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홍대기(Hong, Dae-Ki) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.1
기존의 직교변조 (Orthogonal Modulation)는 그 효용성에 비해 대역폭 효율이 지나치게 떨어져 이를 개선하 기 위한 다중부호 트랜스직교변조 (MCTO: Multi-Code Trans-Orthogonal Modulation)가 제안되었다. 그러나 MCTO 변 조는 송신신호의 진폭이 일정하게 유지되지 않아 RF (Radio Frequency) 단에 포함되어 있는 전력 증폭기 (Power Amplifier)의 부담이 커지게 되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 다중부호 신호를 정진폭으로 부호화하는 방식 을 이용한 정진폭 다중부호 트랜스직교변조 (CAMCTO: Constant-Amplitude Multi-Code Trans-Orthogonal Modulation) 를 제안한다. 또한 제안된 CAMCTO 변조의 성능을 실험을 통해 제시하고 기존의 직교변조 및 MCTO 변조와 비교한 다. 실험 결과에 의하면 제안된 CAMCTO 변조는 기존의 직교변조에 비해 대역폭 효율은 매우 증가하며 MCTO 변조 에 비해 RF의 부담을 매우 경감시킬 수 있음을 알 수 있다. To improve the bandwidth efficiency of conventional orthogonal modulation, the MCTO(Multi-Code Trans-Orthogonal) modulation, which is modified orthogonal modulation, was proposed. However, the RF(Radio Frequency) power amplifier for the MCTO modulation is too complex to reject the amplitude distortion due to the non-constant amplitude property of the MCTO. Therefore, in this paper, CAMCTO(constant-amplitude multi-code trans-orthogonal) modulation is proposed by using the constant-amplitude encoding algorithm for multi-code signal. Additionally, the performance of the proposed CAMCTO modulation is compared with those of the orthogonal modulation and the MCTO modulation by using the computer simulation. The computer simulations show that the bandwidth efficiency of the proposed CAMCTO modulation is better than that of the conventional orthogonal modulation.
MB-OFDM UWB에서 효율적인 자동 이득 조절 장치
홍대기(Hong, Dae-Ki) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.6
본 논문에서는 시스템 구현에 직접적으로 사용될 수 있는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM : Orthogonal Frequency Division MultiPlexing) 통신 시스템을 위한 여러 가지 자동 이득 제어 (AGC : Automatic Gain Control) 알고리듬을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 고속 패킷 전송을 위하여 비교적 많은 샘플 수를 갖고 긴 길이의 프리앰블을 반복적으로 사용하는 초 광대역 통신 (UWB : Ultra-Wideband)과 같은 OFDM 시스템의 디지털 수신 신호를 가정 한다. 이러한 OFDM 시스템에서는 프리앰블 신호를 아날로그-디지털 변환기 (ADC : Analog-to-Digital Converter)를 통해 디지털 수신 신호로 변환한 후 최대 샘플 값 계수기내 버퍼의 길이만큼 디지털 수신 신호를 저장한다. 이 후 버퍼에 저장된 디지털 수신 신호 중 최대 샘플의 개수를 계산하고 이득 조절 신호 발생기에 저장된 이득 조절 테이블에 따라 이득을 조절하여 ADC 입력단의 전력 레벨을 자동으로 조절한다. In this paper, we propose various types of AGC algorithms for implementing the OFDM communication systems. For the high-speed packet transmission, in this paper, we assume the OFDM system with relatively long and repeated preambles. We propose the maximum sample value counter for counting the number of maximum sample. In the maximum sample value counter, we use the buffer for the digital signal buffering. Finally, the counting value of the maximum sample value counter controls the gain control signal generator by using gain control table automatically.
효율적인 대역폭 이용과 정진폭 신호 전송을 위한 CACB-Q²PSK 변조
홍대기(Hong, Dae-Ki) 한국산학기술학회 2008 한국산학기술학회논문지 Vol.9 No.1
본 논문에서는 정진폭 선호 특성을 갖는 기존의 정진폭 부호화된 다중 부호 이진 직교 (CACB: Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal) 변조의 구조를 유지하면서 대역폭 효율을 증가시킴으로써 전송률을 높일 수 있는 방식을 제안한다. 높은 대역폭 효율을 얻기 위한 방식으로는 기존에 제안되었던 직교위상-직교위상 변조 (Q²PSK: Quadrature-Quadrature Phase Shift Keying), 그리고 정진폭 직교위상-직교위상 변조 (CA-Q²PSK: Constant Amplutde-O²PSK) 방식을 이용한다. 먼저 가장 간단한 결합 방식인 CACB-Q²PSK 방식을 제안한다. 이 방식은 대역 폭 효율은 증가하지만 정진폭 특성을 얻을 수는 없기 때문에 정진폭 특성을 유지하기 위한 새로운 첫 번째 CACB-CA-Q²PSK (CACB-CA-Q²PSK I) 변조 방식을 제안한다. 그러나 이 방식은 정진폭을 얻기 위해 여분의 부호화 과정이 필요하므로 대역폭 효율이 낭비되는 단점이 있다. 마지막으로 대역폭 효율을 감소시키지 않는 새로운 두 번째 CACB-CA-Q²PSK (CACB-CA-Q²PSK II) 변조 방식을 제안한다, 컴퓨터 모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 평가함으로서 제안된 CACB-CA-Q²PSK II 변조 방식의 효율성을 보이도록 한다. In this paper, we propose new modulation schemes using the conventional CACB modulation with constant amplitude property. Also the proposed modulation schemes supports high transmission data rate by increasing the spectral efficiency. In order to obtain the high spectral efficiency, the Q²PSK and CA-Q²PSK are used. We explain the simplest combining modulation scheme of CACB and Q²PSK (i.e., CACB-Q²PSK). However, this modulation scheme cannot support the constant amplitude property. Hence the first CACB-CA-Q²PSK (or CACB-CA-Q²PSK I) modulation scheme is proposed for the constant amplitude property. In the modulation scheme, the redundant constant amplitude encoding (spectral efficiency decrease) is required. Therefore, the second CACB-CA-Q²PSK (or CACB-CA-Q²PSK Ⅱ) modulation scheme is proposed retaining the constant amplitude and the spectral efficiency. Computer simulations show that the proposed CACB-CA-Q²PSK Ⅱ is the efficient modulation scheme.
정진폭 다중 부호 이진 직교 변복조기의 FPGA 설계 및 SoC 구현
홍대기(Dae-Ki Hong),강성진(Sung-Jin Kang),김용성(Yong-Seong Kim),김선희(Sun-Hee Kim),조진웅(Jin-Woong Cho) 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.11C
본 논문에서는 기존의 정진폭 다중 부호 이진 직교 (CAMB: Constant-Amplitude Multi-code Biorthogonal) 변조 이론을 적용한 변복조기를 프로그래밍 가능한 게이트 배열 (FPGA: Field-Programmable Gate Array)을 사용하여 설계하고 시스템 온 칩 (SoC: System on Chip)으로 구현하였다. 이 변복조기는 FPGA을 이용하여 타겟팅 한후 보드실험을 통해 설계에 대한 충분한 검증을 거쳐 주문형 반도체 (ASIC: Application Specific Integrated Circuit) 칩으로 제작되었다. 이러한 12Mbps급 모뎀의 SoC를 위하여 ARM (Advanced RISC Machine)7TDMI를 사용하였으며 64K바이트 정적 램 (SRAM: Static Random Access Memory)을 내장하였다. 16-비트 PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), USB (Universal Serial Bus) 1.1, 16C550 Compatible UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 등 다양한 통신 인터페이스를 지원할 뿐 아니라 ADC (Analog to Digital Converter)/DAC (Digital to Analog Converter)를 포함하고 있어 실제 현장에서 쉽게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. In this paper, we design the FPGA (Field-Programmable Gate Array) of the CAMB (Constant-Amplitude Multi-code Biorthogonal) modulation, and implement the SoC (System on Chip). The ASIC (Application Specific Integrated Circuit) chip is be implemented through targeting and board test. This 12Mbps modem SoC includes the ARM (Advanced RISC Machine)7TDMI, 64Kbyte SRAM(Static Random Access Memory) and ADC (Analog to Digital Converter)/DAC (Digital to Analog Converter) for flexible applications. Additionally, the modem SoC can support the variable communication interfaces such as the 16-bits PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), USB (Universal Serial Bus) 1.1, and 16C550 Compatible UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).