• 제목/요약/키워드: signal vector magnitude

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낮은 신호 대 잡음 비에서 강건한 프레임 동기를 위한 크기 합 상관 및 벡터 합 상관 방식의 성능 평가 (Performance of Magnitude Sum Correlation and Vector Sum Correlation Methods for Robust Frame Synchronization Under Low Signal-to-Noise Ratios)

  • 이동욱;김상태;성원진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권7호
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    • pp.32-37
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    • 2008
  • DVB-S2 (Digital Video Broadcasting - Satellite Version 2)와 같은 위성 통신 시스템은 낮은 신호 대 잡음 비 (SNR; Signal-to-Noise Ratio) 및 큰 주파수 오차에서의 동작이 요구되므로 인해 초기 프레임 동기 과정에서 강건한 프레임 동기 획득을 위한 상관 방식이 필요하다. 초기 프레임 동기 획득을 위해서는 기존의 다양한 상관 방식이 존재하며 채널 환경에 따라 이들 상관 방식은 각각 다른 특성 및 성능을 갖는다. 본 논문에서는 낮은 신호 대 잡음 비 영역 및 큰 주파수 오차 존재 하에서도 우수한 성능을 보이는 상관기 구조를 제시하고 그 성능을 분석 및 검증한다. 제안하는 상관 방식은 동기 수열 내에서 확장된 동기 심볼 거리에 대한 차등 상관의 크기 합과 벡터 합을 각각 이용하며, 계산된 상관값과 수신신호의 Euclidean 거리를 활용하므로써 수신 신호와 동기 수열의 상관도를 극대화하는 효과를 갖는다. 크기 합 상관 방식의 경우 4 dB 이하의 신호 대잡음 비에서 주파수 오차의 존재 유무에 관계없이 최대 우도 (ML; Maximum likelihood) 방식의 근사화를 통해 유도된 방식을 포함한 기존의 알려진 모든 상관 방식보다 향상된 오율을 가지며, 벡터 합 상관 방식은 주파수 오차 감소함에 따라 크기 합 상관 방식보다도 더욱 우수한 성능을 가진다.

정사영 벡터의 특징 분석 및 하드웨어 자원 공유기법을 이용한 저면적 Gradient Magnitude 연산 하드웨어 구현 (Low Complexity Gradient Magnitude Calculator Hardware Architecture Using Characteristic Analysis of Projection Vector and Hardware Resource Sharing)

  • 김우석;이주성;안호명
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.414-418
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    • 2016
  • 본 논문은 저면적 gradient magnitude 연산을 위한 하드웨어 구조를 제안한다. 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해 정사영 벡터의 특징 및 하드웨어 자원 공유기법을 이용했다. 제안된 하드웨어 구조는 gradient magnitude 연산 알고리즘의 변형 없이 구현되었기 때문에 gradient magnitude 데이터 품질의 열화 없이 구현될 수 있다. 제안된 저면적 gradient magnitude 연산 하드웨어는 Altera Quartus II v15.0 환경에서 Altera Cyclone VI (EP4CE115F29C7N) FPGA를 이용하여 구현되었다. 구현 결과, 기존 하드웨어 구조를 이용하여 구현한 연산기와의 비교에서 15%의 logic elements 및 38%의 embedded multiplier 절감 효과가 있음을 확인했다.

음성과 활동량을 이용한 에너지 소모량 측정기기 개발 (Development of energy expenditure measurement device based on voice and body activity)

  • 임재중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.303-309
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    • 2012
  • 본 연구는 인체의 활동량과 음성 신호를 기반으로 에너지 소모량을 추정하고자 수행하였으며, 3축 가속도 센서와 PVDF(polyvinylidene fluoride) 필름을 이용하여 활동량과 음성 신호를 검출하였다. 인체의 움직임과 음성 신호, 그리고 실제 에너지 소모량 값은 MP-150 시스템과 호흡가스 분석기를 이용하여 수집하였다. 음성신호의 전력 값과 피험자의 체중을 독립 변수로 활용하였을 때 0.918의 R 제곱 값을 보였으며, 활동량 분석에 있어서는 SVM(signal vector magnitude), BMI(body mass index), 키, 그리고 나이를 독립 변수로 활용하였을 때 가장 높은 상관성을 나타냈다. 음성과 활동량을 토대로 하는 에너지 소모량 추정은 활동량만을 이용하여 추정하는 기존의 기기보다 정확한 결과값을 제공할 수 있음을 확인하였다.

Performance analysis of atomic magnetometer and bandwidth-extended loop antenna in resonant phase-modulated magnetic field communication system

  • Hyun Joon Lee;Jung Hoon Oh;Jang-Yeol Kim;In-Kui Cho
    • ETRI Journal
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    • 제46권4호
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    • pp.727-736
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    • 2024
  • Telecommunications through an electrically conductive medium require the use of carrier bands with very-low and ultralow frequencies to establish radiofrequency links in harsh environments. Recent advances in atomic magnetometers operating at very-low frequencies have facilitated the reception of digitally modulated signals. We demonstrate the transmission and reception of quadrature phase-shift keying (QPSK) signals using a multi-resonant loop antenna and atomic magnetometer, respectively. We report the measured error vector magnitude according to the symbol rate for QPSK modulation and analyze the bandwidth of a receiver based on the atomic magnetometer. The multi-resonant loop antenna noticeably enhances the bandwidth by over 70% compared with a single-loop antenna. QPSK modulation for a carrier frequency of 20 kHz and symbol rate of 150 symbols per second verifies the feasibility of demodulation, and the measured error vector magnitude and signal-to-noise ratio are 7.29% and 30.9 dB, respectively.

음원의 방향 추정을 위한 수중 음향 Tonpilz 벡터 센서의 제작 및 특성 평가 (Fabrication and Characterization of an Underwater Acoustic Tonpilz Vector Sensor for the Estimation of Sound Source Direction)

  • 임영섭;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.351-359
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    • 2015
  • 통상의 수중 음향 트랜스듀서는 음압의 크기만 측정할 뿐, 외부에서 들어오는 음향 신호의 방향은 파악할 수 없는 한계가 있다. 이에 본 논문의 저자들은 Tonpilz 트랜스듀서를 바탕으로 단일체로서 음압의 크기와 방향을 동시에 탐지해 낼 수 있는 새로운 벡터 센서구조를 제안하였다. 제안된 구조에는 압전세라믹 링이 4등분되어 있으며, 외부 음압에 대한 각 세라믹 조각의 출력전압을 적절히 조합하면 음원의 방향을 파악할 수 있는 특징을 가진다. 본 논문에서는 이러한 구조를 가지는 Tonpilz 벡터센서를 제작하고 그 특성을 실험적으로 측정하여, 제안된 구조의 타당성을 확인하였다.

벡터 감쇠기의 설계 (Design of Vector Attenuator)

  • 정용채;장익수
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권11호
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    • pp.31-37
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    • 1998
  • 감쇠기와 위상 변환기로 구성된 진폭/위상 조정 회로는 위상/이득 상호 결합 현상을 일으켜서 최적 동작점을 찾는 데에는 많은 조정 시간이 필요하다. 본 논문에서는 입력신호의 진폭과 위상을 제어하여 출력하는 벡터 감쇠기를 설계하였다. 종전의 벡터 감쇠기는 감쇠기의 위상 변화 특성을 무시하였으나, 본 논문의 벡터 감쇠기는 감쇠기의 위상 변화 특성을 보상하였다. 이 벡터 감쇠기는 0°/180° 위상 변환기, 저위상 변화 감쇠기등으로 이루어지는데, 0°/180° 위상 변환기는 중심주파수 881MHz에서 0°/179.9° 위상 변환 특성을 얻었고, 저위상 변화 감쇠기는 감쇠량이 25dB일 때 위상 변화가 3.6° 이내, 입출력 반사 특성이 -20dB이하를 얻었다. 구현된 벡터 감쇠기는 출력 신호 공간의 직교 좌표 평면을 정확히 표현할 수 있음을 확인하였다.

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Co-Simulation for Systematic and Statistical Correction of Multi-Digital-to-Analog-Convertor Systems

  • Park, Youngcheol;Yoon, Hoijin
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권1호
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    • pp.39-43
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    • 2017
  • In this paper, a systematic and statistical calibration technique was implemented to calibrate a high-speed signal converting system containing multiple digital-to-analog converters (DACs). The systematic error (especially the imbalance between DACs) in the current combining network of the multi-DAC system was modeled and corrected by calculating the path coefficients for individual DACs with wideband reference signals. Furthermore, by applying a Kalman filter to suppress noise from quantization and clock jitter, accurate coefficients with minimum noise were identified. For correcting an arbitrary waveform generator with two DACs, a co-simulation platform was implemented to estimate the system degradation and its corrected performance. Simulation results showed that after correction with 4.8 Gbps QAM signal, the signal-to-noise-ratio improved by approximately 4.5 dB and the error-vector-magnitude improved from 4.1% to 1.12% over 0.96 GHz bandwidth.

HDR-WPAN 시스템을 위한 주파수 동기 성능분석 (Performance Analysis of Frequency Synchronization for HDR-WPAN System)

  • 박지우;강희곡;김재영;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.163-168
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    • 2004
  • 본 논문에서는 HDR-WPAN(high data rate wireless personal area network) 시스템의 CAZAC sequence 특성을 이용한 주파수 동기 알고리즘을 제안하고, 신호 성상도 및 EVM(error vector magnitude)를 통해 성능을 분석해 본다. 제안된 방식에서 주파수 옵셋은 자기상관성이 우수한 12개의 CAZAC sequence 가운데 두 개 sequence의 각 샘플간 위상오차를 추정하였으며, 추정된 위상오차는 다음 sequence 내 각각의 샘플에 곱해지면서 위상오차를 보상하게 된다. 두 개의 sequence로 주파수 옵셋을 보상한 후 남은 잔류 주파수 옵셋은 샘플 당 최대 0.002도 이내가 되며 DQPSK의 경우 20[dB]에서 EVM의 허용 기준값을 만족할 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다.

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OFDM 시스템에서 PAPR의 감소와 대역 내 왜곡 보정에 관한 연구 (A Study on PAPR Reduction and Compensation for In-Band Distortion in OFDM Systems)

  • 김완태;유선용;조성준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.912-920
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    • 2008
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식은 주파수 선택적 페이딩 (frequency selective fading)과 협대역 간섭 (narrwband interference)에 강한 전송 방식으로 대용량 데이터 통신에 적합하다. 하지만, OFDM 신호는 독립적으로 변조된 많은 부반송들로 구성되므로 이들이 동위상으로 더해질 때 신호의 진폭이 증가하여 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 문제가 발생한다. 본 논문에서는 OFDM 시스템의 PAPR 문제를 해결하기 위해 반복구조의 clipping과 filtering 기법을 적용하고, 이로 인해 발생되는 대역 내 왜곡을 EVM (Error Vector Magnitude)을 이용하여 보정하는 기법을 제안하였다. 이 기법은 PAPR 감소는 물론 clipping에 의한 대역 내 왜곡을 감소시킬 수 있다. 제안하는 알고리즘을 무선 통신 시스템에 적용하였을 때 PAPR 감소 효율과 EVM, BER (Bit Error Rate) 성능을 시뮬레이션을 통해 분석했다.