본 논문에서는, 고속 통신의 신호 전달 매체로서 전력선 채널에 대하여, 신호 전달 특성인 채널 임펄스 응답을 효과적으로 측정할 수 있는 방법을 제안하고, 측정된 전력선 채널 임펄스 응답으로부터 다중경로 채널 모델에 적합한 채널 파라미터를 체계적으로 도출하는 분석 기법을 제안하였다. 그리고 제안된 측정 방법과 분석 기법을 이용하여 저압 및 고압 실 전력선 채널을 측정하고 분석한 결과로부터 채널 모델을 제시하였다.제안된 채널 측정 방법은, m-시퀀스와 Chu 시퀀스의 좋은 ...
본 논문에서는, 고속 통신의 신호 전달 매체로서 전력선 채널에 대하여, 신호 전달 특성인 채널 임펄스 응답을 효과적으로 측정할 수 있는 방법을 제안하고, 측정된 전력선 채널 임펄스 응답으로부터 다중경로 채널 모델에 적합한 채널 파라미터를 체계적으로 도출하는 분석 기법을 제안하였다. 그리고 제안된 측정 방법과 분석 기법을 이용하여 저압 및 고압 실 전력선 채널을 측정하고 분석한 결과로부터 채널 모델을 제시하였다.제안된 채널 측정 방법은, m-시퀀스와 Chu 시퀀스의 좋은 자기 상관 특성을 이용하는 유사 임펄스 방식으로서, 전력선 채널 특성상 장거리 측정이 필요한 상황에서 신호 송수신단을 분리할 수 있을 뿐만 아니라 신호 감쇄나 잡음의 영향이 시퀀스의 상관 이득을 통해 극복될 수 있기 때문에 전력선 채널 측정에 적합하다. 본 논문에서는, 제안된 채널 측정 방법을 이용하여 현재 국내외적으로 고속 전력선 통신을 위해 사용되고 있는 주파수 대역에 맞는 채널 측정 시스템을 설계구현하고, 그 실효성을 테스트 베드 상에서 검증하였다.제안된 채널 분석 기법은, 시간 영역에서 측정된 채널 임펄스 응답으로부터 변환된 주파수 영역 채널 응답 샘플들로부터 Hermitian Toeplitz 형태의 주파수 응답 순환 행렬을 구성하고, 이 행렬에 대해 고유치 분해와 GEESE 알고리즘을 이용하여 시간 영역 다중경로들에 대한 시간 지연과 감쇄 지수 크기 및 위상 변화를 순차적으로 분석하는 기법이다. 본 논문에서는, 제안된 채널 분석 기법을 수학적으로 유도하고 실제 소프트웨어로 구현하여 테스트 베드 상에서 측정된 채널 응답에 적용하였으며, 그 결과를 통해 다중경로 채널 파라미터들을 효과적으로 분석해 낼 수 있음을 확인하였다. 한편, 제안된 분석 기법은 감쇄 지수 크기에 대한 최소 자승 추정법적 해를 제공한다는 사실도 확인하였다.끝으로, 제시된 전력선 채널 모델은 실 전력선 채널에 대하여 측정된 채널 응답 결과와 그로부터 분석된 채널 파라미터를 이용하여 도출되었다. 이 채널 모델에서는 채널 응답들에 대하여 rms 지연 확산, 대역 평균 감쇄, 대역 감쇄 표준 편차 및 배전선로 구성 방식을 기준으로 각각 Best, Moderate, Worst 채널로 분류하였다.
본 논문에서는, 고속 통신의 신호 전달 매체로서 전력선 채널에 대하여, 신호 전달 특성인 채널 임펄스 응답을 효과적으로 측정할 수 있는 방법을 제안하고, 측정된 전력선 채널 임펄스 응답으로부터 다중경로 채널 모델에 적합한 채널 파라미터를 체계적으로 도출하는 분석 기법을 제안하였다. 그리고 제안된 측정 방법과 분석 기법을 이용하여 저압 및 고압 실 전력선 채널을 측정하고 분석한 결과로부터 채널 모델을 제시하였다.제안된 채널 측정 방법은, m-시퀀스와 Chu 시퀀스의 좋은 자기 상관 특성을 이용하는 유사 임펄스 방식으로서, 전력선 채널 특성상 장거리 측정이 필요한 상황에서 신호 송수신단을 분리할 수 있을 뿐만 아니라 신호 감쇄나 잡음의 영향이 시퀀스의 상관 이득을 통해 극복될 수 있기 때문에 전력선 채널 측정에 적합하다. 본 논문에서는, 제안된 채널 측정 방법을 이용하여 현재 국내외적으로 고속 전력선 통신을 위해 사용되고 있는 주파수 대역에 맞는 채널 측정 시스템을 설계구현하고, 그 실효성을 테스트 베드 상에서 검증하였다.제안된 채널 분석 기법은, 시간 영역에서 측정된 채널 임펄스 응답으로부터 변환된 주파수 영역 채널 응답 샘플들로부터 Hermitian Toeplitz 형태의 주파수 응답 순환 행렬을 구성하고, 이 행렬에 대해 고유치 분해와 GEESE 알고리즘을 이용하여 시간 영역 다중경로들에 대한 시간 지연과 감쇄 지수 크기 및 위상 변화를 순차적으로 분석하는 기법이다. 본 논문에서는, 제안된 채널 분석 기법을 수학적으로 유도하고 실제 소프트웨어로 구현하여 테스트 베드 상에서 측정된 채널 응답에 적용하였으며, 그 결과를 통해 다중경로 채널 파라미터들을 효과적으로 분석해 낼 수 있음을 확인하였다. 한편, 제안된 분석 기법은 감쇄 지수 크기에 대한 최소 자승 추정법적 해를 제공한다는 사실도 확인하였다.끝으로, 제시된 전력선 채널 모델은 실 전력선 채널에 대하여 측정된 채널 응답 결과와 그로부터 분석된 채널 파라미터를 이용하여 도출되었다. 이 채널 모델에서는 채널 응답들에 대하여 rms 지연 확산, 대역 평균 감쇄, 대역 감쇄 표준 편차 및 배전선로 구성 방식을 기준으로 각각 Best, Moderate, Worst 채널로 분류하였다.
In this thesis, considering the power-line as a channel for high-speed power-line communications, a method of effectively measuring the channel impulse response as the signal transfer characteristics was suggested, and a technique of systematically extracting the proper multipath parameters from a m...
In this thesis, considering the power-line as a channel for high-speed power-line communications, a method of effectively measuring the channel impulse response as the signal transfer characteristics was suggested, and a technique of systematically extracting the proper multipath parameters from a measured channel response was proposed. Also, a channel model, which is the result that was measured and analyzed using the suggested measurement method and the proposed analysis technique for some real low- and medium-voltage power-line channels, was presented.The suggested measurement method – the impulse method-like channel measurement method which uses the good autocorrelation property of m-sequence or Chu sequence – is the best choice for the power-line channel measurement because not only its transmitter and receiver can be separated to measure the channel response of the long-length power-line, but also it can cope with the effect of the attenuation or noise by the correlation gain. In this thesis, the measurement system was designed and implemented to be suitable for the frequency band currently used for power-line communications at home and abroad, and its effectiveness was verified on the test-bed.The proposed analysis technique uses the eigenvalue decomposition and GEESE algorithm for the circular-shifted frequency response matrix – the Hermitian and Toeplitz type matrix with complex entries which are the frequency-domain channel response samples transformed from the measured channel impulse response – in order to successively analyze the time delay, the attenuation factor, and the phase transition of the multipaths. In this thesis, the proposed technique was mathematically derived, implemented as the software, and applied to the channel response of the test-bed. As a result, the fact that it can be effectively used to analyze the multipath parameters was verified. The fact that the proposed technique brings the least square solution for the attenuation factor was also found out.Lastly, the presented power-line channel model was drawn out from the measured channel responses and the analyzed parameters for the real low- and medium-voltage power-line channel. In this channel model, the channel responses were classified into Best, Moderate, and Worst channel according to the several factors like rms delay spread, frequency-band average attenuation, standard deviation of frequency-band attenuation, and composition type of the power-lines.
In this thesis, considering the power-line as a channel for high-speed power-line communications, a method of effectively measuring the channel impulse response as the signal transfer characteristics was suggested, and a technique of systematically extracting the proper multipath parameters from a measured channel response was proposed. Also, a channel model, which is the result that was measured and analyzed using the suggested measurement method and the proposed analysis technique for some real low- and medium-voltage power-line channels, was presented.The suggested measurement method – the impulse method-like channel measurement method which uses the good autocorrelation property of m-sequence or Chu sequence – is the best choice for the power-line channel measurement because not only its transmitter and receiver can be separated to measure the channel response of the long-length power-line, but also it can cope with the effect of the attenuation or noise by the correlation gain. In this thesis, the measurement system was designed and implemented to be suitable for the frequency band currently used for power-line communications at home and abroad, and its effectiveness was verified on the test-bed.The proposed analysis technique uses the eigenvalue decomposition and GEESE algorithm for the circular-shifted frequency response matrix – the Hermitian and Toeplitz type matrix with complex entries which are the frequency-domain channel response samples transformed from the measured channel impulse response – in order to successively analyze the time delay, the attenuation factor, and the phase transition of the multipaths. In this thesis, the proposed technique was mathematically derived, implemented as the software, and applied to the channel response of the test-bed. As a result, the fact that it can be effectively used to analyze the multipath parameters was verified. The fact that the proposed technique brings the least square solution for the attenuation factor was also found out.Lastly, the presented power-line channel model was drawn out from the measured channel responses and the analyzed parameters for the real low- and medium-voltage power-line channel. In this channel model, the channel responses were classified into Best, Moderate, and Worst channel according to the several factors like rms delay spread, frequency-band average attenuation, standard deviation of frequency-band attenuation, and composition type of the power-lines.
주제어
#전력선 통신 전력선 채널 채널 측정 방법 다중경로 파라미터 분석 기법 저압 및 고압 전력선 채널 모델 power-line communications power-line channel channel measurement method multipath parameter analysis technique low- and medium-voltage power-line channel model
학위논문 정보
저자
오휘명
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내박사
학과
전기전자공학과
지도교수
황금찬
발행연도
2009
총페이지
xiii, 121장
키워드
전력선 통신 전력선 채널 채널 측정 방법 다중경로 파라미터 분석 기법 저압 및 고압 전력선 채널 모델 power-line communications power-line channel channel measurement method multipath parameter analysis technique low- and medium-voltage power-line channel model
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