• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.440-449
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• 2008

본 논문에서는 Inmarsat M4 시스템의 수신기의 실제 구현에 적합한 16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) carrier recovery loop를 제안한다. Inmarsat M4 시스템 규격에서 권고하는 frequency tolerance는 ${\pm}924\;Hz$ (Signal bandwidth: 33.6 kHz) 로서 이러한 상대적으로 큰 주파수 옵셋 환경에서 안정된 동작이 가능한 carrier recovery loop 설계가 요구된다. 일반적인 PLL(Phase Locked Loop) 만을 이용한 carrier recovery loop는 상대적으로 큰 주파수 옵셋 환경에서 안정적인 성능을 보장할 수 없으며, 이에 따라 본 논문에서는 상대적인 주파수 옵셋이 큰 환경에서도 안정적이 동작이 가능한 Inmarsat M4 시스템을 위한 carrier recovery loop 루프를 제안한다. 제안된 carrier recovery loop는 우선 carrier recovery 이전에 UW 신호 detection 을 위해 주파수 옵셋에 강인한 differential filter 기반의 noncoherent 방식의 detector를 이용하여 UW detection을 수행하였으며, 이후 초기 주파수 옵셋 포착을 위해 UW(Unique Word) 신호를 이용한 차동 방식의 CP(Cross Product)-AFC를 적용하였다. 또한 일반적으로 알려진 16-QAM NDA (Non Data Aided) 방식 대신 안정적인 jitter 성능을 위하여 16-QAM DD(Decision Directed) 방식의 PLL 을 적용하여 위상 추적을 수행하였으며, 성능 검증을 통해 제안된 16-QAM carrier recovery loop가 만족스러운 성능과 신뢰성 있는 동작이 가능함을 입증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.76-85
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• 2009

높은 해상도를 갖는 UWB 신호는 무선 개인영역망에서 거리추정 및 위치추정에 사용된다. 이들 노드는 국부클럭으로 동작하고, 노드간의 클럭 주파수 차이는 이동노드의 위치를 추정하는 거리추정 알고리즘에 심각한 영향을 미친다. IEEE802.15.4a의 저속 UWB에서는 추가적인 망동기의 도움 없이 수행하는 TWR 및 SDS-TWR의 비동기 양방향 거리추정 방식을 기술하고 있으나 클럭 주파수차이의 영향을 없애지는 못하고 있다. 그러므로 UWB 물리기능에 두 노드의 수정발진기 주파수 차이를 추정하는 방식이 필요하다. 고속 UWB에서는 추적회로를 사용한 수정발진기 편이 추정이 표준에 별도로 요구되지 않고 있다. 그러나 잡음이 없는 환경에서는 노드간의 수정발진기 편이 추정이 가능하다. 본 논문에서는 상대주파수 편이를 사용하여 TWR 기반의 거리추정 수식을 유도하였으며, 이상적인 수식에서의 잔여 오차를 분석하였다. 또한 시뮬레이션으로 상대주파수 편이 알고리즘의 성능을 평가하고, TWR 횟수에 따른 거리추정오차를 분석하였다. 결과적으로 클럭 해상도가 낮더라도 다수의 TWR을 사용한 상대주파수 편이 보상 방식에 의하여 거리추정오차의 성능이 개선됨을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.229-236
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• 2009

WPAN에서는 해상도가 높은 UWB 신호를 사용하여 노드 간의 거리를 추정하고 이로부터 이동노드의 위치를 추정한다. 비동기 거리추정 방식은 고정노드와 이동노드 간에 비동기 상태에서 노드간의 거리를 추정하는 바 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향이 심각하다. 고속 UWB에서는 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향을 감소시키기 위하여 비동기 TWR 방식을 연속으로 수행하고, 상대주파수 편이 보상방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 고속 UWB의 상대주파수 편이 보상 수식을 완성하고, 이를 적용하는데 대한 문제점을 분석하고, 정확한 주파수편이 보상 방안을 제안한다. 거리추정 방식은 원래의 TWR, 상대주파수 편이 보상 및 정확한 주파수 편이 보상 방식에 의한 TWR에 대하여 시뮬레이션으로 성능을 분석하였다. 상대주파수편이 방식과 정확한 주파수편이 방식은 잡음이 없는 상태에서는 유사한 성능을 나타내었다. 제안된 정확한 주파수 편이 방식은 SNR이 열악한 환경에서 상대주파수 편이 보상 방식보다 정확한 거리를 추정하는 것을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.504-507
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• 2007

The KOMPSAT-2 satellite is a push-broom system with MSC (Multi Spectral Camera) which contains a panchromatic band and four multi-spectral bands covering the spectral range from 450nm to 900nm. The PAN band is composed of six CCD array with 2528 pixels. And the MS band has one CCD array with 3792 pixels. Raw imagery generated from a push-broom sensor contains vertical streaks caused by variability in detector response, variability in lens falloff, pixel area, output amplifiers and especially electrical gain and offset. Relative radiometric calibration is necessary to account for the detector-to-detector non-uniformity in this raw imagery. Non-uniformity correction (NUC) is that the process of performing on-board relative correction of gain and offset for each pixel to improve data compressibility and to reduce banding and streaking from aggregation or re-sampling in the imagery. A relative gain and offset are calculated for each detector using scenes from uniform target area such as a large desert, forest, sea. In the NUC of KOMPSAT-2, The NUC table for each pixel are divided as HF NUC (high frequency NUC) and LF NUC (low frequency NUC) to apply to few restricted facts in the operating system ofKOMPSAT-2. This work presents the algorithm and process of NUC table generation and shows the imagery to compare with and without calibration.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.277-280
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• 2008

Enhancing the positioning precision is the primary pursuit of GPS users. To achieve this goal, most studies have focused on the relationship between GPS receiver clock errors and GPS positioning precision. This study utilizes undifferentiated phase data to calculate GPS clock errors and to compare with the frequency of cesium clock directly, thus verifying estimated clock errors by the method used in this paper. The relative frequency offsets from this paper and from National Standard Time and Frequency Laboratory of Taiwan match to $1.5{\times}10^{12}$ in the frequency instability, suggesting that the proposed technique has reached a certain level of quality. The built-in quartz clocks in the GPS receivers yield relative frequency offsets that are 3 to 4 orders higher than those of rubidium clocks. The frequency instability of the quartz clocks is on average two orders worse than that of the rubidium clock. Using the rubidium clock instead of the quartz clock, the horizontal and vertical positioning accuracies were improved by 26-78% (0.6-3.6 mm) and 20-34% (1.3-3.0 mm), respectively, for a short baseline. These improvements are 7-25% (0.3-1.7 mm) and 11% (1.7 mm) for a long baseline. Our experiments show that the frequency instability of clock, rather than relative frequency offset, is the governing factor of positioning accuracy.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권3호
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• pp.197-206
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• 2021

We compared two typical ensemble time scale algorithms; AT1 and Kalman filter. Four commercial atomic clocks composed of two hydrogen masers and two cesium atomic clocks provided measurement data to the algorithms. The allocation of relative weights to the clocks is important to generate a stable ensemble time. A 30 day-average-weight model, which was obtained from the average Allan variance of each clock, was applied to the AT1 algorithm. For the reduced Kalman filter (Kred) algorithm, we gave the same weights to the two hydrogen masers. We also compared the frequency stabilities of the outcome from the algorithms when the frequency offsets and/or the frequency drift offsets estimated by the algorithms were corrected or not corrected by the KRISS-made primary frequency standard, KRISS-F1. We found that the Kred algorithm is more effective to generate a stable ensemble time scale in the long-term, and the algorithm also generates much enhanced short-term stability when the frequency offset is used for the calculation of the Allan deviation instead of the phase offset.

• 한국광학회지
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• 제13권6호
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• pp.543-547
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• 2002

9.2GHz 주파수 차이로 위상잠금(phase-locking)된 레이저 시스템을 제작하여 그 특성을 조사하였다. 외부공진기 다이오드 레이저 2대를 제작하고, 두 레이저가 9.2GHz 주파수 차이를갖도록 디지털 회로를 이용하여 위상잠금 하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 스펙트럼을 측정하였으며, 이로부터 신호의 반송률이 약 93%임을 알 수 있었다. 위상잠금된 두 레이서의 상대 선폭은 2Hz 이하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 위상잡음을 측정하였으며, 측정된 위상잡음 스펙트럼으로부터 적분시간 1s 이하에서 상대적인 주파수 안정도를 계산하였다. 적분시간 1s 이상에서는 주파수 측정방법으로 상대적인 주파수 안정도를 측정하였는데, 적분시간 20s 에서 알란편차는 $2.7{\times}10^{-19}$였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.84-94
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• 2006

본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.219-226
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• 2012

3GPP의 LTE/LTE-Advanced 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술적용으로 주파수 할당에 의한 간섭분석 및 주파수 공유평가가 중요하다. 이에 본 논문에서는 LTE 두 사업자/시스템간의 인접채널 간섭 분석에 의한 주파수 공유연구를 수행하였다. 업링크 및 다운링크에서의 시스템 용량 및 스루풋(throughput) 손실에 대한 시뮬레이션 분석이 이루어져 5% 손실율의 주파수 공유기준으로 요구되는 ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio) 값을 정의하였다. 유저(user)의 위치, 간섭 대역폭, 시스템 분리 옵셋(separation offset) 등의 파라미터들에 의해 주파수 공유를 위해 요구되는 ACIR 값에 미치는 영향이 분석되었으며, 이러한 결과 데이터 및 간섭분석 방법들은 향후 LTE RF 표준 및 주파수 유효이용에 참고자료로 활용될 것이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권2호
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• pp.202-207
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• 2015

A CMOS relaxation oscillator, with high robustness over process, voltage and temperature (PVT) variations, is designed in $0.18{\mu}m$ CMOS. The proposed oscillator, consisting of full-differential charge-discharge timing circuit and switched-capacitor based voltage-to-current conversion, could be expanded to a simple open-loop frequency synthesizer (FS) with output frequency digitally tuned. Experimental results show that the proposed oscillator conducts subcarrier generation for frequency-modulated ultra-wideband (FM-UWB) transmitters with triangular amplitude distortion less than 1%, and achieves frequency deviation less than 8% under PVT and phase noise of -112 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency. Under oscillation frequency of 10.5 MHz, the presented design has the relative FS error less than 2% for subcarrier generation and the power dissipation of 0.6 mW from a 1.8 V supply.