[논문]마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구

정병민; 이승훈; 장유신

doi:10.7471/ikeee.2021.25.2.234

마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구
Noise and Timing Jitter Consideration in Microwave Photonic Systems 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.25 no.2, 2021년, pp.234 - 242

정병민 (Radar R&D Center, Hanwha Systems) , 이승훈 (Radar R&D Center, Hanwha Systems) , 장유신 (Radar R&D Center, Hanwha Systems)

초록
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위상배열 레이다를 위한 마이크로웨이브 포토닉 (MWP) 시스템을 구현할 경우, 송수신되는 빔의 정확도를 위해서 잡음 및 시간 지연 오차는 최소화 되어야 한다. MWP 시스템에서의 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하고 timing jitter에 기인한다. 본 논문에서는 위상배열 레이다를 위한 MWP 시스템에서의 잡음 및 timing jitter에 대하여 분석하였고 광 증폭기의 이득변화에 따른 잡음 및 timing jitter 변화를 실험을 통해 검증하였다. 광 증폭기에 의한 신호의 증폭율과 잡음의 증폭율이 동일할 때까지 신호를 증폭하면 timing jitter는 감소하고 신호의 SNR은 증가하는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In case implementation of microwave photonic (MWP) systems for phased array radars (PARs), noise and time delay error should be minimized to obtain accurate beam direction. Time delay error in MWP systems is generated from signal noise and timing jitter. In this paper, noise and timing jitter in MWP systems for PAR is researched, also according to the amplification of an erbium-doped fiber amplifier, noise and timing jitter variation is verified by an experiment. Timing jitter is decreased and SNR is increased if we amplify the signal by using an erbium-doped fiber amplifier, up to the amplification rate of signal and noise is similar.

주제어

표/그림 (10)

그림 Fig. 1. Conceptual diagram of the optical true time-delay beamformer for the phased array antennas. 그림 1. 위상배열 안테나를 위한 광 실시간 지연선로 빔 성형기 개념도
그림 Fig. 2. Example of optical modulated signal data. 그림 2. 광 변조된 신호의 데이터 sample 예
그림 Fig. 3. MWP experimental configuration to measure the timing jitter as the variation of the EDFA gain. 그림 3. 원신호와 증폭된 신호의 (a) timing jitter 및 pdf와 (b) noise를 비교하는 그림.
그림 Fig. 4. MWP experimental configuration to measure the timing jitter as the variation of the EDFA gain. 그림 4. 마이크로웨이브 포토닉 시스템에서 EDFA의 이득 변화에 따른 지터를 측정하기 위한 실험 구성도
그림 Fig. 5. Demodulated signals with 40 dB, 20 dB EDFA gain and without EDFA measured by MSA. 그림 5. EDFA 이득이 40 dB 및 20 dB 일 때와 EDFA를 제거하였을 때, MSA를 이용하여 측정한 복조신호
그림 Fig. 6. Demodulated signals with 15 dB EDFA gain and without EDFA measured by DSO. 그림 6. EDFA 이득이 15 dB 일 때와 EDFA를 제거하였을때, DSO를 이용하여 측정한 복조신호
그림 Fig. 7. (a) average and (b) sample signals & pdf without EDFA, (c) average and (d) sample signals & pdf with 15 dB EDFA gain. 그림 7. EDFA를 제거하였을 때 (a) average와 (b) sample 신호 및 확률밀도함수(pdf), 15 dB 이득을 갖는 (c) average와 (d) sample 신호 및 확률밀도함수(pdf)
그림 Fig. 8. Average and sample signals (a) without EDFA and with (b) 12 dB, (c) 15 dB EDFA gain. 그림 8. (a) EDFA를 제거하였을 때와 (b) 12 dB 및 (c) 15 dB의 EDFA 이득을 갖는 average와 sample 신호
그림 Fig. 9. EDFA gain and standard deviation of the timing jitter as the input EDFA current. 그림 9. EDFA 입력전류에 따른 EDFA 이득과 timing jitter의 표준편차
그림 Fig. 10. Standard deviation of the timing jitter as the EDFA gain for RF and optical input signal. 그림 10. 입력 RF 신호 및 광 신호에 대하여 EDFA 이득에 따른 timing jitter의 표준편차

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