Exploiting the energy-delay tradeoff for energy saving is critical for developing green wireless communication systems. In this paper, we investigate the delay-constrained energy-efficient packet transmission. We aim to minimize the energy consumption of multiple randomly arrived packets in an additive white Gaussian noise channel subject to individual packet delay constraints, by taking into account the practical on-off circuit power consumption at the transmitter. First, we consider the offline case, by assuming that the full packet arrival information is known a priori at the transmitter, and formulate the energy minimization problem as a non-convex optimization problem. By exploiting the specific problem structure, we propose an efficient scheduling algorithm to obtain the globally optimal solution. It is shown that the optimal solution consists of two types of scheduling intervals, namely "selected-off" and "always-on" intervals, which correspond to bits-per-joule energy efficiency maximization and "lazy scheduling" rate allocation, respectively. Next, we consider the practical online case where only causal packet arrival information is available. Inspired by the optimal offline solution, we propose a new online scheme. It is shown by simulations that the proposed online scheme has a comparable performance with the optimal offline one and outperforms the design without considering on-off circuit power as well as the other heuristically designed online schemes.
한정된 주파수 문제를 해결하기 위해 제안된 초광대역 통신 시스템은 전 주파수 대역에 걸쳐 스펙트럼이 마치 기저 대역 잡음과 유사한 형태로 존재하여 타 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 고속의 통신이 가능하며, 반송파를 사용하지 않기 때문에 송 수신기의 소비 전력과 그 구조를 간략화 시킬 수 있다. 그러나 기존의 펄스위치 방식 (Pulse Positioning Modulation : PPM)은 주파수 스펙트럼 상에 불연속 전력 스펙트럼 성분이 존재하여 시스템의 효율을 저하된다. 본 논문에서는 불연속 전력 스펙트럼 성분이 발생하지 않고, 유클리드 거리가 최대가 될 수 있는 Antipodal 신호를 제안한다. 또한, 고주파 시뮬레이터인 Agilent사의 Advanced Design System을 사용하여 Antipodal 신호를 이용한 변 복조기를 설계하여 구현 및 적용 가능성을 보였다.
Kim Hoe-Geun;Na Seok-Hwan;Lim Young-Cheol;Jung Young-Gook
전력전자학회:학술대회논문집
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전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.160-168
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2001
The RPWM (Random· Pulse Width Modulation) is a switching technique to spread the voltage and current harmonics over a wide frequency area. By using randomly changing switching frequency of the inverter, the power spectrum of the electromagnetic acoustic noise can be spread to the wide-band area. The wideband noise is much more comfortable and less annoying than the narrow-band one. So, the RPWM has been attracting interest as an excellent method for the reduction of acoustic noise on the inverter drive system. In this paper a new RPPWM (Random Position Space Vector PWM) is proposed and implemented. Each of three phase pulses is located randomly in each switching interval. Along with the randomization of PWM pulses, the space vector modulation is also executed in the C167 micro-controller. The experimental results show that the voltage and current harmonics are spread to a wide band area and that the audible switching noise is reduced by the proposed RPPWM method.
UWB(ultra wide band) 통신 시스템은 신호 에너지를 매우 넓은 주파수 스펙트럼에 정보를 전송하기 위해 펄스를 사용한다. UWB 신호의 수신 신호 대 잡음 전력비는 위치 추정 시스템의 정확도를 결정하는 중요한 요소이다. 신호 대 잡음 전력비가 높을수록 잡음의 영향이 낮아 위치 추정 오류는 감소한다. 통신 거리에 따른 신호 대 잡음 전력비의 계산은 시스템 설계에 중요한 지침을 제공하며 위치 추정 시스템의 성능은 채널 모델에 크게 의존한다. 분석 결과, 통신 거리에 따른 수신 신호 대 잡음 전력비의 성능은 Non LOS (line of sight)채널 환경보다 LOS 채널 환경에서 더 좋은 것으로 나타났다. 그리고 특정 통신 거리에서 프리앰블 신호의 심볼 간격이 증가하면 UWB 시스템의 채널 용량은 증가하였다.
To improve the noise characteristics, software-based noise reduction algorithms are widely used in cadmium zinc telluride (CZT) pixelated semiconductor gamma camera system. The purpose of this study was to develop an improved median filtering algorithm using a thresholding method for noise reduction in a CZT pixelated semiconductor gamma camera system. The gamma camera system simulated is a CZT pixelated semiconductor detector with a pixel-matched parallel-hole collimator and the spatial resolution phatnom was designed with the Geant4 Application for Tomography Emission (GATE). In addition, a noise reduction algorithm with a median filter using an improved thresholding method is developed and we applied our proposed algorithm to an acquired spatial resolution phantom image. According to the results, the proposed median filter improved the noise characteristics compared to a conventional median filter. In particular, the average for normalized noise power spectrum, contrast to noise ratio, and coefficient of variation results using the proposed median filter were 10, 1.11, and 1.19 times better than results using conventional median filter, respectively. In conclusion, our results show that the proposed median filter using improved the thresholding method results in high imaging performance when applied in a CZT semiconductor gamma camera system.
본 논문에서는 동일한 회로소자 파라미터를 적용한 상태의 boost converter를 microstrip 구조의 PCB설계와 reference plane을 적용하지 않은 양면 PCB설계에 대하여 각각의 회로를 모델링하였다. 각 회로의 소자사이의 배선거리를 동일하게 5cm로 구성하였고, 스위칭 주파수를 100kHz로 스위칭할 경우 전력 스위치의 출력 전압/전류에서 발생하는 신호 반사에 의하여 발생하는 overshoot와 주파수 스펙트럼에서 발생하는 잡음을 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다.
We have realized the two kinds of power line communication systems by the FSK MODEM. The first approach is the DS-SS (Direct suquence-spread spectrum) technique using 8 bits pseudo noise, the other is Convolutional coding method by the new algorithm. Their characteristics are comparied with each other by experimenting their Bit Error Rates (BER) in high level of Noise. The results have showed that two systems are useful to the application of HA (Home Automation) systems.
마하-젠더 광 변조기(Mach-Zehnder modulator; MZM)와 EDFA(erbium-doped fiber amplifier)를 사용한 아날로그 광통신 링크의 랜덤 지터 (Random Jitter; RJ) 특성에 관하여 연구하였다. RF 주파수 분석기의 잡음 스펙트럼 데이터를 이용한 지터 측정법과 샘플링 오실로스코프의 히스토그램 데이터를 이용한 지터 측정법의 두 가지 방법으로 RJ를 구하였다. MZM에 인가되는 광 파워나 RF 파워가 증가하면 출력 신호 파워가 증가하여 RJ가 감소하였다. EDFA가 삽입되지 않은 링크에서 잡음 스펙트럼으로 측정한 최소 RJ는 RF 파워 10 dBm, 광 파워 8 dBm인 경우에 약 1 ps으로 나타났다. EDFA를 삽입한 링크에서는 EDFA 이득이 증가하면 RJ가 지속적으로 감소하여 지터 바닥에 수렴하였다. 이 보다 이득이 증가하면 다시 RJ가 증가하는 것을 관찰하였다. EDFA의 이득이 동일하면, 입력 광 파워가 클 때 RJ의 크기가 보다 작았고, 또한 입력 광 파워가 작은 경우에는 EDFA 이득이 증가함에 따라 RJ의 감소율이 보다 크게 나타났다.
To verify the system performance of portable AE leak diagnosis system which can measure with moving conditions, AE activities such as RMS voltage level, AE signal trend, leak rate degree according to AE database, FFT spectrum were measured during operation on total 11 valves of the secondary system in nuclear power plant. AE activities were recorded and analyzed from various operating conditions including different temperature, type of valve, pressure difference, valve size and fluid. The results of this field study are utilized to select the type of sensors, the frequency band for filtering and thereby to improve the signal-to-noise ratio for diagnosis for diagnosis or monitoring of valves in operation. As the final result of application study above, portable type leak diagnosis system by AE was developed. The outcome of the study can be definitely applied as a means of the diagnosis or monitoring system for energy saving and prevention of accident for power plant valve. The purpose of this study is to verify availability of the acoustic emission in-situ monitoring method to the internal leak and operating conditions of the major valves at nuclear power plants. In this study, acoustic emission tests are performed when the pressurized temperature water and steam flowed through glove valve(main steam dump valve) and check valve(main steam outlet pump check valve) on the normal size of 12 and 18 ". The valve internal leak monitoring system for practical field was designed. The acoustic emission method was applied to the valves at the site, and the background noise was measured for the abnormal plant condition. To improve the reliability, a judgment of leak on the system was used various factors which are AE parameters, trend analysis, frequency analysis, voltage analysis and amplitude analysis of acoustic signal emitted from the valve operating condition internal leak.
RPWM(Random Pulse Width Modulation)은 인버터의 스위칭 주파수를 랜덤하게 변화 시킴으로써 전압, 전류의 고조파 및 소음의 스펙트럼을 광대역에 분산시키는 PWM 기법이다. 스위칭 주파수 또는 펄스의 위치를 랜덤하게 변화시켜 고조파의 불연속적인 이산치 성분을 넓은 영역에 분산시켜 EMI, 진동 등에 좋은 효과를 낼 수 있을 뿐만 아니라, 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있으므로 근래에 매우 각광 받고 있다. 본 연구에서는 펄스의 위치를 랜덤하게 함으로써 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있는 새로운 RPPWM(Random Position Pulse Width Modulation) 방식의 제안 및 구현하였다. 제안된 방식은 각 3상 펄스들의 위치를 변조 구간 내의 임의의 위치에 랜덤하게 배치함으로써 RPWM을 구현하는 방식이다. 이를 위하여 16bit 공성능 마이크로 컨트롤러의 C167을 사용하여, 공각 벡터 변조에 의하여 각 변조 구간에서의 듀티비를 구한 후, 랜덤수 발생기를 이용하여 균일한 분포로 각 상의 펄스를 배치하였다. 그리고 제안된 RPPWM을 이용하여 실험한 결고, 전압, 전류 및 소음의 스텍트럼이 광대역화 되어 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 전동기의 가청 스위칭 소음이 현저히 저감 됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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