과 비교한다.
본 논문에서는 ISM 밴드 규정에의한 미약 전파를 사용하여 신뢰성 있는 데이터 전송을 할 수 있는 실내용 무선 모뎀을 설계하고 구현하였다. 동기식 BPSK 및 QPSK 변복조 방식에 의한 DS-SS(직접시퀀스대역확산) 신호 방식과 길쌍 부호 및 비터비 복호 방식을 사용하였다. RF 링크는 900 MHz 대역에서 FDD(Frequency Devision D Duplexing) 방식에 의한 변복조를 하였고 디지털 신호처리 회로는 ASIC화가 가능하도록 FPGA로 구현하였다. 자체 설계한 디지털 정합 필터와 결정 로직(decision logic)으로 구성된 새로운 구조의 동기 포착 및 추적 회로의 성능을 실험을 통해 확인하였으며, 이 모뎀을 PC의 RS-232C 포트에 접속한 전체 시스템을 실내 환경에서 운영하여 파일 전송이 가능함을 확인하였다.
디지탈 quadrature 복조기는 디지탈 통신 시스템에서 변조된 신호의 정확한 위상 복조를 위해 꼭 필요하다. 기존의 방법들은 주로 DDFS(Direct Digital Frequency Synthsizer)를 이용하여 캐리어를 발생시킨 후에 승산기를 이용하여 복조를 수행하였다. 그리고, DDFS에는 주로 ROM(Read Only Memory)을 사용하였는데, 높은 속도와 정확도를 요구하는 경우 ROM의 속도와 크기가 제한이 될 수있다. 이러한 점을 극복하기 위하여 CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer) 알고리듬을 사용하여 주파수 합성은 물론 캐리어 복조까지 수행하는 방식을 제안하였다. 최적의 하드웨어 구현을 위해 제한된 단어길이에 의한 영향을 분석하였으며, 하드웨어 비용면에서 ROM을 사용하는 방법과 비교한 결과 약 1/3 정도로 면적이 줄었다. 제안된 구조를 이요한 전주문형 VLSI 구현 결과를 보인다.
Self-encoded spread spectrum (SESS) is a novel modulation technique that acquires its spreading code from a random information source, rather than using the traditional pseudo-random noise (PN) codes. In this paper, we present our study of the SESS system performance under pulsed-noise jamming and show that iterative detection can significantly improve the bit error rate (BER) performance. The jamming performance of the SESS with correlation detection is verified to be similar to that of the conventional direct sequence spread spectrum (DSSS) system. On the other hand, the time diversity detection of the SESS can completely mitigate the effect of jamming by exploiting the inherent temporal diversity of the SESS system. Furthermore, iterative detection with multiple iterations can not only eliminate the jamming completely but also achieve a gain of approximately 1 dB at $10^{-3}$ BER as compared with the binary phase shift keying (BPSK) system under additive white gaussian noise (AWGN) by effectively combining the correlation and time diversity detections.
Payam, Amir Farrokh;Hashemnia, Mohammad Naser;Fai, Jawad
Journal of Power Electronics
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제11권5호
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pp.719-725
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2011
This paper describes a novel Direct Torque Control (DTC) method for adjustable speed Doubly-Fed Induction Machine (DFIM) drives which is supplied by a two-level Space Vector Modulation (SVM) voltage source inverter (DTC-SVM) in the rotor circuit. The inverter reference voltage vector is obtained by using input-output feedback linearization control and a DFIM model in the stator a-b axes reference frame with stator currents and rotor fluxes as state variables. Moreover, to make this nonlinear controller stable and robust to most varying electrical parameter uncertainties, a two layer recurrent Artificial Neural Network (ANN) is used to estimate a certain function which shows the machine lumped uncertainty. The overall system stability is proved by the Lyapunov theorem. It is shown that the torque and flux tracking errors as well as the updated weights of the ANN are uniformly ultimately bounded. Finally, effectiveness of the proposed control approach is shown by computer simulation results.
This paper presents a sensorless direct torque control (DTC) combined with sliding mode approach (SM) and space vector modulation (SVM) to achieve mainly a high performance and reduce torque and flux ripples of a parallel-connected two five-phase permanent magnet synchronous machine (PMSM) drive system. In order to increase the proposed drive robustness and decrease its complexity and cost, the rotor speeds, rotor positions, fluxes as well as torques are estimated by using a sliding mode observer (SMO) scheme. The effectiveness of the proposed sliding mode observer in conjunction with the sliding mode control based DTC is confirmed through the application of different load torques for wide speed range operation. Comparison between sliding mode control and proportional integral (PI) control based DTC of the proposed two-motor drive is provided. The obtained speeds, torques and fluxes responses follow their references; even in low and reverse speed operations, load torques changes, and machines parameters variations. Simulation results confirm also that, the ripples of the torques and fluxes are reduced more than 3.33% and 16.66 %, respectively, and the speed overshoots and speed drops are reduced about 99.85% and 92.24%, respectively.
Although the dual modulation wave method can solve the low-frequency neutral point potential (NPP) fluctuation problem for three-level neutral point clamped converters, it also increases the switching frequency and limits the zero-sequence voltage. That makes it harmful when dealing with the NPP drift problem if the converter suffers from a long dead time or asymmetric loads. By introducing two degrees of freedom (2-DOF), an NPP control based on a search optimization method can demonstrate its ability to cope with the above mentioned two types of NPP problems. However, the amount of calculations for obtaining an optimal 2-DOF is so large that the method cannot be applied to certain industrial applications with an inexpensive digital signal processor. In this paper, a novel optimal 2-DOF-based NPP control is proposed. The relationships between the NPP and the 2-DOF are analyzed and a method for directly determining the optimal 2-DOF is also discussed. Using a direct calculation method, the amount of calculations is significantly reduced. In addition, the proposed method is able to maintain the strongest control ability for the two types of NPP problems. Finally, some experimental results are given to confirm the validity and feasibility of the proposed method.
본 연구의 목적은 직 간접 변환방식 검출기를 사용한 디지털 유방 X선 촬영시스템의 영상 화질을 비교하고 평가함에 있다. 영상의 정량적인 분해능을 나타내는 변조전달함수(MTF), 노이즈 특성을 나타내는 정규화된 잡음력 스펙트럼(NNPS), 그리고 신호 대 잡음비 성능을 나타내는 양자검출효율(DQE)인자를 이용하여 영상 화질평가를 하였다. DQE는 IEC 62220-1-2 규약에 따라 edge 팬텀을 사용한 MTF 도출을 이용하여 계산되었다. 대조도 대 노이즈비(CNR) 측정은 한국의료영상품질관리원에서 제시한 가이드라인에 따라 측정되었다. 직접 변환방식 검출기가 간접 변환방식 검출기에 비해 공간주파수별로 MTF와 DQE 값이 높은 것으로 측정되었다. 동일한 평균유선선량(AGD)일 때 직접 변환방식의 검출기는 더 높은 CNR값을 보였다. 공간주파수별로 높은 DQE 값을 갖는 직접 변환방식 검출기는 디지털 유방 X선 촬영시스템에 있어서 향상된 영상 화질과 적은 환자선량을 제공할 것이다.
240 GHz 대역의 캐리어 주파수를 이용하여 1.485 Gbps 비디오 전송 시스템을 설계 및 시뮬레이션 하였다. 송수신기는 Schottky Barrier 다이오드 기반의 Sub-harmonic 믹서를 이용하였으며 특히, 수신기는 Heterodyne 및 Direct Detection 두 가지 방식을 적용하여 각각의 성능을 시뮬레이션 하였다. 변조방식은 ASK이며, 수신기에서는 Envelop 검출 방식을 사용하였다. 송신기 시뮬레이션 결과 Sub-harmonic 믹서의 LO 전력 7 dBm(5 mW)에서 IF 입력 전력 -3 dBm(0.5 mW)일 때 RF 출력 전력은 -11.4 dBm($73{\mu}W$)이었으며, SSB(Single Side Band) Conversion Loss는 8.4 dB이다. VDI사의 상용모델 WR3.4SHM(220~325 GHz)의 240 GHz에서의 Conversion loss 8.0 dB(SSB)와 근접한 결과를 얻었다. 1.485 Gbps NRZ 신호전송 시뮬레이션 결과 전송신호와 동일한 수신 파형을 얻었다.
MPPT가 미적용된 기존 태양광 가로등은 최대 30%의 출력저하를 유발한다고 보고되고 있다. 본 논문에서는 이러한 출력 저하로부터 태양광발전시스템의 효율을 향상시키기 위해 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 250W 태양광가로등을 위한 충전제어기를 제안하였으며, PWM 제어기와 전력 토폴로지를 다루고, MPPT 알고리즘을 분석하였다. 전력변환부는 푸쉬풀 강압 컨버터로 구성하고, PWM 제어기는 8비트 MCU를 기반으로 해서 제조 원가를 낮추도록 하였다. 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 PWM 제어기는 태양광모듈의 최대전력점을 지속적으로 추적하여 출력 전력을 증가시킨다. 실험 결과, 241W 태양광시뮬레이터 환경에서 97.1~97.4%의 MPPT 효율을 나타내었으며, 실제 응용제품에 적용할 수 있을 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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