• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권3호
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• pp.91-97
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• 2014

A direct RF sampling method refers to a technique that directly converts a passband signal to an intermediate band or a baseband without using a mixer. This method is less complicated than an existing RF receiver because a mixer is not used. It uses digital processing after sampling, and thus can flexibly process signals in a number of bands using software. In this process, it is important to select an appropriate sampling frequency so that a number of signals can be converted to an intermediate band that is easy to process. In this study, going beyond previously studied direct RF sampling frequency selection methods, conditions that need to be additionally considered during receiver design were examined, and the structure of a direct RF sampling receiver that satisfies these conditions was suggested.

• 방송공학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.803-815
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• 2016

이 논문에서는 GNSS(global navigation satellite system) 신호를 RF(radio frequency) 대역에서 표본화하여 디지털 영역에서 복조하는 직접 RF 표본화 수신기를 설계하고 그 성능을 살펴보고자 한다. 직접 RF 표본화 방식은 IF(intermediate frequency) 대역에서 AD(analog to digital) 변환을 하고 복조하는 기존의 IF 변환 방식과 다르게, 아날로그 믹서(mixer)를 전혀 사용하지 않고 안테나 출력인 통과대역 신호를 직접 AD 변환하여 이후의 수신기의 모든 과정을 디지털 영역에서 처리하는 기술이다. IF 변환 방식과 비교하면 하드웨어 구조가 덜 복잡하고 전송환경 변화에 따른 재구성이 가능하며 하나의 AD 변환기를 사용하여 여러 대역의 신호를 동시에 변환할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 재구성 기능과 동시 수신 기능은 특정 대역의 신호가 적으로부터 전파방해를 받았을 때 후속시스템으로의 빠른 전환이 필요한 군용 시스템에서 매우 중요한 역할을 한다. 한편 여러 대역의 신호를 한 번에 AD 변환하려면 수신하고자 하는 신호의 반송파 주파수, 대역폭, 표본화 후의 중간주파수 그리고 보호 대역 등을 고려하여 표본화 주파수를 정하는 것이 중요하다. 이 논문에서는 GPS L1, GLONASS G1 및 G2 등의 GNSS 신호를 동시에 수신할 수 있는 표본화 주파수를 선택하고 이를 적용한 직접 RF 표본화 수신기를 설계한다. 또한 설계한 수신기를 상용 AD 변환기와 소프트웨어를 사용하여 구현한 후 실제 신호의 수신시험을 통해 수신 성능을 살펴본다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권1호
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• pp.55-62
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• 2008

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.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권7C호
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• pp.687-695
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• 2005

차세대 통신기술인 Software-Defined Radio (SDR)시스템은 단일 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어 변경만으로 다양한 통신표준을 수용할 수 있는 시스템이다. 시스템의 융통성(flexibility)과 적응성(adaptability)을 위하여 RF와 관련된 하드웨어의 최소화가 필요하며, 이를 위해 ADC를 사용으로 기저대역(baseband) 또는 낮은 IF단으로 직접하향 변환(downconversion)을 할 수 있는 bandpass sampling 기법이 필수적이다. 이 논문에서는 complex bandpass sampling 방식을 이용하여 두 가지의 통신 표준이 한 시스템에서 동시에 직접 하향 변환하는 새로운 방법을 제안하였다. 이에 따른 sampling 가능 영역, 보호대역(guard-band)을 고려한 sampling 가능 최소 주파수 그리고 이동된 신호의 위치를 구하는 수식들을 유도한 뒤 그래프를 통해 비교 분석하였다. 또한 제안한 sampling방식이 모의실험을 통해 기존에 제안되었던 real bandpass sampling방식보다 SDR시스템에 더욱 적합하다는 것을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.638-646
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• 2005

최근 무선통신시스템에서 직접변환 트랜시버 또는 IF 샘플링 SDR 기반 수신기가 일반적인 트랜시버 구조에 상응하여 설계되어지고 있다. 일반적인 AFC/APC 보상 회로가 기저 대역에서 RF 입력 신호와 국부발진 신호의 주파수 및 위상 오차를 보정할지라도 직접변환 수신 구조에서는 주요한 열화요소로 작용한다. 일반적인 보상 회로의 제한적인 동작 영역과 기저 대역에서의 1/Q 채널의 불평형을 용이하게 보상할 수 있도록 RF 입력 신호단에서 주파수 및 위상 오차를 보정하는 방법을 본 논문에서 제안한다. RF 입력단에서 고정된 주파수 및 위상 오차 이외에 변화하는 주파수 및 위상 오차를 제안된 early-late 보상기에 의해 효과적으로 보상할 수 있다. RF 입력단에서의 주파수 및 위상 오차의 보정으로 직접변환 수신기의 기저 대역에서의 기존 주파수 및 위상 오차 보정 회로는 간단히 설계할 수 있으며 미세한 오차 보정 구조로 용이하게 이용할 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권3호
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• pp.408-413
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• 2011

In this paper, a real-coefficient approach to Adaptive Frequency Sampling (AFS) technique is developed for efficient equivalent circuit modeling of RF components. This proposed method is advantageous than the vector fitting technique and the conventional AFS method in terms of fewer samples leading to a lower order of a rational function on a given data and to a direct conversion to an equivalent circuit for PSPICE(Personal Simulation Program with Integrated Circuit Emphsis) simulation, respectively. To validate the proposed method, the distributed equivalent circuit of a presented multi-layered RF low-pass filter is obtained using the proposed real-coefficient AFS, and then comparisons with EM simulation and circuit simulation for the device under consideration are achieved.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.669-674
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• 2011

본 논문에서는 디지털 고주파 기억 장치(DRFM: Digital RF Memory)의 스퓨리어스 신호 저감 방법에 대하여 제안하였다. 스퓨리어스 특성은 디지털 고주파 기억 장치의 성능을 결정짓는 주요 요소이다. 제안한 방법은 입력되는 IF 신호에 랜덤 위상값을 가지는 LO 신호를 혼합하여 샘플링하여 스퓨리어스 신호를 저감하였으며, 랜덤 위상을 가지는 LO 신호는 직접 디지털 합성기(DDS: Direct Digital Synthesizer)의 고속 위상 제어 특성을 이용하여 생성하였다. 제안한 방법을 적용하여 5~10 dB의 스퓨리어스 특성이 향상됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권9C호
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• pp.913-921
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• 2005

일반적인 bandpass sampling 방법인 real bandpass sampling 기법은 하향변환(downconversion)을 시행할 때 음의 주파수 대역의 RF 신호와의 에일리어싱(aliasing) 현상을 피해야 하므로 신중한 sampling 주파수 선택이 요구된다. 더욱이 다중신호(multiple signals)가 하향변환 될 경우에 이 sampling 방법은 더욱 많은 제약이 따르게 된다. 그러나 Hilbert 변환을 사용하는 complex bandpass sampling 방법은 음의 주파수 영역의 신호를 제거함으로써, real bandpass sampling 기법보다 유연하고 넓은 sampling 주파수 범위를 제공하며, 또한 더욱 낮은 sampling 주파수를 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 complex bandpass sampling의 특징을 사용하여, 다중 신호를 하나의 통신 기기에서 동시에 하향 변환하는 수신기의 구조를 제시한다. 그리고 하나 또는 2개 신호의 하향변환에 관한 내용으로 제한하지 않고 N개의 신호로 확장하여 유효 sampling 주파수 영역 및 보호대역(guard-band)이 고려된 sampling 가능 최소 주파수에 관한 수식들을 일반화한다. 또한 모의실험을 통해 유도된 수식들을 증명한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.83-92
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• 2016

본 논문에서는 한국우주전파관측망의 성능 확장을 위해 광대역 관측시스템의 시험 및 결과에 대해 소개한다. KVN은 1024Mbps 속도로 VLBI 관측을 수행하는데, 4주파수 동시관측을 위한 8192Mbps 관측은 정규 운영을 위해 시험하고 있다. 세계 여러 VLBI 관측국에서는 높은 정밀도와 고분해능의 천체를 관측하기 위해 광대역 관측시스템을 독자적으로 개발하거나 여러 나라와 협력하고 있다. KVN은 K/Q//W/D 밴드의 RF 신호를 주파수 변환을 하지 않고 한 주파수 대역에 대해 최대 2048MHz 대역폭을 직접 샘플링하는 OCTAD 고속샘플러를 도입할 계획이다. 따라서 KVN의 성능확장을 위한 사전연구로서 일본국립천문대와의 협력을 통하여 OCTAD 고속샘플러와 데이터 기록을 위한 OCTADISK2 고속기록기를 현장에 설치한 후, 광대역 관측시험을 통하여 성능을 확인하고 그 결과를 본 논문에서 고찰하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.481-504
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• 2010

Wireless smart sensor networks (WSSNs) have been proposed by a number of researchers to evaluate the current condition of civil infrastructure, offering improved understanding of dynamic response through dense instrumentation. As focus moves from laboratory testing to full-scale implementation, the need for multi-hop communication to address issues associated with the large size of civil infrastructure and their limited radio power has become apparent. Multi-hop communication protocols allow sensors to cooperate to reliably deliver data between nodes outside of direct communication range. However, application specific requirements, such as high sampling rates, vast amounts of data to be collected, precise internodal synchronization, and reliable communication, are quite challenging to achieve with generic multi-hop communication protocols. This paper proposes two complementary reliable multi-hop communication solutions for monitoring of civil infrastructure. In the first approach, termed herein General Purpose Multi-hop (GPMH), the wide variety of communication patterns involved in structural health monitoring, particularly in decentralized implementations, are acknowledged to develop a flexible and adaptable any-to-any communication protocol. In the second approach, termed herein Single-Sink Multi-hop (SSMH), an efficient many-to-one protocol utilizing all available RF channels is designed to minimize the time required to collect the large amounts of data generated by dense arrays of sensor nodes. Both protocols adopt the Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) routing protocol, which provides any-to-any routing and multi-cast capability, and supports a broad range of communication patterns. The proposed implementations refine the routing metric by considering the stability of links, exclude functionality unnecessary in mostly-static WSSNs, and integrate a reliable communication layer with the AODV protocol. These customizations have resulted in robust realizations of multi-hop reliable communication that meet the demands of structural health monitoring.