• 제목/요약/키워드: Linear Frequency Modulation

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능동소나 linear frequency modulation 신호의 fractional Fourier transform 분석에 기반한 표적의 거리 추정 (Estimation of target distance based on fractional Fourier transform analysis of active sonar linear frequency modulation signals)

  • 형성웅;박명호;황수복;배건성
    • 한국음향학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.8-15
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    • 2016
  • Fractional 푸리에 변환(Fractional Fourier Transform : FrFT)은 기존의 푸리에 변환의 일반화된 형태로서, 변환차수 ${\alpha}$에 따라 임의의 시간-주파수 영역에서의 신호해석이 가능하다. FrFT는 특히 LFM(Linear Frequency Modulation) 신호의 분석에 있어 잡음에 강한 특성으로 인해 많은 장점을 가진다. 본 논문에서는 능동소나에서 표적에 맞고 반향된 수신신호의 FrFT 스펙트럼으로부터 표적과의 거리를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 합성한 표적 신호를 통해 제안한 방법의 타당성을 검증하였으며, 실제 수중 실험을 통해 얻은 잡음 및 잔향 환경에서의 신호에서도 신뢰성 있는 표적과의 거리 추정이 가능함을 확인하였다.

Investigation of Low-Frequency Characteristics of Four-Switch Three-Phase Inverter

  • Yuan, Qingwei;Cheng, Chong;Zhao, Rongxiang
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권4호
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    • pp.1471-1483
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    • 2017
  • The low-frequency characteristics of four-switch three-phase (FSTP) inverter are investigated in this paper. Firstly, a general space vector pulse width modulation (SVPWM) directly involved the neutral point voltage of DC-link is proposed, where no sector identifications and trigonometric function calculations are needed. Subsequently, to suppress the DC offset in the neutral point voltage, the relationship between the neutral point voltage and the ${\beta}-axis$ component of the load current is derived, and then a new neutral point voltage control scheme is proposed where no low pass filter is adopted. Finally, the relationship between the load power factor and the maximum linear modulation index of the FSTP inverter is revealed. Since the operational region for the FSTP inverter in low frequency is reduced by the enlarged amplitude of the neutral point voltage, a linear modulation range enlargement scheme is proposed. A permanent magnet synchronous motor with preset rotary speed serves as the low-frequency load of the FSTP inverter. Experimental results verify that the new neutral point voltage control scheme is effective in the deviation suppression of the neutral point voltage, and the proposed scheme is able to provide a larger linear operational region in low frequency.

변형 램프변조를 이용한 간섭 센서의 신호처리 (Signal processing of interferometric sensor using modified ramp modulation)

  • 강현숙;예윤해
    • 센서학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.342-348
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    • 2007
  • A high-speed signal processor for Fabry-Perot interferometric sensors using modified ramp modulation is implemented. The main idea for the signal processing is to find a modulation waveform that could induce a linear frequency change in a laser diode to linearize the relationship between the optical phase shift and measurand. It is found that the waveform could be modeled as the addition of a linear term and an exponential term. A signal processor adopting modified ramp modulation technique is implemented and evaluated to find linearity, drift and random walk of $<{\pm}1.5%$, $0.4^{\circ}C$, $5.28{\times}10^{-4}^{\circ}C/{\sqrt{Hz}}$.

GSFM 펄스를 이용한 다중 수직지향각 기반 선체고정소나 능동 표적 탐지 (Multiple vertical depression-based HMS active target detection using GSFM pulse)

  • 홍정표;조점군;김근환;이균경;윤경식
    • 한국음향학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.237-245
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    • 2020
  • 수중표적의 저소음화로 표적의 방사소음이 감소함에 따라 수동소나의 한계가 나타나면서 신호를 송신하고 표적 반사 신호를 탐지하는 능동탐지에 대한 연구가 활발해 지고 있다. 일반적으로 선체고정소나(Hull-Mounted Sonar, HMS)를 이용한 능동탐지 시 음파가 도달하지 않는 음영구역을 줄이기 위해 수직지향각을 조정하면서 다수의 Linear Frequency Modulation(LFM) 부펄스를 대역분할하여 순차적으로 송신한다. 하지만 최근에 Sinusoidal Frequency Modulation(SFM)의 일반화된 형태인 Generalized SFM(GSFM) 펄스가 제안되었고, 파라미터 설정에 따라 GSFM 부펄스 간에 직교성이 확인되었다. 따라서, 본 논문에서는 GSFM을 선체고정소나의 다중 수직지향각 능동탐지에 활용함으로써 부펄스의 대역폭 사용을 극대화 하여 신호처리 이득에 따른 능동탐지 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다. 모의실험을 통해 부펄스가 3개일 때, GSFM이 LFM 대비 약 5 dB 정도의 정합필터 이득이 있음을 확인하였다.

위성 변조 비콘 신호의 2위상 특성을 이용한 주파수 오프셋 보상방법에 대한 연구 (A Study on Frequency Offset Compensation using 2-Phase Characteristic of Beacon Signal modulated by Satellite)

  • 최철희
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.97-103
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    • 2018
  • 위성 변조 비콘 신호는 위성에서 생성한 TOD (Time of Day) 데이터를 gold sequence를 이용하여 확산 시킨 후 linear phase modulation을 통해 전송된다. 변조 비콘 신호를 수신 시 위성과 지상 수신기 간 특성 차이 때문에 주파수 오프셋(FO)이 발생한다. 기존 위성 변조 비콘 수신기는 변조 비콘 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 주파수를 동기화시키는 방법이며, 이는 시스템 구현 관점에서 딜레이 및 복잡도를 증가 시킬 뿐만 아니라 points 간 생기는 FO과 phase offset에 의한 위상차를 보정하는 별도의 회로가 필요하다. 본 논문에서는 이를 극복하기 위해 변조 비콘 신호의 2위상 성형된 특성을 이용하여 coarse FO와 phase offset을 한 번에 보정 및 복조하기 위한 방안과 그에 따른 하드웨어 구성도를 제안 및 분석하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 방식에 적합한 변조 지수(modulation index)를 분석하였으며 그에 따른 적정 누적 개수 또한 분석하였다.

Fractional Fourier 변환을 이용한 LFM 신호 분리 (LFM Signal Separation Using Fractional Fourier Transform)

  • 석종원;김태환;배건성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.540-545
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    • 2013
  • Fractional 푸리에변환(Fractional Fourier Transform : FRFT)은 기존의 푸리에 변환의 일반화된 형태로서, 양자역학분야에서 처음 소개되었다. FRFT가 가지는 시간-주파수 영역에서의 단순하면서도 유용한 특성으로 인하여, 지금까지 소나 및 레이더 신호처리 분야에서 많은 연구결과들이 발표되었으며, 푸리에 변환을 활용한 기존의 방법보다 우수한 연구결과를 보여 왔다. 본 논문에서는 LFM(Linear Frequency Modulation)신호들이 겹쳐져 수신되었을 경우에 이들 신호들을 검출하고 분리하기 위해 FRFT를 이용하였다. 실험결과 수신된 LFM 신호들을 FRFT 영역에서 효율적으로 검출하고 분리가 가능함을 확인하였다.

무선채널의 협대역화에 따른 변조방식 고찰 (A Survey on Modulation Methods for Narrow Bandwidth of Wireless Channel)

  • 박상영;이홍섭
    • 전자통신동향분석
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    • 제9권4호
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    • pp.131-138
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    • 1994
  • 최근 무선통신의 활성화에 따라, V/UHF(very/ultra high Frequency) 대역에서 한정된 주파수를 효율적으로 이용하기 위한 방법의 하나로서, 점차 점유 주파수 대역의 폭을 축소하여 보다 많은 이용자를 수용하도록 무선 채널의 협대역화가 추진되고 있다. 본 고에서는 먼저 V/UHF 대역 무선 통신에서 채널의 협대역화에 관련된 기술 중에서 현재까지 사용되고 있는 FM(frequency modulation), AM(amplitude modulation) 변조 방식의 장,단점을 살펴본후, 새로운 LM(linear modulation) 변조 방식에 대한 기술적 배경 및 특성을 알아보았다. LM은 SSR(single side band)-AM이 발전한 것으로서, TTIB(transparent tone-in-band), CLT(Cartesian loop transmitter), FFSR(feed-forward signal regeneration), DSP(digital signal processing)등 4가지의 기술이 결합하여 만들어진 것이다. LM 방식에 사용된 4가지 기술을 소개하고, 기존의 변조 방식에 비해 개선된 사항에 대해 서술한다.

Performance analysis of WPM-based transmission with equalization-aware bit loading

  • Buddhacharya, Sarbagya;Saengudomlert, Poompat
    • ETRI Journal
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    • 제41권2호
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    • pp.184-196
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    • 2019
  • Wavelet packet modulation (WPM) is a multicarrier modulation (MCM) technique that has emerged as a potential alternative to the widely used orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) method. Because WPM has overlapped symbols, equalization cannot rely on the use of the cyclic prefix (CP), which is used in OFDM. This study applies linear minimum mean-square error (MMSE) equalization in the time domain instead of in the frequency domain to achieve low computational complexity. With a modest equalizer filter length, the imperfection of MMSE equalization results in subcarrier attenuation and noise amplification, which are considered in the development of a bit-loading algorithm. Analytical expressions for the bit error rate (BER) performance are derived and validated using simulation results. A performance evaluation is carried out in different test scenarios as per Recommendation ITU-R M.1225. Numerical results show that WPM with equalization-aware bit loading outperforms OFDM with bit loading. Because previous comparisons between WPM and OFDM did not include bit loading, the results obtained provide additional evidence of the benefits of WPM over OFDM.

최적 변조제어기를 이용한 전력시스템의 부하주파수 제어에 관한 연구 (A Study on the Load Frequency Control of Power System Using an Optimal Modulation Controller)

  • 정형환;허동렬;정문규;주석민;이준탁
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제26권3호
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    • pp.299-306
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    • 2002
  • The load frequency control(LFC) of power system is one of important subjects in view of system operation and control. That is, even though the rapid load disturbances are applied to the given power system, the stable and reliable power should be supplied to the users, converging unconditionally and rapidly the frequency deviations and the tie-line power flow ones of each area into allowable boundary limits. Nonetheless of such needs, if the internal parameter perturbation and the sudden load variation are given, the unstable phenomena of power systems can be often brought out because of the large frequency deviation and the unsuppressible power line one. So, an optimal modulation controller for UC of multi-area power system is designed by a recursive algorithm that determines the state weighting matrix Q of a linear quadratic performance criterion. The optimal modulation controller is based on optimal control and can obtain the exact dynamic response of the UC of multi-area power system in the time domain. The performances of the resultant optimal modulation control, that is, the steady-state deviations of frequency and tie-line power flow and the related dynamics, were investigated and analyzed in detail by being applied to the UC of multi-area power system in the perturbations of predetermined internal parameters. Through the simulation results tried variously in this paper for disturbance of stepwise load changes, the superiorities of the proposed optimal modulation controller in robustness and stability were proved.

20 MHz-3 GHz Programmable Chirp Spread Spectrum Generator for a Wideband Radio Jamming Application

  • Kim, Sun-Ryoul;Ryu, Hyuk;Ha, Keum-Won;Kim, Jeong-Geun;Baek, Donghyun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.771-776
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    • 2014
  • In this paper, an agile programmable chirp spread spectrum generator for wideband frequency-jamming applications from 20 MHz to 3 GHz is proposed. A frequency-mixing architecture using two voltage-controlled oscillators is used to achieve a wideband operating frequency range, and the direct digital synthesizer (DDS)-based chirping method with a two-point modulation technique is employed to provide a programmable and consistent chirp bandwidth. The proposed signal generator provides the various programmable FM signals from 20 MHz to 3 GHz with a modulation bandwidth from 0 to 400 MHz. The prototype successfully demonstrates arbitrary sequential jamming operation with a fast band-to-band hopping time of < 10 ${\mu}sec$.