무선 수신기에 동일 주파수의 방해 신호를 제거하기 위하여, 적응 배열 안테나 프로세서를 구현하고 30-75MHz의 VHF 대역에서 방해 신호억압 효과 실험을 하였다. CW, AM 및 FM의 전파 형식으로 구분하여 방해 신호에 대한 억압 효과는 35dB를 얻었다. 시스템 구성은 1/4 파장의 수직 안테나 2개를 사용하였고, 최근의 초고주파 신호 처리용 소자를 이용하여 광대역 억압특성을 갖는 안테나 프로세서를 실현하였다.
본 고에서는 AM과 FM라디오의 디지털방송 전환을 위하여 현재 사용 중인 방송대역에서의 IN-BAND 방식 외에도 VHF 하위대역 혹은 VHF상위대역을 사용하는 OUT-Of-BAND 방식에 대해 각 전송방식의 장단점을 분석하였다. 그러나 현재 디지털라디오뿐만 아니라 TV도 UHDTV 도입을 위해 VHF상위대역 주파수 사용을 원하고 있어 DMB와 라디오와 TV의 차세대방송 주파수 요구가 상호 충돌이 예상된다. 그러므로 본 고에서는 FM의 디지털라디오 전환방법으로 VHF하위대역(TV채널 5번과 6번)에서의 OUT-Of-BAND 방법에 의한 DRM+ 전송방식 적용을 제안하고 있다, 중파라디오의 디지털방송도 동일 계열 DRM 기술 적용으로 수신기를 값싸게 제조하고 빠르게 보급함으로써 디지털라디오의 활성화 방안을 제시하고 있다.
본 연구는 지상파TV의 디지털전환 완료 이후 아날로그 AM과 FM라디오의 디지털 전환과 새로운 UHDTV방송 도입을 위해 VHF 상위대역과 700MHz 대역에서의 효율적인 주파수 할당과 활용방안을 제시하고 있다. 아울러 방송은 UHD 영상과 디지털오디오 등 고품질 서비스도 중요하지만 무엇보다 수신이 잘되고 편리해야 하므로 강인한 신호 전송과 수신환경 개선 방안도 함께 제시하고자 한다. 특히 VHF 상 하위 대역과 AM/FM 라디오 대역 및 DTV 대역 그리고 700MHz 대역 등 방송주파수 전체 대역에서 UHDTV방송과 디지털라디오방송 환경을 구축하는데 서로 충돌 없는 합리적인 주파수 할당과 SFN 전송망 구축에 의한 효과적인 주파수 이용 방안을 제시하고 있다.
본 논문은 가정용 T-DMB 수신기와 갭 필러를 이용한 실질적인 이용자 환경에서의 실험을 통해 VHF 대역의 주파수 특성을 파악하고, 디지털라디오 및 UHDTV 방송을 위한 VHF대역의 효율적인 활용 방안을 제안한다. 먼저 디지털라디오에 적합한 주파수 대역을 찾기 위해 승용차에 탑재된 DMB/FM CAR Radio를 이용하여 DAB의 특성을 가지고 있는 T-DMB의 가시청 지역 내에서 이동수신 중 끊김 현상 빈도수를 조사하였다. 그리고 UHDTV방송에 적합한 SFN전송망 구성 방법을 찾기 위해 UHDTV방송과 동일한 OFDM 변조를 사용하고 있는 T-DMB의 가정용 갭 필러를 이용하여 동일채널 전파의 피드백 현상을 실험해 보았다. 이와 같은 실험을 통해 VHF 대역에서 디지털라디오에 적합한 주파수 대역 선정과 UHDTV의 효율적인 SFN망 구성을 위한 VHF대역의 활용 방안을 제안한다.
본 논문에서는 디지털라디오와 관련하여 동일계열 기술인 DRM과 DRM+ 전송방식을 기반으로 AM과 FM의 디지털방송 추진의 가능성과 필요성을 제시한다. 주파수 활용에서 IN-BAND와 OUT-OF-BAND 양쪽 모두 이용이 가능한 DRM+의 특징을 이용하여 FM밴드와 인접한 LOW-VHF 대역 TV채널 5번과 6번 주파수를 OUT-OF-BAND방식으로 디지털라디오방송을 추진할 때 기존 FM방송 신호와 충돌과 혼신이 없고, 새로운 라디오영역으로 확보 가능하며, 우수한 신호전달 능력이 있는지 확인하고자 하였다. 특히 IN-BAND방식 Hybrid 모드에서 SFN을 이용한 다수의 송신기 사용이 어려운 문제점을 언급하였다. 그와 반대로 DRM+에 의한 OUT-OF-BAND 방식은 다수의 송신기 배치가 가능하며, 기존 FM송신기 및 안테나와 콤바인이 쉽고, 사업자별로 출력지정과 권역설정이 자유로우며, AM/FM 통합 디지털라디오 제작과 보급에 유리하여 디지털라디오 추진에 적합한 방안이 될 수 있음을 제안하였다.
VHF/FM 스테레오 방송신호의 거저대역에 16가지 중요 기능을 디지털 다중화 변조하여 주신처리하는 라디오 데이터 시스테에 관하여 연구하였다. 1187.5bps속도의 디지털 정보를 보조 복원하기 위하여 관련 회로 시스템과 범용의 마이크로 콘트롤러를 사용하여 기본 5개 기능(Pi, PS, AF, TP, TA)를 처리하는 전체 시스템을 개발하였다. 기존의 차량 FM 스테레오 수신기와 완전 양립성을 확보하였으며, 하드웨어 실험을 토하여 그의 신호분석을 수행하였다.
본 논문에서는 VHF 및 UHF 대역의 소형 안테나의 임피던스 정합특성을 개선하기 위한 비 포스터 정합회로를 설계했다. 제안된 비 포스터 회로는 다양한 통신대역에서 사용할 수 있도록 50~1,000 MHz의 넓은 주파수 대역에서 음의 캐패시턴스로 동작하도록 설계되었다. 조건부 안정성을 가지는 비 포스터 회로의 안정성을 확보하기 위해 Linvill의 개방회로 안정조건을 만족하도록 했으며, FR-4 기판을 사용해 제작되었다. 제작된 비 포스터 회로는 성능검증을 위해 소형 안테나와 결합하여 FM, DMB, GSM 대역에서 반사손실과 수신 전력 측정을 통해 성능을 검증했다. 측정된 반사손실은 -6~-30 dB의 개선을 보였으며, 측정된 수신 전력은 0.5~5.2 dBm의 개선을 보였다.
수리온은 전 방위 통신이 가능한 무전기(U/VHF-AM, VHF-FM) 장착 요구도가 있다. 이에 본 논문에서는 수리온 통신안테나 장착 및 최적위치 선정을 위한 안테나 성능시험에 관하여 다루었다. 안테나에 대한 시뮬레이션 패턴분석을 하였으며 새로운 평가기준을 만들어 커플링시험을 수행하였다. 또한 기존에 제시된 1:20의 Turn과 이격거리 비율에서 실시한 패턴비행시험 결과는 정상이었으나 장거리 비행시험에서 음성끊김 현상이 발생하였다. 이에 본 논문에서는 장거리 비행시험 결과를 사전 예측할 수 있는 최적의 비율로 1:300(15 NM)을 새롭게 제시하였다. 최종적으로 장거리 비행시험을 통하여 제시한 평가기준들의 유효성을 입증하였다. 본 연구의 결과로 수리온 기종에 대한 성능시험의 시행착오를 줄여 개발 일정단축 및 비용 절감을 예상한다. 또한 본 연구의 결과는 다른 헬리콥터 기종에 대한 통신 안테나 장착 및 품질 시험의 기준으로 사용 할 수 있을 것으로 기대된다.
본 보고서는 지상파방송 디지털 전환 과정에서 아직 전송방식조차 선정하지 못하고 있는 라디오의 디지털화 추진과 관련하여 AM 라디오의 DRM 전송방식에 의한 실험방송 조기 추진의 필요성과 의미를 설명하고, FM의 디지털화 역시 DRM+ 전송방식 중심으로 TV채널 5번과 6번 LOW-VHF 밴드 주파수 대역에서의 OUT-OF-BAND 방법으로 검토해 봄으로써 기존 FM송신기 및 안테나와 콤바인이 쉽고 우수한 신호 전달력을 가진 LOW-VHF대역 주파수를 효과적으로 활용할 수 있으며 각 사업자별로 출력지정과 권역설정이 자유로워 디지털시대에 맞는 새로운 서비스 환경 구축과 AM/FM대역 동일방식 디지털 라디오 보급을 할 수 있는 특징으로 인해 라디오의 디지털화 추진에 유리한 방안임을 확인해 보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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