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다중 대역통과 신호의 하향변환을 위한 Complex Bandpass Sampling 기법
배정화,하원,박진우,Bae, Jung-Hwa,Ha, Won,Park, Jin-Woo 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.9C
A complex bandpass sampling technique can provide a more flexible architecture for designing a software- defined radio(SDR) system, because it has several advantageous features of larger sampling range and lower minimum sampling frequency than a real bandpass sampling method. In spite of the potential advantages of the complex bandpass sampling, solid investigation for the direct downconversion of multiple signals by the complex sampling theory has not been reported yet. Thus, we propose in this paper a novel scheme for the downconversion of multiple signals using the complex bandpass sampling, and develop the formulae related to the complex bandpass sampling for practical usage, such as the valid sampling range, the intermediate frequency (If), and the minimum sampling frequency of the downconversion of multiple RE signals. Such derived formulae are verified from simulations. 일반적인 bandpass sampling 방법인 real bandpass sampling 기법은 하향변환(downconversion)을 시행할 때 음의 주파수 대역의 RF 신호와의 에일리어싱(aliasing) 현상을 피해야 하므로 신중한 sampling 주파수 선택이 요구된다. 더욱이 다중신호(multiple signals)가 하향변환 될 경우에 이 sampling 방법은 더욱 많은 제약이 따르게 된다. 그러나 Hilbert 변환을 사용하는 complex bandpass sampling 방법은 음의 주파수 영역의 신호를 제거함으로써, real bandpass sampling 기법보다 유연하고 넓은 sampling 주파수 범위를 제공하며, 또한 더욱 낮은 sampling 주파수를 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 complex bandpass sampling의 특징을 사용하여, 다중 신호를 하나의 통신 기기에서 동시에 하향 변환하는 수신기의 구조를 제시한다. 그리고 하나 또는 2개 신호의 하향변환에 관한 내용으로 제한하지 않고 N개의 신호로 확장하여 유효 sampling 주파수 영역 및 보호대역(guard-band)이 고려된 sampling 가능 최소 주파수에 관한 수식들을 일반화한다. 또한 모의실험을 통해 유도된 수식들을 증명한다.
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SDR 시스템을 위한 Complex Bandpass Sampling 기법 및 일반화 공식의 유도
배정화,하원,박진우,Bae, Jung-Hwa,Ha, Won,Park, Jin-Woo 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.7C
차세대 통신기술인 Software-Defined Radio (SDR)시스템은 단일 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어 변경만으로 다양한 통신표준을 수용할 수 있는 시스템이다. 시스템의 융통성(flexibility)과 적응성(adaptability)을 위하여 RF와 관련된 하드웨어의 최소화가 필요하며, 이를 위해 ADC를 사용으로 기저대역(baseband) 또는 낮은 IF단으로 직접하향 변환(downconversion)을 할 수 있는 bandpass sampling 기법이 필수적이다. 이 논문에서는 complex bandpass sampling 방식을 이용하여 두 가지의 통신 표준이 한 시스템에서 동시에 직접 하향 변환하는 새로운 방법을 제안하였다. 이에 따른 sampling 가능 영역, 보호대역(guard-band)을 고려한 sampling 가능 최소 주파수 그리고 이동된 신호의 위치를 구하는 수식들을 유도한 뒤 그래프를 통해 비교 분석하였다. 또한 제안한 sampling방식이 모의실험을 통해 기존에 제안되었던 real bandpass sampling방식보다 SDR시스템에 더욱 적합하다는 것을 입증하였다. A bandpass sampling technique, which is a method directly downconverting a bandpass signal to a baseband or a low IF signal without analog mixers, can be an alterative choice for the SDR system to minimize the RF front-end. In this paper, a complex bandpass sampling technique for two bandpass-filtered signals is proposed. We derived generalized formulae for the available sampling range, the signal's IF and the minimum sampling frequency taking into consideration the guard-bands for the multiple RE signals. Thru the simulation experiments, the advantages of the . complex bandpass sampling over the pre-reported real bandpass sampling are investigated for applications in the SDR design.
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OFDM 전송방식 기반의 Direct-Conversion 수신기에서 I/Q 불균형 보상을 위한 새로운 방법 제안
배정화,박진우,Bae, Jung-Hwa,Park, Jin-Woo 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.12C
본 논문에서는 OFDM을 기반으로 하는 직접변환(Direct-conversion) 수신기에서 발생하는 I/Q 불균형(mismatch)문제를 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 보상기법을 제시한다. OFDM심볼에 0의 값을 갖는 null 부반송파를 삽입하여 전송한 후에, 수신단에서 FFT후의 null 부반송파로부터 I/Q 불균형 관한 파라미터 값을 추정하고, 이를 이용하여 데이터 심볼에서 I/Q 불균형 효과를 제거하는 방법으로, 효율적이며 낮은 복잡성(complexity)이 제안 방식의 수요 특징이다. 모의실험 결과로부터 소수의 null 부반송파로도 충분한 I/Q 불균형 효과를 제거하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 제안된 방식은 주파수 선택적 페이딩 채널에서도 I/Q 불균형이 잘 제거됨을 보였다. This paper proposes a compensation method that can alleviate the problem of I/Q mismatch generated in the direct-conversion receiver of OFDM systems. In the proposed method, the amount of I/Q mismatch is estimated using null-carriers in transmitted signals, and it is subtracted from received symbols to suppress I/Q mismatch effects. Simulations show experiments that the proposed method can effectively eliminate the I/Q mismatch effects.
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개사를 통한 노래부르기가 정신지체아동의 어휘력에 미치는 효과
배정화,최성규 한국특수교육문제연구소 2004 특수교육저널 : 이론과 실천 Vol.5 No.1
본 연구에서는 개사를 통한 노래부르기가 정신지체아동의 수용과 표현어휘력 신장에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 본 연구대상은 부산시에 소재하는 J초등학교 특수학급에 재학 중인 정신지체아동 2명으로 선정하였다. 13개의 동요 등을 개사하여 72개의 표적어휘를 선정하였고, 개사를 통한 노래부르기는 10주에 걸쳐 주 4회씩 총 40회기동안 실시하였으며 매회기는 40분간 실시하였다. 한국표준수용어휘력검사를 이용하여 사전검사와 사후검사에서 어휘력 검사를 각각 2회 실시하였다. 본 연구에서는 개사를 통한 노래부르기가 정신지체 아동의 수용어휘와 표현어휘 신장에 긍정적인 영향을 미쳤음을 제시하였다. 특히 동물과 식물명, 그리고 일반사물, 가정도구, 가정, 사회생활, 여가생활 등과 관련된 명사 어휘의 수용과 표현이 높아지고 동사와 형용사에 대한 수용어휘력도 향상되었다. Mental retardation refers to substantial limitations such as mental intelligibilities and social interaction in present functioning. Especially, language abilities are basic social skill to identity and interact with themselves and others in the society as human beings. Unfortunately, the children with mental retardation are usually exposed in language difficulties. Vocabulary is a fundamental tool to lead smooth language development. The purpose of this study was to illustrate the effects of singing with changed words of songs to develop vocabulary abilities for children with mental retardation. Two children, 10.6(MA5.7) and 11.0(MA7.2) years old, with mental retardation were participated for this study. Thirteen sings were selected, and the words of the songs were changed based on seventy two target vocabularies. Pre- and post-test with Korean Standard Vocabulary Test were utilized to verify the effective of the singing to improve vocabulary ability for forty sessions. Each sessions was for forty minutes. The results of this study were that: (a) the singing strategy was effective to improve the receptive vocabulary ability; and (b) the singing strategy was effective to improve expressive vocabulary ability for children with mental retardation. Therefore, this study concluded that the singing is effective to improve vocabulary ability for mental retardation.
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N개 RF 신호의 직접 하향 변환시에 요구되는 효율적인 대역통과 샘플링 주파수 획득 방법 제안
배정화,박진우,Bae, Jung-Hwa,Park, Jin-Woo 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.12C
본 논문은 대역통과 샘플링(bandpass sampling)이론을 사용하여 N개 RF 신호를 하나의 통신기기에서 직접 하향변환(down-conversion)할 때 요구되는 유효 샘플링 주파수 영역(valid sampling frequency range) 및 최소 샘플링 주파수를 찾는 방법을 제안하였다. 이 방식은 기존의 방식보다 효율적이며 복잡성이 낮은 방식을 새롭게 고안하여 N개의 신호에 대하여 수식을 유도하고 일반화 하였으며 컴퓨터 모의실험(simulation)을 통해 이 수식들을 증명하였다. 그리고 제안한 알고리즘은 샘플링 주파수를 결정할 때 인접 IF 신호간의 보호대역(guard-band)이 고려되어 실제적인 하드웨어 설계 측면에 도움이 되도록 하였다. 또한 기존의 방식과의 비교를 통해 그 복잡성(complexity) 및 정확성에서도 우수한 성능을 보여주었다. This paper proposes, based on a bandpass sampling theory, a novel method to find valid sampling frequency range and minimum sampling rate with low computational complexity for downconversion of multiple bandpass radio frequency (RF) signals. Guard-bands or spacing between adjacent downconverted signal spectrums are also taken into consideration in determining sampling frequency for practical implementation. Moreover, we verify through comparison with other method that the proposed method has more advantageous properties.
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