• 한국전자파학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.521-530
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• 2016

기상레이다는 전자기파를 대기 중에 방사하여 목표물에 부딪혀서 되돌아오는 후방산란 신호를 수신하는 기상장비이다. 기상청의 기상레이다는 도플러 관측 기능을 가지고 있기 때문에 목표물의 시선속도를 산출할 수 있다. 그러나 기상레이다의 넓은 관측 반경을 확보하려면 관측 속도 범위가 작아져 이를 넘어서는 시선속도는 접힘 현상이 발생한다. 따라서 최대 관측 반경을 유지한 채 관측 속도 범위를 넓히기 위해서는 high PRF와 low PRF 두 개의 서로 다른 PRF로 신호를 송 수신하는 dual PRF(Pulse Repetition Frequency) 모드 기능을 이용해야 한다. Dual PRF 모드를 이용하면 high와 low PRF로 관측된 두 최대 속도의 최소공배수만큼 관측 속도 범위를 넓힐 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 high PRF와 low PRF로 관측된 시선속도의 차이값과 이에 대한 오차를 고려한 분류 기준을 만들고, 분류된 영역별로 보정 인자를 산출하여 시선속도 펼침을 수행하는 시선속도 접힘 풀기 알고리즘을 개발하였다. 이를 용인테스트베드레이다에 적용한 결과, 기존에 산출되는 시선속도보다 개선된 성능을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.167-173
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• 2016

압축 센싱은 기존의 섀넌/나이키스트 이론보다 낮은 샘플링률로 신호를 샘플링 하여도 원신호로 복원할 수 있다는 이론이다. 본 논문에서는 압축 센싱을 이용하여 반향 신호의 정량적 주파수 특성을 직접 추출하여 이를 이용한 초음파 감쇠 지수 예측 방법을 제안한다. 일반적인 초음파 감쇠 지수 예측 방법들은 시간 영역에서 수집된 반향 신호를 Fourier 변환 등을 통해 주파수 영역으로 변환하는데, 제안하는 예측 방법은 압축 센싱으로 수집된 데이터를 복원하는 과정에서 적용하는 basis 행렬을 이용하여 시간 영역으로의 완전한 신호 복원 없이 반향 신호의 주파수 특성을 직접 추출하여 감쇠 지수를 예측한다. 3가지의 basis 행렬을 통해 주파수 영역에서 복원된 반향 신호에 대하여 다중 참조 신호를 이용한 Centroid Downshift 방법으로 감쇠 지수를 예측하여 각각의 예측 정확도와 실행 시간을 비교 분석하였다. 컴퓨터 모의 실험 결과 이산 코사인 변환(DCT) 행렬을 적용하는 경우, 50%의 압축률에서는 압축 센싱을 적용하지 않은 경우와 0.35% 이내의 예측 정확도를 보였으며, 압축률을 70%까지 높이는 경우에도 약 6% 이내의 평균 예측 오차를 보였다. 제안한 압축 센싱을 적용한 반향 신호의 주파수 특성 추출 방법은 향후 주파수 영역의 다른 정량적 초음파 분석 방법에 적용할 수 있다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권3호
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• pp.188-198
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• 2018

In this study, we propose an approach for the design and satisfy the requirements of the fabrication of a small, lightweight, reliable, and stable ultra-wideband receiver for millimeter-wave bands and the contents of the approach. In this paper, we designed and fabricated a stable receiver with having low noise figure, flat gain characteristics, and low noise characteristics, suitable for millimeter-wave bands. The method uses the chip-and-wire process for the assembly and operation of a bare MMIC device. In order to compensate for the mismatch between the components used in the receiver, an amplifier, mixer, multiplier, and filter suitable for wideband frequency characteristics were designed and applied to the receiver. To improve the low frequency and narrow bandwidth of existing products, mathematical modeling of the wideband receiver was performed and based on this spurious signals generated from complex local oscillation signals were designed so as not to affect the RF path. In the ultra-wideband receiver, the gain was between 22.2 dB and 28.5 dB at Band A (input frequency, 18-26 GHz) with a flatness of approximately 6.3 dB, while the gain was between 21.9 dB and 26.0 dB at Band B (input frequency, 26-40 GHz) with a flatness of approximately 4.1 dB. The measured value of the noise figure at Band A was 7.92 dB and the maximum value of noise figure, measured at Band B was 8.58 dB. The leakage signal of the local oscillator (LO) was -97.3 dBm and -90 dBm at the 33 GHz and 44 GHz path, respectively. Measurement was made at the 15 GHz IF output of band A (LO, 33 GHz) and the suppression characteristic obtained through the measurement was approximately 30 dBc.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권8호
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• pp.42-50
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• 2007

본 논문은 2.4/5.8GHz 이중 대역 수신용 능동 안테나 설계 구조를 제시하였다. 제시된 능동 안테나는 한 개의 초광대역(Ultra Wideband, UWB) 안테나를 이용하여 2.4GHz 영역과 5.2GHz 영역에서 수신 및 증폭이 동시에 이루어지게 하는 구조이다. 각 동작 영역에서 초광대역 안테나의 출력단과 능동 소자 입력단 사이의 상호 임피던스 정합은 직접 연결법에 의해 이루어지게 하였으며 직접 연결법에 의한 동작 주파수에서의 임피던스 정합은 평면형 초광대역 안테나의 급전선로 길이를 변화시켜 구현하였으며 안테나의 코프래너 급전선로 길이는 $1/20{\lambda}0$(@5.8GHz) 이내로 설정하였다. 구현된 수신용 능동 안테나의 주파수 대역폭$(VSWR{\leq}2)$은 2.4GHz 동작 주파수에서 $2.0\sim3.1GHz$, 5.8GHz 대역에서 $5.25\sim5.9GHz$로 이루어졌다. 실험 결과 2.4GHz에서 17.0dB 및 5.2GHz에서 15.0dB의 이득(gain)이 측정되었고 1.5dB의 잡음지수(noise figure, NF)가 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1106-1113
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• 2005

본 논문에서는 단일 국부 발진기를 이용하여 IEEE 802.11a/b/g 표준의 두 대역 신호를 처리할 수 있는 이중 대역 혼합기를 설계 구현하여 기존 방식의 단점을 개선하였다. 기존 회로 구조는 두 대역을 처리하기 위해 각각 두 개의 국부 발진기와 혼합기를 사용함으로 인하여 구조의 복잡함과 큰 전력 손실이라는 단점을 가지고 있었다. 구현된 회로는 입력 RF 2.452/5.260 GHz에서 동일한 IF인 356 MHz로 하향 변환하였을 때 변환 손실은 각각 11.6 dB, 16.8 dB, IIP3(Input 3rd Intercept Point)는 각각 8.77 dBm, 12.5 dBm으로 측정되었으며, RF-LO 격리도는 각각 36 dB, 41 dB, LO-IF 격리도는 각각 50 dB 이상의 특성을 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제40권1호
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• pp.122-132
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• 2018

This paper proposes a hierarchical dual filtering (HDF) algorithm to estimate the spatial region between a Cloud of Things (CoT) gateway and an Internet of Things (IoT) device. The accuracy of the spatial region estimation is important for autonomous CoT clustering. We conduct spatial region estimation using a hidden Markov model (HMM) with a raw Bluetooth received signal strength indicator (RSSI). However, the accuracy of the region estimation using the validation data is only 53.8%. To increase the accuracy of the spatial region estimation, the HDF algorithm removes the high-frequency signals hierarchically, and alters the parameters according to whether the IoT device moves. The accuracy of spatial region estimation using a raw RSSI, Kalman filter, and HDF are compared to evaluate the effectiveness of the HDF algorithm. The success rate and root mean square error (RMSE) of all regions are 0.538, 0.622, and 0.75, and 0.997, 0.812, and 0.5 when raw RSSI, a Kalman filter, and HDF are used, respectively. The HDF algorithm attains the best results in terms of the success rate and RMSE of spatial region estimation using HMM.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.27-32
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• 2002

본 논문에서 제안한 텔레미트리 시스템은 생체신호를 중거리로 전송하기 위한 RF 송신기와 전자파 간섭의 영향이 없는 광을 매체로한 수신기이다. 텔레미트리 시스템은 of 65$\times$125$\times$45mm크기이며, RF 송신부, 광 수신부와 생체신호 처리를 위한 CMOS 칩으로 구성되어 있다. 제안된 텔레메트리 장점은 전자파에 노출을 최소화하면서 중거리(50m) 텔레메트리가 가능하여, 자유로운 상태에서의 모니터링이 가능하다. 관측 시스템은 실시간 처리를 위해 dual-processor구조로 설계했다. 본 연구에서는 1 채널 360Hz, 16 Bits의 심전도 데이터를 1.42초 간격으로 실시간 웨이브렛 변환할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제51권2호
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• pp.178-186
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• 2018

A chirp-echo data acquisition and processing system was developed for use as a simplified, PC-based chirp echo-sounder with some data processing software modules. The design of the software and hardware system was implemented via a field-programmable gate array (FPGA). Digital signal processing algorithms for driving a single-channel chirp transmitter and dual-channel receivers with independent TVG (time varied gain) amplifier modules were incorporated into the FPGA for better real-time performance. The chirp-echo data acquisition and processing system consisted of a notebook PC, an FPGA board, and chirp sonar transmitter and receiver modules, which were constructed using three chirp transducers operating over a frequency range of 35-210 kHz. The functionality of this PC-based chirp echo-sounder was tested in various field experiments. The results of these experiments showed that the developed PC-based chirp echo-sounder could be used in the acquisition, processing and analysis of broadband acoustic echoes related to fish species identification.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권3호
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• pp.115-122
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• 2015

Global Positioning System (GPS) is used in various fields such as communications systems, transportation systems, e-commerce, power plant systems, and up to various military weapons systems recently. However, GPS receiver is vulnerable to jamming signals as the GPS signals come from the satellites located at approximately 20,000 km above the earth. For this reason, various anti-jamming techniques have been developed for military application systems especially and it is also required for commercial application systems nowadays. In this paper, we proposed a dual-channel Global Navigation Satellite System (GNSS) RF ASIC for digital pre-correlation anti-jam technique. It not only covers all GNSS frequency bands, but is integrated low-gain/attenuation mode in low-noise amplifier (LNA) without influencing in/out matching and 14-bit analogdigital converter (ADC) to have a high dynamic range. With the aid of digital processing, jamming to signal ratio is improved to 77 dB from 42 dB with proposed receiver. RF ASIC for anti-jam is fabricated on a 0.18-μm complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology and consumes 1.16 W with 2.1 V (low-dropout; LDO) power supply. And the performance is evaluated by a kind of test hardware using the designed RF ASIC.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.71-77
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• 2017

This paper proposes a low complexity frequency modulated continuous wave (FMCW) surveillance radar algorithm. In the conventional surveillance radar systems, the two dimensional (2D) fast Fourier transform (FFT) method is usually employed in order to detect the distance and velocity of the targets. However, in a surveillance radar systems, it is more important to immediately detect the presence or absence of the targets, rather than accurately detecting the distance or speed information of the target. In the proposed algorithm, in order to immediately detect the presence or absence of targets, 1D FFT is performed on the first and M-th bit signals among a total of M beat signals and then a phase change between two FFT outputs is observed. The range of target is estimated only when the phase change occurs. By doing so, the proposed algorithm achieves a significantly lower complexity compared to the conventional surveillance scheme using 2D FFT. In addition, show in order to verify the performance of the proposed algorithm, the simulation and the experiment results are performed using 24GHz FMCW radar module.