Earticle

Ku band의 위성 신호 중계 기술은 수신 신호의 편파 변환을 통해 고층 건물이나 나무, 기타 지형지물에 의해 만들어진 전파 음영지역에서도 위성 방송 서비스의 적용이 가능하다. 본 논문은 안테나 패턴과 사용 주파수 대역에 대해 편파 특성을 만족시키는 고성능 편파 식별 안테나의 제작에 초점을 둔다. 축비 개선과 편파 식별 특성 향상의 관점에서 제작된 안테나는 위성 방송 서비스 중계 시스템에 적합한 특성을 보인다.

Ku band satellite signal repeating technology just altering a polarization of the repeated signal is applicable for any kind of satellite broadcasting service in geographically shadowed area due to high-rise buildings, trees, and so on. This paper focuses on the design of high polarization discrimination antenna satisfying polarization characteristics with respect to field pattern and frequency band. Designed antenna for the enhancement of axial ratio and polarization discrimination characteristic shows good performance for satellite broadcasting service repeating system.

무선인지기술은 환경에 능동적으로 적응하여 스펙트럼 이용을 효율적으로 할 수 있도록 하는 기술이다. 무선인지 기술의 가장 중요한 첫 단계는 센싱 부분으로서 본 논문에서는 주파수 상관관계를 이용한 방법을 제안하였다. 통신신호의 주기적인 특성을 기반으로 잡음과 간섭의 효과를 최소화하기 위해 주파수 상관함수를 사용하였다. 이미 알려진 에너지 측정 방법의 동작특성을 보이고 시뮬레이션을 통하여 제안된 측정 방법과 기존의 방법을 비교하여 무선인지환경을 이용한 스펙트럼 센싱의 효율성을 보인다.

Cognitive radio, which is designed to dynamically adapt its transmission to its environments is believed to be one of the fundamental techniques for the future spectrum utilization. As the first step of cognitive radio, spectrum sensing is treated as the most important technique. In this paper, we propose a spectral correlation based detection method for spectrum sensing. Based on the cyclostationarity of communication signals, spectral correlation function is used to minimize the effect of random noise and interference. The ROC performance of conventional energy detection is shown. Simulation result show that the proposed detection method outperforms the energy detection and more suitable for spectrum sensing in cognitive radios.

본 논문에서는 GEO 기반 위성 네트워크에서의 호 수락 제어 성능을 개선할 수 있는 대역폭 빌림 방법을 제안하였다. 일반적으로 통신이나 스트리밍 서비스의 경우는 고정된 목표 데이터 속도가 있지만, 데이터 서비스의 경우에는 고정된 목표 데이터 속도가 존재하지 않는다. 따라서 데이터 서비스의 경우에는 시스템 부하 상태에 따라서 데이터 속도를 유동적으로 변화시킬 수 있다. 데이터서비스의 이런 특성을 이용하면 시스템에서 이용할 수 있는 대역폭이 충분하지 않는 경우에 데이터 서비스의 데이터 속도를 감소시켜서 실시간 서비스의 호 수락 요청을 받아들일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 대역폭 빌림 방법에 대한 큐잉 모델을 만들고 시뮬레이션을 통해 결과를 검증하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 대역폭 빌림 방법을 통해서 전체 블로킹 확률의 8.7-35.2 dB의 이득을 얻을 수 있다.

In this paper, we propose the bandwidth borrowing scheme which improves the performance of the cal admission control of the integrated GEO satellite networks. In general, target transmission rates of communications and streaming services are fixed, but data services do not have the target transmission rates. Therefore, we can control the transmission rates for data services flexibly according to the system loading situation. When the available bandwidth of the system is insufficient, the bandwidth borrowing scheme gives the bandwidth to request real time services by the transmission rates control of data services through packet scheduler. We make the queueing model for our system model and demonstrate the results through simulations. The simulation results show that there is a 8.7-35.2 dB gain at the total blocking probability according to the use of bandwidth borrowing scheme.

정지궤도 통신위성 채널은 물리적 이격거리에 의한 전송지연과 잡음환경에 의해 위성단말의 기저대역부(가입 자부 및 다중화부) 성능열화에 영향을 미친다. 따라서, 위성 전송지연에 따른 가입자 정합부의 성능 열화정도를 미리 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 논문은 현재 개발 중인 군 위성통신체계 위성단말의 성능 평가를 위해 위성채널상의 지연 및 비트에러를 발생하여 실제 위성 링크를 사용하지 않고 위성단말의 기저대역부 통신품질 영향성을 평가할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다.

The link of Geostationary Communication Satellite has transit delay and noise environments by physical distance. This situation exerts an influence on the degradation of baseband performance of Earth Station. Therefore, it is very important that degradation of baseband performance is grasped previously. This paper is presented that developed the simulator which can evaluate the baseband performance of earth station of a military satellite communication system during the current development. The simulator can mock delay on a satellite channel and bit errors without being used actual satellite links.

영상 레이다(SAR)는 전천후 영상획득이 가능하며, 반사표면의 물리적인 구조와 특성에 따라 표적탐지 및 식별성능이 우수하므로 군사용으로는 물론 과학 민수용으로 광범위한 활용분야를 가지고 있다. 본 논문에서는 먼저 X-밴드 소형위성 SAR 체계 설계 개념과 주요 임무 및 체계설계 요건들을 제시하고 이를 만족시키기 위한 영상모드 설계 기법과 표준 영상모드 설계 결과를 분석한다. 그리고, X-밴드 SAR 탑재체 및 지상 수신처리의 주요 체계 설계 결과와 성능특징을 제시하고, 마지막으로 SAR 영상활용을 위한 응용분야와 처리결과를 제시한다. 제안된 위성 SAR 시스템은 광역감시 모드에서 고해상도 모드까지 다양한 영상 모드 구현이 가능하며, 소형, 고성능, 저 비용 관점에서 효율적인 전천후 레이다 영상획득 시스템이다.

A synthetic aperture radar (SAR) system can provide all-weather, day and night imaging capability, and thus, is very useful in surveillance for both civil and military applications. In this paper, the X-band spaceborne SAR system design procedure is introduced with the key design parameters for mission and system requirements characterized by the small satellite platform. The SAR imaging mode design technique is presented, and the design results are analyzed for standard mode performance evaluation. In line with the system requirements, the X-band SAR payload and ground reception/processing sub-systems are presented with the key design results and image applications examples. The designed small satellite SAR system shows the wide range of imaging capability, and proves to be an effective surveillance system in light-weight, high-performance and cost-effective points of view.

차세대 이동 통신 기술은 무선 환경에서 고속 및 고품질의 데이터 전송을 요구하고 있다. OFDM 기술은 대역폭당 전송 속도의 향상과 멀티패스 간섭 등의 방지를 위한 디지털 변조 방식으로 무선 환경에서 다양하게 응용되고 있다. 본 논문에서는 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)와 같이 무선 환경에서 여러 개의 서비스를 동시에 제공하는 다중 서비스 환경에 OFDM을 적용할 때 필요한 부채널 배정에 관한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법은 각 서비스의 채널 환경을 고려하여 부채널을 분배할 수 있을 뿐만 아니라 서비스의 우선순위를 고려해서 우선순위가 높은 서비스에 더 많은 부채널 분배가 가능하고 기존의 부채널 배정 알고리즘과 비교할 때 수렴 속도의 향상과 계산량 감소의 장점이 있다.

The next-generation mobile communication system are required to provide high-data-rate and high quality transmission over hostile radio channels. Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) technique regarded as a most promising solution in mobile environment. This paper considers the issue of efficient subcarrier allocation for OFDM system in multi-service application. Proposed algorithm can consider channel gain of each service and divide subchannel. Proposed method considers priority of service and divide more subchannels in high priority service. When proposed algorithm compares with existent algorithm, the convergence rate improves and the calculation amount is decreased.

지상의 인프라 못지않게 중요시 되고 있는 GNSS (global navigation satellite system) 를 위한 한국형 위성기반 보강시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 가장 경제적인 위성기반 보강시스템 구축을 위하여 시스템 요소로서 현재 존재하는 시스템의 사용을 적극 고려하였다. 기준시스템은 현재 운용되고 있는 DGPS (differential global positioning system) 네트워크를 최대한 활용하는 것으로 하였고, 위성은 통신해양기상위성 1호(COMS-1)을 근간으로 조사하였다. 버스 시스템은 최소한의 변경이 예상되는 반면 통신탑재체는 주요한 변화를 겪게 될 것으로 분석되었다. 지상의 주제어 센터는 새롭게 건설되어야 하지만 소프트웨어, 인력 등 센터의 필수적인 요소는 DGPS네트워크의 운용 경험을 통하여 쉽게 확보될 수 있으리라 판단된다.

A K-SBAS (Korean Satellite Based Augmentation System) is proposed as one of the space infrastructure. The proposed system considers the existed elements to the utmost for the most economical SBAS construction. As reference system the current DGPS (differential global positioning system) network is investigated. Space segment is investigated based on the COMS-1 (Communications, Oceanographic, and Meteorological Satellite-1). While bus system of COMS-1 can be kept to minimum change, the communication payload of needed, crucial parts such as software, man power can be easily secured through the DGPS network operation heritage.

동작주파수를 쉽게 조절할 수 있는 신호생성용 안테나 (Antenna-Integrated Oscillator) 설계방법을 소개한다. 제안하는 회로는 광대역에서 부성저항을 갖는 능동회로 (Negative-Resistance Circuit)와 패치안테나로 구분되며, 오실레이터의 동작주파수는 안테나의 공진 주파수로 결정된다. 이러한 디자인 방법은 안테나와 오실레이터의 동작주파수 불일치로 인한 출력파워의 감소 가능성을 줄일 수 있다. 또, 제안하는 설계방법에서 안테나의 Feed 지점과 Feed 라인의 길이를 조절하여 최적의 출력파워를 낼 수 있음을 Load-Pull 시뮬레이션으로 확인하였다. C-band, X-band 회로를 각각 제작, 측정하였고 이를 통하여 설계방법의 타당성을 증명하였다.

A new design for easily controlling operating frequency of an antenna-integrated planar oscillator is introduced. The oscillator circuit of a broadband negative-resistance active part and a passive load including a patch antenna. The patch resonance is used for determining the oscillation frequency. This design reduces the possibility of mismatch between antenna radiation and oscillation frequencies. To achieve optimum output power, load-pull simulation for the negative-resistance circuit is used. The load-pull simulation shows the feed point and the delay of feed line can affect the oscillation power. Two negative-resistance circuits capable of supporting oscillation over full C-band and X-band are fabricated. The oscillation frequency, output power and phase noise for different patch antennas are measured.

본 논문에서는 직접 변환 방식인 six-port의 RF 출력 신호를 검파하고 요구 대역폭에서 입력 주파수 신호에 대한 진폭 및 위상 신호를 선형적으로 출력하는 광역 power detector를 설계 제작한다. Six-port 출력단에 접속되는 power detector는 높은 정합도를 갖고 반사파로 인한 Six-port 간 위상 불일치를 방지하고, 넓은 대역폭에서 낮은 VSWR을 유지하여야 하는 광역 특성을 갖는 power detector 설계가 필요하다. 광역 정합을 위하여 사용 주파수 대역에 따라 강제 정합과 다단 LC 정합 회로, 그리고 isolator를 사용한 낮은 VSWR 특성을 갖는 설계 방법을 비교 분석한다. 설계 제작된 power detector의 주파수 대역에 대한 동적 동작 영역(dynamic range) 성능을 측정하여 Six-port의 수신 전송 신호 검파기로 활용될 수 있는 타당성을 평가한다.

The broadband power detector for power amplitude envelope detection of the direct-conversion Six-port output signal was designed and implemented in this paper. The power detector should be linearly operated to produce the linear amplitude and phase signal for input RF signals in required broadband frequency range. The power detector should be designed under conditions of matching circuit with low VSWR, which protect unbalanced phase signal from reflection signal due to mismatch between the output port of a six-port and the input port of a power detector. The designed power detectors, which were implemented in L-band with 50 ohm matching and Ku-band with multiple LC matching circuits and isolator, respectively, were analyzed in viewpoints of the utilization as a power detector of direct conversion Six-port. The dynamic range of designed power detectors were also measured and rvaluated as a power detector of Six-port circuit.