소프트웨어 정의 무선(SDR)은 다양한 무선통신 환경에 유연하게 대처하기 위하여 하나의 공통 하드웨어 플랫폼에 필요로 하는 응용 소프트웨어를 자유롭게 재구성할 수 있는 무선통신 기술이다. 소프트웨어 정의 무선 기술을 구현한 SCA 기반 재구성 가능한 미들웨어 플랫폼 SCARLET의 기능을 검증하기 위해서는 시스템의 각 기능을 관리하고 분석할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 SCARLET과 네트워크로 연결되어 관리 및 제어 기능을 할 수 있는 웨이브폼 관리자 구조를 제안하고, 이를 구현한다. 그리고 SCARLET 미들웨어 플랫폼을 사용하는 전체 시스템의 각 기능을 상세하게 제어하여 전체 시스템을 실험함으로써 구현된 웨이브폼 관리자의 성능을 검증한다.
본 논문에서는 차세대 디지털 무선통신시스템에 적용하기 위하여 소프트웨어를 기반으로 한 Polar 송신기를 설계하고 분석하였다. 구현한 Polar 송신기는 CORDIC 알고리즘을 적용하여 I/Q데이터를 입력받아서 진폭과 위상정보를 독립적으로 처리하는 Polar 변환을 하도록 하였으며, 소프트웨어를 이용하여 DDS의 출력신호의 주파수를 Sweep시킬 수 있도록 구성하였다. 구현한 Polar 송신기는 소프트웨어 제어를 통해 DDS의 주파수 제어범위 내에서 1.16 GHz까지 주파수를 제어할 수 있음을 보였다. 향후 이득, 위상, 출력 등 제어 가능한 블록요소들을 제어할 수 있음을 보였으며, 소프트웨어를 이용하여 SDR기반 디지털 무선통신시스템에 적용이 가능함을 보였다.
Bandpass sampling (BPS) techniques for the direct down-conversion of RF bandpass signals have become an essential technique for software defined radio (SDR), due to their advantage of minimizing the radio frequency (RF) front-end hardware dependency. This paper proposes an algorithm for finding the minimum BPS frequency for simultaneously down-converting multiple RF signals through full permutation over all the valid sampling ranges found for the multiple RF signals. We also present a scheme for reducing the computational complexity resulting from the large scale of the purmutation calculation involved in searching for the minimum BPS frequency. In addition, we investigate the BPS frequency allowing for the guard-band between adajacent down-converted signals, which help lessen the severe requirements in practical implementations. The performance of the proposed method is compared with those of other pre-reported methods to prove its effectiveness.
본 논문에서는 TDD HSDPA(Time Division Duplex High Speed Downlink Packet Access)와 WiBro(Wireless Broadband Portable Internet) 와 같은 이동통신 규격을 지원하는 SDR(Software Defined Radio) 단말 모뎀 플랫폼을 제안한다. 제안하는 SDR 플랫폼은 DSP, FPGA, 마이크로프로세서 등 프로그래밍 가능한 소자들을 채용하여 HSDPA와 WiBro와 같은 기능을 담당하는 프로그램 등이 하드웨어 플랫폼 상에 다운로드 가능하도록 하였다. 제안하는 플랫폼은 이동통신네트워크의 멀티모드 단말시스템을 위한 물리계층 규격의 기능검증 등에 사용될 수 있다. 본 논문은 먼저 HSDPA와 WiBro 시스템의 물리계층 수신구조를 설명하고, 제안하는 SDR 플랫폼의 하드웨어 구현 방법과 각 모드에 요구되는 기능과 구현한 하드웨어 플랫폼 상에서의 최적화된 신호 흐름의 설계방법을 제시한다. 마지막으로 테스트신호를 이용한 루프백(loopback) 테스트를 통하여 제안한 SDR 플랫폼 상에 동작하는 각 모드 별 링크 성능을 보여준다. 제시된 실험 성능은 컴퓨터 시뮬레이션 성능과 비교하였다.
This paper describes the software download framework for SDR(Software Defined Radio). SDR is expected to solve the compatibility problem among various mobile communication standards so that people can use the same device for different wireless network. We integrated the SDR software download process into Jini architecture, and modified Jini's several functions. We implemented this proposed framework on a Linux and windows operating systems with Java programming language. With Java platform, we can easily transfer this framework into hand-held devices.
This paper implements mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) receiver using Software Defined Radio (SDR) technology. SDR system is difficult to implement on the mobile handset because of restrictions that are computing power and under space constraints. The implemented receiver processes mobile WiMAX software modem on Open Multimedia Application Platform (OMAP) System on Chip (SoC) and Field Programmable Gate Array (FPGA). OMAP SoC is composed of ARM processor and Digital Signal Processor (DSP). ARM processor supports Single Instruction Multiple Data (SIMD) instruction which could operate on a vector of data with a single instruction and DSP is powerful image and video accelerators. For this reason, we suggest the possibility of SDR technology in the mobile handset. In order to verify the performance of the mobile WiMAX receiver, we measure the software modem runtime respectively. The experimental results show that the proposed receiver is able to do real-time signal processing.
선박 통신에 있어서 선박자동식별시스템(automatic identification system)은 연안 해역의 선박 운항 모니터링, 선박 간의 항해 안전을 위한 정보 교환뿐만 아니라 해상관제 수단에도 필요하다. 그러나 이는 대략 160 MHz의 very high frequency (VHF) 대역을 사용함과 동시에 지구의 곡률로 인해 통신 거리의 한계가 존재한다. 이를 인공위성을 통해 해결하고 있지만, 저궤도의 초소형 위성에 대해서는 아직 많은 작업이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 소프트웨어 정의 라디오(SDR)를 활용하여 초소형위성용 선박정보수집장치의 수신시험을 증명하였다. R820T2 SDR을 활용하여 부산항에 정박해 있는 선박으로부터 AIS(automatic identification system) 데이터를 수집하였고, Adalm-Pluto와 매트랩 시뮬링크를 활용하여 이를 송신할 수 있는 환경을 구축하였다. 또한 감쇠기를 활용하여 위성까지 신호세기가 약해지는 과정을 모사하였다. 일련의 과정을 통해 AIS 탑재체에서 AIS 데이터의 수신 성공 여부를 시연하였다.
본 논문은 Global loaming, backward compatibility, 그리고 multi-standard가 요구되는 미래의 통신시스템에 대한 해답인 Software Defined Radio에 관한 글로서 SDR의 개념과, 그 접근 방법에 대해서 논하고자 한다. 특히 3세대 이동통신인 WCDMA system을 모델로 하여, 그 접근방법에 대해 살펴본다. SDR의 발전은 크기, 무게, 전력소모의 문제와, 전용의 하드웨어 없이 동작할 때의 성능저하를 문제를 해결해야 한다. 여기서 그 해결방안으로 SoC와 Multi-CPU의 방법을 제시하고자 한다.
SDR(Software Defined Radio)은 여러 세대의 이동 통신 시스템 무선방송 및 다양한 통신 시스템이 존재하는 환경에서 소프트웨어 업그레이드로 무선장치 및 서비스를 제공할 수 있는 효율적인 해결 방안으로 대두되고 있다. SDR 이라는 기술은 하드웨어 수정 없이 모듈화 된 소프트웨어의 변경만으로 단일의 송수신 시스템을 통해 다수의 무선 통신 규격을 통합 수용하는 무선 인터페이스 기술이다[1]. 이러한 기술을 실현하기 위해서는 소프트웨어 다운로드 기술이 매우 중요하게 된다. 왜냐하면 시스템에 프로그램을 다운로딩해서 하드웨어가 Reconfiguration 되어 사용자가 원하는 대로 시스템이 셋팅이 될 수 있어야 하기 때문이다. 소프트웨어 다운로드 방법에는 크게 공중파를 이용하는 방법, 컴팩트한 이동식 디바이스로부터 다운로딩 받는 방법, 전화나 케이블 서비스 등을 통해 근거리/원거리 호스트 서버로부터 소프트웨어를 다운로딩 받는 방법, 네트워크를 통해서 소프트웨어를 다운로드 하는 방법 등이 있다[2]. 이 중에서 본 논문에서는 SDR을 위한 임베디드 시스템을 구현 하였고, 리눅스 포팅을 하였으며 스마트 카드를 이용한 소프트웨어 다운로드 방범을 제시함으로써 SDR 의미 구현을 시도해 보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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