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광대역 디지털 수신기 동적 범위 확장을 위한 A/D 변환모듈 연구
A/D Conversion Module for Dynamic Range Expansion of Wideband Digital Receiver 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.29 no.12, 2018년, pp.986 - 991  

고민호 (한화시스템) ,  김형주 (한화시스템)

초록
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본 논문은 광대역 디지털 수신기의 동적 범위 개선을 위한 A/D 변환 모듈을 설계 및 제작하였다. 동적 범위 확장을 위한 A/D 변환 모듈은 입력신호 레벨에 따라 정상 경로와 증폭 경로로 신호를 분기하여 디지털 신호로 변환하는 방식이다. 제작 및 측정 결과, A/D 변환 모듈의 정상 경로는 입력 레벨 -57 dBm~-12 dBm 신호를 디지털 신호로 변환하고, 증폭 경로는 입력 레벨 -30 dBm~+12 dBm 신호를 왜곡 없이 디지털 신호로 변환하여 69 dB의 입력 동적 범위 특성을 나타내었다. 또한 순시 대역폭 100 MHz에서 일정한 출력 특성을 나타내고 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, an A/D conversion module was designed and fabricated to improve the dynamic range of wideband digital receivers. The A/D conversion module for expanding the dynamic range converts signals into a digital signal by branching the input signal into the normal path and the amplification pa...

주제어

#Dynamic Range   #Stacked ADC   #Digital Receiver   #Radar   #Wideband  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 수신 동적 범위 확장을 위해 두 개의 경로를 갖는 A/D 변환 모듈을 설계 및 제작하였다. Ⅱ장에서는 A/D 변환 모듈의 동작 원리 및 버짓 설계에 대해 간략하게 설명하였고, Ⅲ장에서 아날로그-디지털(A/D) 변환 모듈의 설계 방법에 대해서 기술하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
A/D 변환 모듈을 설계 및 제작한 이유는 무엇인가? 본 논문은 광대역 디지털 수신기의 동적 범위 개선을 위한 A/D 변환 모듈을 설계 및 제작하였다. 동적 범위 확장을 위한 A/D 변환 모듈은 입력신호 레벨에 따라 정상 경로와 증폭 경로로 신호를 분기하여 디지털 신호로 변환하는 방식이다.
최신 레이다시스템은 어떤 특성을 필요로 하는가? 최신 레이다시스템은 다기능(multi-function), 다임무(multimission)추세로 발전함에 따라 높은 수신감도 및 클러터 억압 특성이 요구되고 있으며, 이는 레이다 수신기 설계에 많은 제약을 초래하게 되었다. 고출력 장거리 레이다 시스템의 경우, 80～100 dB 클러터 대 잡음비(clutter-to-noise ratios: CNR) 특성을 요구하고 있으며, 이러한 표적을 선형적으로 처리하기 위해 상용 아날로그-디지털 변환기(Analogto-Digital convertor, ADC)의 동적 범위보다 20～40 dB 높은 동적 범위를 처리할 수 있는 수신기를 필요로 한다[1].
동적 범위 확장을 위한 A/D 변환 모듈은 어떤 방식으로 구동하는가? 본 논문은 광대역 디지털 수신기의 동적 범위 개선을 위한 A/D 변환 모듈을 설계 및 제작하였다. 동적 범위 확장을 위한 A/D 변환 모듈은 입력신호 레벨에 따라 정상 경로와 증폭 경로로 신호를 분기하여 디지털 신호로 변환하는 방식이다. 제작 및 측정 결과, A/D 변환 모듈의 정상 경로는 입력 레벨 -57 dBm~-12 dBm 신호를 디지털 신호로 변환하고, 증폭 경로는 입력 레벨 -30 dBm~+12 dBm 신호를 왜곡 없이 디지털 신호로 변환하여 69 dB의 입력 동적 범위 특성을 나타내었다.
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참고문헌 (4)

  1. V. Greger-Hansen, S. M. Brocket, and P. E. Cahill, "A stacked A-to-D converter for increased radar signal processor dynamic range," in Proceedings of the 2001 Radar Conference, Atlanta, GA, USA, 2001, pp. 169-174. 

  2. S. R. Duncan, V. Gregers-Hansen, and J. P. McConnell, "A stacked analog-to-digital converter providing 100 dB of dynamic range," in IEEE International Radar Conference, Arlington, VA, May 2005, pp. 31-36. 

  3. P. M. Cruz, N. B. Carvalho, "Enhanced architecture to increase the dynamic range of SDR receivers," in IEEE Radio and Wireless Symposium, Phoenix, AZ, Jan. 2011, pp. 331-334. 

  4. G. Ulbricht, "Dynamic range extension for HF receiver frontend," in IEEE Radio and Wireless Symposium(RWS), Austin, TX, 2013, pp. 226-228. 

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