• 제목/요약/키워드: IR signal

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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.

UV와 IR 대역 신호를 이용한 표적 신호 검출 시뮬레이션 (Simulation of Target Detection using UV and IR Band Signals)

  • 두경수;오정수;장성갑;홍현기;서동선;최종수
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제38권1호
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    • pp.79-88
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    • 2001
  • 항공기 등은 미사일의 추적을 피하기 위해 대응능력(countermeasure)으로 섬광탄(flare)을 운용한다. 일반적으로 적외선 섬광탄은 표적에 비해 높은 방사 에너지를 방출하여, 미사일이 표적 대신 섬광탄을 추적하도록 설계된다. 따라서 섬광탄이 존재하는 상황하에서 표적을 정확하게 추적하기 위해서는 섬광탄 및 배경 등으로부터 표적신호를 분리하여 표적을 인식해야 한다. 본 논문에서는 섬광탄의 영항을 배제하고 정확히 표적을 추적하기 위해 자외선 및 적외선 대역을 이용하는 2-color 로젯 주사 탐색기(rosette scan seeker)를 시뮬레이션 하였다. 각 대역에서 얻어진 표적 및 섬광탄, 구름 신호 특성을 분석하였으며, 이로부터 표적을 정확히 검출함을 확인하였다.

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A Readout IC Design for the FPN Reduction of the Bolometer in an IR Image Sensor

  • Shin, Ho-Hyun;Hwang, Sang-Joon;Jung, Eun-Sik;Yu, Seung-Woo;Sung, Man-Young
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제8권5호
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    • pp.196-200
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    • 2007
  • In this paper, we propose and discuss the design using a simple method that reduces the fixed pattern noise(FPN) generated on the amorphous Si($\alpha-Si$) bolometer. This method is applicable to an IR image sensor. This method can also minimize the size of the reference resistor in the readout integrated circuit(ROIC) which processes the signal of an IR image sensor. By connecting four bolometer cells in parallel and averaging the resistances of the bolometer cells, the fixed pattern noise generated in the bolometer cell due to process variations is remarkably reduced. Moreover an $\alpha-Si$ bolometer cell, which is made by a MEMS process, has a large resistance value to guarantee an accurate resistance value. This makes the reference resistor be large. In the proposed cell structure, because the bolometer cells connected in parallel have a quarter of the original bolometer's resistance, a reference resistor, which is made by poly-Si in a CMOS process chip, is implemented to be the size of a quarter. We designed a ROIC with the proposed cell structure and implemented the circuit using a 0.35 um CMOS process.

Design and Fabrication of Miniaturized Optical Chopper Operated by Electromagnetic Actuation

  • Kim, Ho Won;Min, Seong Ki;Choi, Young Chan;Kong, Seong Ho
    • 센서학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.165-169
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    • 2014
  • An existing infrared (IR) analysis system is generally composed of infrared source, IR focusing lenses, IR detector, and optical chopper. An optical chopper is widely used in combination with lock-in amplifier to improve the signal-to-noise ratio by periodically interrupting incident light beam. During recent years, a few researches on miniaturized optical chopper have been reported to apply to micro-scaled optical systems. In this paper, a micro optical chopper operated by electromagnetic actuation is proposed and applied to a miniaturized micro-scaled optical system operating in IR spectral range. Additionally, the fabrication method of the proposed micro chopper is demonstrated. The proposed micro optical chopper is composed of the polydimethylsiloxane (PDMS) membrane, solenoid, and permanent magnet. The permanent magnet is bonded on the PDMS membrane using an ultraviolet-activated adhesive. The operation of the chopper is based on the attractive and repulsive forces between permanent magnet and solenoid induced by an electrical current flowing through the solenoid. The fabricated micro optical chopper could operate up to 200 Hz of frequency. The maximum operating distance of the chopper with 7mm diameter membrane was $750{\mu}m$ at 100 Hz of frequency.

Applications of Intelligent Radio Technologies in Unlicensed Cellular Networks - A Survey

  • Huang, Yi-Feng;Chen, Hsiao-Hwa
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권7호
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    • pp.2668-2717
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    • 2021
  • Demands for high-speed wireless data services grow rapidly. It is a big challenge to increasing the network capacity operating on licensed spectrum resources. Unlicensed spectrum cellular networks have been proposed as a solution in response to severe spectrum shortage. Licensed Assisted Access (LAA) was standardized by 3GPP, aiming to deliver data services through unlicensed 5 GHz spectrum. Furthermore, the 3GPP proposed 5G New Radio-Unlicensed (NR-U) study item. On the other hand, artificial intelligence (AI) has attracted enormous attention to implement 5G and beyond systems, which is known as Intelligent Radio (IR). To tackle the challenges of unlicensed spectrum networks in 4G/5G/B5G systems, a lot of works have been done, focusing on using Machine Learning (ML) to support resource allocation in LTE-LAA/NR-U and Wi-Fi coexistence environments. Generally speaking, ML techniques are used in IR based on statistical models established for solving specific optimization problems. In this paper, we aim to conduct a comprehensive survey on the recent research efforts related to unlicensed cellular networks and IR technologies, which work jointly to implement 5G and beyond wireless networks. Furthermore, we introduce a positioning assisted LTE-LAA system based on the difference in received signal strength (DRSS) to allocate resources among UEs. We will also discuss some open issues and challenges for future research on the IR applications in unlicensed cellular networks.

IR-UWB 레이더와 Lomb-Scargle Periodogram을 이용한 비접촉 심박 탐지 (Non-contact Heart Rate Monitoring using IR-UWB Radar and Lomb-Scargle Periodogram)

  • 변상선
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.25-32
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    • 2022
  • IR-UWB radar has been regarded as the most promising technology for non-contact respiration and heartbeat monitoring because of its ability of detecting slight motion even in submillimeter range. Measuring heart rate is most challenging since the chest movement by heartbeat is quite subtle and easily interfered with by a random body motion or background noise. Additionally, periodic sampling can be limited by the performance of computer that handles the radar signals. In this paper, we deploy Lomb-Scargle periodogram method that estimates heart rate even with irregularly sampled data and uneven signal amplitude. Lomb-Scargle periodogram is known as a method for finding periodicity in irregularly-sampled and noisy data set. We also implement a motion detection scheme in order to make the heart rate estimation pause when a random motion is detected. Our scheme is implemented using Novelda's X4M03 radar development kit and its corresponding drivers and Python packages. Experimental results show that the estimation with Lomb-Scargle periodogram yield more accurate heart rate than the method of measuring peak-to-peak distance.

FT-IR을 활용한 비 침습적 피부 장벽 지질 패킹 분석과 손상된 장벽의 개선 제형 연구 (Non-invasive Skin Barrier Lipid Packing Analysis Using FT-IR and Study of Cosmetic Formulation for Damaged Barrier)

  • 김혜진;김선영;이설훈
    • 대한화장품학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.307-317
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    • 2020
  • 피부 표피의 장벽 구조는 신체 내부의 수분 손실을 방지하고 외부의 이물질의 침입을 막는데 핵심적인 구조이고 각질세포와 세포간 지질로 구성된다. 이 때, 피부 장벽의 세포간 지질은 orthorhombic 구조로 패킹되어있을 때 가장 강한 구조를 가지고 있다. 그러나 다양한 외부 원인에 의해 손상되어 hexagonal 구조로 변화한다. 이런 물리적인 구조의 변화는 FT-IR을 이용하여 지질의 CH2-CH2 scissoring band의 시그널은 분석하여 비 침습적으로 분석 가능하다. 본 연구에서는 SDS를 Porcine skin에 처리하여 피부 장벽 손상모델을 구축하고 FT-IR signal을 분석하여 패킹구조의 변화 정도를 수치화 하였다. 이후 화장품 제형의 처리에 따라서 손상 모델의 장벽 회복 여부를 판단하였다. 이를 통하여 기존의 피부 장벽의 수분 증발량을 분석하는 간접적인 측정 방식을 보완할 수 있다. 또한, 피부 장벽 구조의 물리적인 변화를 직접적이고 효율적으로 분석하는 방식으로 활용 가능하여 다양한 소재의 기능 규명과 제형의 검증에 사용될 수 있다.

선형 종ㆍ원적외선 이중대역 동시 검출기배열을 위한 신호취득회로의 설계 (Design of readout circuit for linear two-color infrared detector array)

  • 김철범;우두형;강상구;이희철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권9호
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    • pp.49-56
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    • 2004
  • HgCdTe 64×2 중원적외선 이중대역 동시검출기를 위한 포화전류차단 회로를 갖는 BDI입력방식의 신호취득회로(ROIC)를 설계하였다. 제안된 포화차단 회로를 통해서 중적외선 신호가 포화되면 원적외선 신호도 왜곡이 일어나던 기존의 문제점을 해결함으로써 120k정도 더 넓은 온도 영역의 물체까지 측정할 수 있는 범위를 확보하고 중적외선 검출기에서 발생하는 dead pixel에 의해 원적외선 검출기의 성능은 영향받지 않는 특성을 보였다. 회로 제작에 사용한 공정은 0.Sum 2-poly 3-metal Hynix CMOS 공정이었다. 측정결과 중적외선 신호와 원적외선 신호가 동시에 처리되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 측정된 잡음의 크기는 상온에서 53uV로서 동작온도 77K의 값으로 환산시켜 보았을 때 27uV로 ROIC의 특성이95% BLIP 조건을 만족함을 알 수 있었다.

실내 다원접속 통신을 위한 TH Binary PPM IR 시스템의 성능 평가 (Performance Evaluation of Time Hopping Binary PPM Impulse Radio System for Indoor Multiple Access Communication)

  • 이양선;강희조
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권7호
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    • pp.1032-1037
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    • 2002
  • 본 논문에서는 FCC에서 제정한 허용 주파수 3.I~10.6GHz 대역 내에서 사용 가능한 모노 펄스를 이용하여 PPM 변조된 TH R 시스템 시뮬레이터를 설계하고 시뮬레이터를 이용하여 모노사이클펄스 특성 및 시스템 성능을 분석하였다. 또한, 제안한 파라미터를 이용하여 다원접속 간섭 환경에서 IR 시스템의 오율 성능을 분석하였다. 결과에 의하면, 허용 주파수 범위 내에서 적용 가능한 펄스폭 결정 파라미터$(t_n)$는 0.04~0.0326 ns로 매우 한정되고 동일 펄스 신호의 세기에서는 펄스 주기에 상관없이 Ns에 의해서 시스템 성능이 변화되는 것을 알 수 있었다. 다원접속 간섭 환경을 고려한 경우 50 Mbps 이상의 고속전송을 요하는 IR 시스템에서는 다원접속 간섭 자체로 인해 매우 심각한 성능 열화가 발생하는 것을 알 수 있었다.

다원접속 통신을 위한 초광대역 임펄스 무선 전송 시스템 연구 (A Study of Ultra Wideband Impulse Radio Systems for Multiple Access Communication)

  • 이양선;강희조;문용규;양승인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.224-231
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    • 2003
  • 본 논문에서는 FCC에서 제정한 허용 주파수 3.1~10.6 GHz 대역 내에서 IR 시스템 설계를 위한 특성 파라미터를 유도하고, 다원접속 간섭 환경에서 IR 시스템의 오율 성능을 분석하였다. 결과에 의하면, FCC에서 제정한 허용 주파수 범위 내에서 적용 가능한 펄스 주기($t_{n}$) 는 0.04~0.0326 ns로 매우 한정됨을 알 수 있었다. 또한, 시스템 성능 변화에 있어서 펄스 주기보다는 펄스반복개수($N_{s}$ )에 의해서 시스템 성능이 크게 변화되는 것을 알 수 있었다. 따라서, 다원접속 시스템 설계 시 동시 사용자 수에 따라 모노 펄스의 주기 및 프레임 단위 시간(Τ$_{f}$ )의 설정이 필요하고 전송율에 따른 적정한 펄스 반복 개수를 설계해야 함을 알 수 있었다. 다원접속 간섭 발생 시에는 50Mbps 이상의 고속 전송을 요하는 IR 시스템에서 다원접속 간섭 자체로 인해 매우 심각한 성능 열화가 발생하는 것을 알 수 있었고, 따라서, 고속 전송 다원접속 IR 시스템 설계 시에는 다원접속 간섭을 제거할 수 있는 추가적인 보상기법이 동시에 설계되어야 함을 알 수 있었다.