주파수 선택적 채널에서의 신호왜곡은 수신기에서의 채널추정을 어렵게 하여 펄스 타입의 UWB 시스템의 경우 동기 회로의 구현이 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 구현상 난점인 채널추정과 동기회로 설계를 간단히 기준 펄스를 함께 전송함으로써 해결하는 TR(Transmitted Reference), DTR(Differential TR) UWB을 분석하고 FSK 변조방법을 이용한 새로운 형태의 PRM(Pulse Repetition Modulation) UWB 방식을 제안한다. 기준 펄스를 이용한 통신의 수신기 구조인 Auto-correlation(AcR) 수신기가 잡음이 섞인 기준펄스를 이용하는 경우 성능저하 정도를 확률적으로 분석한다. 또한 SNR에 영향을 미치는 AcR 적분기의 적분구간에 대한 분석을 시뮬레이션을 통하여 분석한다.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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제3권4호
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pp.433-445
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2014
Single phase voltage source converter (VSC) is an important power electronic converter (PEC), including single-phase voltage source inverter (VSI), single-phase voltage source rectifier (VSR), single-phase active power filter (APF) and single-phase grid-connection inverter (GCI). As the fundamental part of large scale PECs, single-phase VSC has a wide range of applications. In the paper, as first, on the basis of the concept of the discontinuous pulse-width modulation (DPWM) for three-phase VSC, a new DPWM of single-phase VSR is presented by means of zero-sequence component injection. Then, the transformation from stationary frame (abc) to rotating frame (dq) is designed after reconstructing the other orthogonal current by means of one order all-pass filter. Finally, the presented DPWM based single-phase VSR is established analyzed and simulated by means of MATLAB/SIMULINK. In addition, the DPWMs presented by D. Grahame Holmes and Thomas Lipo are discussed and simulated in brief. Obviously, the presented DPWM can also be used for single-phase VSI, GCI and APF. The simulation results show the validation of the above modulation algorithm, and the DPWM based single-phase VSR has reduced power loss and increased efficiency.
A two stage ac drive configuration consisting of a single-phase line commutated rectifier and a three-phase voltage source inverter (VSI) is very common in low and medium power applications. The deterministic pulse width modulation (PWM) methods like sinusoidal PWM (SPWM) could not be considered as an ideal choice for modern drives since they result mechanical vibration and acoustic noise, and limit the application scope. This is due to the incapability of the deterministic PWM strategies in sprawling the harmonic power. The random PWM (RPWM) approaches could solve this issue by creating continuous harmonic profile instead of discrete clusters of dominant harmonics. Insufficient filtering at dc link results in the amplitude distortion of the input dc voltage to the VSI and has the most significant impact on the spectral errors (difference between theoretical and practical spectra). It is obvious that the sprawling effect of RPWM undoubtedly influenced by input fluctuation and the discrete harmonic clusters may reappear. The influence of dc link fluctuation on harmonics and their spreading effect in the VSI remains invalidated. A case study is done with four different filter capacitor values in this paper and results are compared with the constant dc input operation. This paper also proposes an ingenious RPWM, a ripple dosed sinusoidal reference-random carrier PWM (RDSRRCPWM), which has the innate capacity of suppressing the effect of input fluctuation in the output than the other modern PWM methods. MATLAB based simulation study reveals the fundamental component, total harmonic distortion (THD) and harmonic spread factor (HSF) for various modulation indices. The non-ideal dc link is managed well with the developed RDSRRCPWM applied to the VSI and tested in a proto type VSI using the field programmable gate array (FPGA).
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.
본 논문에서는 실내 무선 환경에서 PN (Pseudo Noise) 부호 기반의 시간 도약 시퀀스를 이용하는 BPM (Bi-Phase Modulation) UWB (Ultra Wide Band) 다원 접속 시스템의 성능을 분석하였다. 특히 PPM (Pulse Position Modulation) UWB 다원 접속 시스템의 경우와 비교하여 전송 신호의 구성 및 수신단 복조 방법에 대한 차별성을 설명하고, 이를 토대로 동일한 펄스 에너지와 데이터 전송률 가정하에서 각 시스템에 대한 신호대잡음비와 비트오율 수식 유도를 통해 성능 차이를 분석하였다. 실제적인 UWB 실내 다중 경로 무선 채널 환경에서 반복 전송 횟수 및 다원 접속 사용자 수의 변화를 통한 모의 실험 결과, BPM 방식이 PPM 방식보다 성능이 우수하나 그 차이는 약 1 dB 정도이며 다원 접속 사용자 수가 많은 경우 이러한 성능 차이는 거의 없음을 확인하였다.
우리는 이 논문에서 ADPCM (adaptive differential pulse code modulation)을 적용함으로써 디밍 콘트롤러를 갖는 LED 드라이버의 설계를 제시한다. ADPCM 장비는 고해상도를 가지고 LED 전류를 정확하게 제어하며, 고조파 전류 펄스의 퍼짐으로 인하여 초래되는 RFI 를 감소시켜 준다. 또한 제어 동작의 정밀도를 높여준다. 이 연구에서 LED에 펄스 전류를 인가함으로써 고효율 에너지의 LED를 제어하는 디지털 제어회로의 설계를 제시한다. 우리가 설계한 LED 전류구동시스템은 디지털 제어 부와 아날로그 SMPS (스위치 모드 파워 서플라이)를 별도로 구현한 두개의 시스템이다. 입력레벨이 0.7 인 경우의 시뮬레이션 결과는 시그마 델타 변조를 하여 얻은 D/A 컨버터의 출력을 나타내었다. 개수가 510 개인 펄스신호의 경우 0.15 % 의 정밀도를 얻을 수 있었다.
이 논문에서는 저전력 수중음향통신을 위해 PSSK(Phase Silence Shift Keying) 기법이 적용되었을 때 심볼 간 간섭을 최소화하기 위한 등화기를 제안하였다. PSSK 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조와 PPM(Pulse Position Modulation) 기법이 서로 혼합된 형태이며, 저전력 통신을 위해 제안된 기법이다. 하지만 이는 수중 채널의 지연 확산 특성으로 인해 성능이 저하되는 문제점을 갖고 있다. 이에 이 논문에서는 PSSK 수신단에서 오차를 최소화하기 위한 결정 궤환 등화기를 제안하였으며, 제안한 방법의 성능을 입증하기 위해 해상시험을 수행하였다. 실험 결과 등화기를 적용하지 않은 PSSK 전송의 경우는 오차율이 $4.36{\times}10^{-2}$ 이었지만, 제안한 등화기를 적용한 경우 $3.95{\times}10^{-4}$ 으로 나타났다.
PCM(Pulse Code Modulation) 파형은 펄스에 특정 code를 실어 보내는 형태로 추적에 적합한 특성을 가진다. 특히 단일 펄스의 송수신만으로 표적의 탐지 및 추적이 가능하므로, 여러 임무를 수행해야 하는 다기능 레이다(MFR: Multi-Function Radar)에서는 시간 측면에서 효율적이다. 하지만 PCM 파형은 모호성 함수(ambiguity function) 의 특성으로 인해 표적을 탐지하고, 거리와 속도 정보를 얻기 위해서 도플러 필터 뱅크(Doppler filter bank)가 필요하다. 본 논문에서는 계산량과 하드웨어 측면에서 한계가 있는 도플러 필터 뱅크를 사용하는 대신, ML(Maximum Likelihood) 기반의 도플러 추정 방법을 고안하였다. 제안한 알고리즘은 폐형(closed form) 수식의 suboptimal 방법으로 적은 계산량으로 정확한 도플러 주파수를 추정할 수 있고, 이를 기반으로 표적의 탐지에 적용할 수 있다.
부성특성회로로서 쌍트랜지스터 회가의 양에미터단자사이에 용량 C와 저항 R의 병렬회로를 삽입하고, 표준화주파수의 단형파전류원를 에미터·바이어스전류원으로 하여 쌍회로를 구동하면, RC병렬회로는 정부변조회로의 적분회로로서 동작시킬 수 있다. 이 적분회로와 직렬로 신호파전압원을 접속시키면 쌍회로가 구동전원의 표준화펄스에 의하여 구동될 때 마다, RC 적분회로의 적분전압과 신호파전압이 서로 비교되기 때문에 그들의 차전압에 의하여 쌍회로의 트랜지스터들 중의 어느 한 쪽이 ON되기 때문에 그 베이스결합저항단자에는 one bit의 펄스가 송출된다. 본실험에서는 극히 간소한 회로구성을 갖는 쌍트랜지스터회로에 의한 정착변조회로를 제시하고 그들의 특성을 부기하였다. 정착변조파의 품질 혹은 S/N비의 향상을 위하여 고려하여야 할 문제로서, 적분회로의 회로정수 및 양자화전압의 구동펄스의 파고와 파폭의 관계를 검토한다.
Harmonic elimination method of using coupling transformer in twelve pulse inverter is presented for high power application. This method is using coupling transformer and PWM(pulse width modulation) switching and voltage source inverter. The object of proposed harmonic elimination method is obtained inverter output of low THD(Total Harmonic Distortion). The simulation results confirm the proposed harmonic elimination method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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