• 제목/요약/키워드: VCO nonlinearity

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VCO 비선형 보상 알고리듬을 적용한 근거리 측정용 FMCW 레이더 개발 (Development of a FMCW Radar Using a Compensation Algorithm for VCO Nonlinearity)

  • 전중창;이현수;손종윤;김태수
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-30
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    • 2014
  • 본 논문에서는 근거리 측정용의 주파수변조 연속파(FMCW: Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더를 설계 제작하였다. FMCW 레이더의 구조에서는 전압제어 발진기(VCO: Voltage-Controlled Oscillator)의 비선형성에 의한 오차를 제거하는 것이 관건이며, 본 연구에서는 비트 신호의 스펙트럼 상관성을 이용한 비선형성 보상 알고리듬을 채택하였다. 본 연구에서 제작된 레이더는 X-Band(9.55~10.25GHz) 마이크로파를 사용하여, 30m 범위에서 3% 이내의 정밀도를 실현하였으며, 차량 충돌방지 및 탐사 로봇 등의 전방 감시 레이더에 응용될 수 있다.

내부 반사를 이용한 VCO 비선형성 보정기법 (VCO Nonlinearity Correction Technique using an Internal Reflection)

  • 김병욱;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.44-49
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    • 2001
  • 본 논문에서는 시스템 내부반사 신호와 목표물에서 반사되어 오는 신호를 동시에 포함하고 있는 차신호를 이용하여 VCO의 비선형성을 보정하는 기법을 제안하고자 한다. 단일 안테나를 이용하는 거리 측정용 시스템에서는 Circulator와 안테나에 의한 반사 성분이 실제 목표물의 반사 성분보다 매우 크다. 이러한 내부반사에 의한 차주파수 성분은 목표물에 의한 반사보다 매우 낮은 주파수 대역에 위치하고, 이 신호를 이용하여 VCO의 비선형성을 보정 할 수 있다. 이를 검증하기 위해 몇 가지 실내 실험을 하였고, 그 결과로부터 거리 단면과 거리 분해능의 향상을 확인할 수 있었다.

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마이크로파 거리계의 VCO 비선형성에 의한 시스템 특성 분석 및 개선 방안 연구 (Improved Design of the Microwave Level Meter upon VCO Nonlinearity)

  • 전중창;김정목임종수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.331-334
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    • 1998
  • In this paper, we have presented an improved design of the microwave level meter based on the principle of FM-CW radar. First, we have analyzed the effect of VCO nonlinearity on the spectral broadening of the beat signal, and presented a new type of design theory to linearize VCO tuning curve adopting FFT algorithm. Simulation results for a VCO having the linearity of 25% have been presented, which show the usefulness of the design algorithm.

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기준 신호를 이용한 FM-CW 레이더의 VCO 비선형성 보정 (VCO Nonlinearity Correction Scheme for a FM-CW Radar using a Reference Signal)

  • 박형근;김병욱;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1104-1110
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    • 1999
  • 일반적으로 거리 탐지용 레이더로 FM-CW 레이더 방식을 사용한다. 이 경우 FM-CW의 신호원으로 사용 되는 전압제어발진기의 제어전압과 출력주파수의 비선형성이 측정결과에 영향을 주게 된다. 최근 비선형성 보정에 대한 신호처리와 하드웨어적인 방법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기준 선호를 이 용하여 전압제어발진기의 비선형성으로 인해 측정결과에 발생하는 거리 단면의 왜곡을 보정하는 신호처리 기 법을 제안하였다. 이에 대한 성능을 검증하기 위해서 간단한 실험을 수행하였고, 결과를 제시하였다. 제안한 기법에 의해 거리 단면 왜곡의 영향 감소와 분해능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

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내부 반사를 이용한 VCO 비선형성 보정기법 (VCO Nonlinearity Correction Technique using an Internal Reflection)

  • 김병욱;김영수
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.158-161
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    • 2000
  • In this paper, we propose a new technique to compensate for the VCO nonlinearity using only the returned beat signal whose spectrum contains the internal reflections and the targets simultaneously. In the case of a distance measurement system using single antenna, the reflections from the circulator and the antenna are much larger than the return signal from target. The beat signal by these reflections is at much lower frequency than that of the target, and the VCO nonlinearity can be compensated leer using these signals. Indoor experiments were carried out and the results show marked improvement in the shape of range profile arid the range resolution.

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A Multi-bit VCO-based Linear Quantizer with Frequency-to-current Feedback using a Switched-capacitor Structure

  • Park, Sangyong;Ryu, Hyuk;Sung, Eun-Taek;Baek, Donghyun
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권3호
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    • pp.145-148
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    • 2015
  • In this letter, we present a new linearization method for a voltage controlled oscillator (VCO)-based quantizer in an analog-to-digital converter (ADC). The nonlinearity of the VCO generates unwanted harmonic spurs and reduces the signal-to-noise and distortion ratio (SNDR) of the VCO-based quantizer. This letter suggests a frequency-to-current feedback method to effectively suppress harmonic distortion. The proposed method decreases the harmonic spurs by more than 53 dB. And a VCO-based quantizer employing the proposed linearization method achieves a high SNDR of 74.1 dB.

Hartley-VCO Using Linear OTA-based Active Inductor

  • Jeong, Seong-Ryeol;Chung, Won-Sup
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.465-471
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    • 2015
  • An LC-tuned sinusoidal voltage-controlled oscillator (VCO) using temperature-stable linear operational transconductance amplifiers (OTAs) is presented. Its architecture is based on Hartley oscillator configuration, where the inductor is active one realized with two OTAs and a grounded capacitor. Two diode limiters are used for limiting amplitude. A prototype oscillator built with discrete components exhibits less than 3.1% nonlinearity in its current-to-frequency transfer characteristic from 1.99 MHz to 39.14 MHz and $220ppm/^{\circ}C$ frequency stability to the temperature drift over 0 to $75^{\circ}C$. The total harmonic distortion (THD) is as low as 4.4 % for a specified frequency-tuning range. The simulated phase noise of the VCO is about -108.9 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency in frequency range of 0.4 - 46.97 MHz and property of phase noise of VCO is better than colpitts-VCO.

차량 충돌방지용 FMCW 레이더의 주파수 Sweep 선형성 개선을 위한 간단한 기법 (Simple Method for Improving the Frequency Sweep Linearity of FMCW Collision Warning Radar)

  • 현유진;오우진;이종훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1109-1115
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    • 2010
  • 차량용 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더는 선형적인 주파수 변조 방식을 이용하여 장애물의 거리와 속도를 구하는 시스템이다. 정확한 거리 및 속도 측정을 위해서 77 GHz 대역에서 300 MHz 이상의 광대역 주파수 선형성이 보장되는 RF부가 요구되고 있다. 본 연구에서는 VCO를 사용하는 FMCW 시스템에 적합한 선형성 개선을 위한 간단한 방법을 제안하고 있다. 제안된 방법은 FMCW 레이더 송신 파형을 변형하여 VCO의 전압 대 주파수 특성을 측정하고, 이를 LUT(Look-Up Table)로 보상하는 방식이다. 이 방식은 추가적인 회로 없이 기존의 FMCW 레이더에 그대로 적용이 가능한 장점이 있다.

An Improved Triangular/Square-Wave VCO Using OTAs

  • Jeong, Jin-Woong;Won, Chang-Su;Chung, Won-Sup
    • 전기전자학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.172-175
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    • 2008
  • An improved triangular/square-wave VCO using OTAs is presented. It consists of two OTAs, a timing capacitor, and a resistor. A prototype circuit built with commercially available components exhibits less than 0.01% nonlinearity in its current-to-frequency transfer characteristic from 0.2 to 14 kHz and 450 ppm/$^{\circ}C$ temperature coefficient of frequency over $-20^{\circ}C$ to $40^{\circ}$.

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A Design of LC-tuned Sinusoidal VCOs Using OTA-C Active Inductors

  • Chung, Won-Sup;Son, Sang-Hee
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.122-128
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    • 2007
  • Sinusoidal voltage-controlled oscillators (VCOs) based on Colpitts and Hartley oscillators are presented. They consist of a LC parallel-tuned circuit connected in a negative-feedback loop with an OTA-R amplifier and two diode limiters, where the inductor is simulated one realized with temperature-stable linear operational transconductance amplifiers (OTAs) and a grounded capacitor. Prototype VCOs are built with discrete components. The Colpitts VCO exhibits less than 1% nonlinearity in its current-to-frequency transfer characteristic from 4.2 to 21.7 MHz and ${\pm}$95 ppm/$^{\circ}C$ temperature drift of frequency over 0 to $70^{\circ}C$. The total harmonic distortion (THD) is as low as 2.92% with a peak-to-peak amplitude of 0.7 V for a frequency-tuning range of 10.8-32 MHz. The Hartley VCO has the temperature drift and THD of two times higher than those of the Colpitts VCO.

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