본 논문에서는 PC모듈 기반으로 LED(Light Emitting Diode)의 White조명을 이용한 VLC(Visible Light Communication) 송 수신기 모듈의 미디어 전송 시스템을 구현하고 전송 기술에 대해 성능 분석을 하기 위한 연구이다. LED가시광통신을 실현시키고자 송신부에는 1~12개의 LED발광소자와 수신부에는 가변 센서를 사용 하고자 한다. LED가시광통신을 하고자 개발이 이루어진 송 수신부의 초기 거리 값은 0~1m이상으로 하고 전체 시스템 전송 속도는 수천 kbps를 가지는 가시광 미디어 전송 시스템을 이루었다. 성능 분석을 위해서, PC 모듈에 LED 및 적외선센서를 구성하여 예측 및 통신 거리에 분석하여 응용 방법과 가능성에 대해서 확인하고자 한다. LED 모듈의 전체적인 효율 증가를 위하여 렌즈 착용시와 미착용시 각 성능을 측정하여 약 20%의 효율이 증가하였음을 알 수 있었다.
This study was performed to investigate the effects of enhanced light transmission on plant growth, photosynthetic ability, and disease tolerance to leaf blight, anthracnose in ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer, Araliacease family) during the early growth stage (April to June). The photosynthetic ratio, stomatal conductance, and stem diameter of plants grown under a shade net with 15% light transmission rate showed an increasing trend compared to the control plants (5% light transmission rate) although the growth of the aerial parts were not influenced significantly. Plant height, stem length, and leaf length of treated plants were not significantly different from those of the control plants. Root parameters, such as root length, diameter, and weight of treated plants increased significantly compared to the control. Yield performance ($187.4kg{\cdot}10a^{-1}$) of treated plants was 55.5% higher than that of the control ($150.4kg{\cdot}10a^{-1}$). Additionally, disease severity scores of treated plants were lower than those of the control plants, revealing higher survival rates. To retain high yield potential and enhance the level of disease tolerance in ginseng, we suggest the increase of light transmission rate during the early growth stage.
투과 매트릭스 방법을 이용하여 다중모드 광섬유 출력단에서 빛의 세기 분포를 제어하는 연구를 수행하였다. 공간 빛 변조기를 이용하여 원형으로 배치된 Hadamard 고유모드 위상분포를 실험적으로 구현하고, 네 가지 위상 값 변조 방법을 통하여 다중모드 광섬유의 투과 매트릭스를 실험적으로 도출하였다. 도출한 투과 매트릭스를 기반으로 광섬유에 입사하는 빛에 공간적인 위상 분포를 사전에 적용함으로써 광섬유 출력단의 원하는 위치에 빛을 집속하고자 하였다. 다중모드 광섬유 출력단 코어의 특정 위치에서 주변 배경 신호 대비 최대 359.6배 큰 세기로 빛을 집속할 수 있었으며 다중모드 광섬유 코어 영역 전반에 걸쳐 평균적으로 104.6배 향상된 값으로 빛을 집속할 수 있었다.
In this study, a multilevel visible light communication (VLC) system based on resistor ladder circuit is designed to transmit medical data. VLC technology is being considered as an alternative wireless communication due to various advantages such as ubiquity, license free operation, low energy consumption, and no radio frequency (RF) radiation characteristics. With VLC even in places where traditional RF communication (e.g., Wi-Fi) is forbidden, significant bio-medical signal including the electrocardiography (ECG) and photoplethysmography (PPG) data can be transmitted. More lives could be saved anywhere by this potential advantage of VLC with a fast emergency response time. A multilevel transmission scheme is adopted to improve the data capacity with keeping simplicity, where data transmission rate can increase by log2m times (m is the number of voltage levels) than that of conventional VLC transmission based on on/off keying. In order to generate multi-amplitudes, resistor ladder circuit, which is a basic principle of digital to analog convertor, is employed, and information is transferred through LED (Light-Emitting Diode) with different voltage level. In the receiver side, multilevel signal is detected by optical receiver including a photo diode. Then, the collected data are analyzed to serve the necessary medical care to the concerned patient.
본 논문에서는 가시광 통신(visible light communication: VLC) 상향 전송에서 전송거리 확대를 위한 전송방식을 제안하였다. 이를 위해 집광된 infrared(IR)-light emitting diode(LED)의 출력을 이용하여 조명에 위치한 광수신부에 전송하였다. 이러한 집광을 하는 경우 지향성이 너무 커서 IR-LED를 조명부 수신모듈에 정확히 향하지 않는다면 전송이 어렵게 되는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위해 여러 개의 IR-LED를 조금씩 다른 방향을 향하도록 배치하고, 수신부와 통신을 통해 이 중 최고의 전송성능을 보이는 IR-LED를 선택하는 방법을 제안하였다. 통신 성능을 주기적으로 감시하고, 성능이 저하되면 LED 재검색 과정을 통해 새롭게 최상의 성능을 보이는 LED로 통신을 교체하도록 한다.
본 논문에서는 CMOS센서 기반 가시광 통신 시스템에서 고속전송을 위한 다중 광원의 간섭제거 및 이미지 센싱 처리기술에 대해서 연구하였다. 이미지센서를 통한 광학카메라 통신에서 전송 용량을 향상 시키려면 각 LED에서 다른 데이터를 동시에 전송해야한다. 그러나 고속전송을 위한 다수의 LED광원 환경은 인접한 LED 간 간섭을 일으킬 수 있다. 이 경우, 가시광통신시스템은 일반적으로 세기 변조를 사용하기 때문에 다수의 LED가 동시에 데이터를 전송할 경우 인접한 LED의 빛 퍼짐 간섭으로 인해 각각의 LED들의 정확한 신호 검출이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 듀얼 CMOS 센서를 사용하여 다수의 광원 LED의 ON/OFF 상태를 정확히 인식하고, 각각의 LED들의 이미지 시그널 프로세싱 기법을 제안하였다. 이러한 기법을 통해 다수의 LED픽셀을 정확하게 인식하여 다중LED OCVLC 시스템의 총 평균 비트 오류율과 처리량을 향상시킬 수 있다.
PURPOSE. This study evaluated the depth of cure of resin composite cured by light through a translucent fiber post. MATERIALS AND METHODS. The opaque plastic tubes in various lengths of 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 mm. were filled with resin composite in which two different translucent fiber posts were inserted into the center and photo-polymerized for 40 seconds. The degree of conversion of the cured composite at bottom surface were examined using Fourier transform infrared attenuated total reflection spectrometer (FTIR/ATR) at 0.1, 0.5 and 1.0 mm apart from the post surface. RESULTS. The degree of conversion of the 0.1 mm, 0.5 mm, 1.0 mm apart from the post surface was highest at the 2 mm level and continuously decreased when the distance from the light source was increased and drastically decreased when the depth from the top of the post was greater than 4-6 mm. For each level, the highest degree of conversion was at 0.1 mm from the post surface and decreased continuously when the distance apart from the post surface was increased. CONCLUSION. The quantity of light transmission depends on the type of post and the light transmission capability of the post, especially after 4-6 mm depth and the area further apart from the post surface, are insufficient for clinical light activation of resin composite.
밀병(watercore)은 과실의 저장 및 유통 산업에 있어서 큰 영향을 주므로 이를 비파괴측정할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 투광량을 이용한 사과의 밀병 판별 가능성과 밀병 판별에 영향을 미치는 인자들을 조사하였다. 사과의 화상데이터는 CCD 카메라를 사용하여 영상을 취득하였다. 밀병이 많이 든 사과는 밀병이 적게 든 사과보다 투광량이 더 많았으며 투광량에 의한 사과의 밀병 판별 정확도는 약 70%이었다. 사과의 과피두께, 색소층 두께, 과육밀도 등이 투광량에 영향을 미치는데 과피와 색소층의 두께가 얇고 과육밀도가 낮을수록 투광량은 높은 경향을 나타내었다. 사과의 착색정도가 좋을수록 밀병이 존재할 확률이 높았으며 착색분포는 밀병판별에 거의 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 가시광 통신시스템에서 플리커 완화 및 BER 성능 향상을 위한 코딩 기법에 관해서 연구하였다. 가시광 통신의 전송 속도를 높이기 위해 다수의 LED를 사용하는 멀티전송 다중 LED 전송시스템이 활발히 연구되고 있다. 그러나 N개의 LED를 사용하는 다중 LED 가시광 통신시스템에서 N개의 LED를 통해 데이터를 전송할 때, 데이터 시퀀스에 따라 동시에 0이 전송되는 연집 Zero 구간이 발생하고, 또한 1의 전송 구간이 서로 다르기 때문에 플리커 현상과 Dimming level의 변화로 인한 조명 성능 저하 현상이 발생하게 된다. 가시광 통신시스템은 통신 및 조명 기능을 동시에 수행하는 통신시스템이다. 따라서 통신의 전송 효율과 조명의 밝기를 동시에 고려되어야 한다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 각각의 LED 데이터 시퀀스의 코딩 맵핑을 통해 플리커 현상과 Dimming level 문제를 완화하고 에러 검출 및 BER 성능을 향상시킬 수 있는 플리커 완화 기법을 제안하였다.
본 논문에서는 LED(Light Emitting Diode)조명을 통해 통신을 접목하여 이용이 간편한 가시광통신 시스템을 구현 하고자 한다. LED 가시광 통신을 실현시키고자 송신부에는 1~12개의 LED 발광 소자와 수신부에는 가변 PD(Photo Diode)인 센서를 사용한다. LED가시광통신을 하고자 개발이 이루어진 송 수신부의 초기 거리 값은 0~1.5m 이상으로 하고, 전체 시스템 전송 속도는 수 천 kbps의 가변성을 가지는 가시광 미디어 전송 시스템을 이루었다. LED 모듈의 전체적인 효율 증대를 위해 렌즈 착용시와 미착용시 성능 실험을 하여 효율 측정을 하였으며, 구현된 연구의 성능 분석을 위한 기존 PC 모듈에 LED 및 PD를 구성하여 LED 개수, 전송속도에 따른 최대 송수신의 통신 거리를 실험하고 응용 방법과 가능성에 대해서 확인하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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