본 논문은 4-ary SWSK(4-ary scaling wavelet shift keying) 시스템에서 여러 가지 웨이브릿 종류에 대하여 비트 에러 확률에 대한 성능을 연구하고자 한다. 기존의 4-ary SWSK 시스템에서 비트 에러 확률이 유도된 바 있다. 그래서 기존의 비트 에러 확률을 이용하여 Daubechies, Biorthogonal, Coiflet, Symlet 웨이브릿에 대한 비트 에러 확률을 실험적으로 구하였다. 또 웨이브릿의 탭 개수와 주기 변화에 대해서 그 성능을 분석하였다. 실험결과 4-ary SWSK 시스템에서 Coiflet, Symlet 웨이브릿이 비트 에러 확률면에서 좋은 성능을 보였고, 두 웨이브릿의 성능은 비슷하였음을 확인하였다.
기존의 웨이브릿 편이 변조 시스템은 스케일링 함수(scaling function)를 1로, 웨이브릿(wavelet)을 0으로 하는 1비트 변조방법이 있고, 스케일링 함수와 웨이브릿 그리고 이 두 신호를 반전시켜서 생성된 4개의 반송파를 사용하는 2비트 변조방법이 있다. 본 논문에서는 2비트 변조방법인 4-ary 스케일링 웨이브릿 편이변조(4-ary SWSK : 4-ary scaling wavelet shift keying) 시스템을 정의하고, QPSK 시스템으로부터 정의된 시스템의 비트 에러 확률과 부호 에러 확률을 유도한다. 제안한 4-ary SWSK 성능을 분석하기 위하여, 기존의 QPSK(quadrature phase shift keying), MFSK(M-ary frequency shift keying), 그리고 제안한 방법의 비트 에러 확률 및 부호 에러 확률을 구한다. 실험결과 제안한 방법의 비트 에러 확률과 부호 에러 확률이 좋은 성능을 보였다.
본 논문에서는 4-ary SWSK(4-ary scaling wavelet shift keying) 시스템에서 웨이브릿에 대한 성능을 분석코자 한다. 기존의 4-ary SWSK 시스템에서 비트 에러확률이 유도된 바 있다. 그래서 기존의 비트 에러확률과 부호 에러확률을 이용하여 Daubechies, Biorthogonal, Coiflet, Symlet 웨이브릿에 대한 비트 및 부호 에러확률을 실험적으로 구하였다. 또 웨이브릿의 탭 개수와 주기 변화에 대해서 그 성능을 분석하였다.
영상을 통신망에서 실시간 전송하려면 압축된 비디오 비트열이 필요하다. 비디오 압축 알고리즘은 시간적, 공간적, 확률적 중복성을 제거하기 때문에 부호화된 비트열은 전송과정 중에 발생하는 전송에러에 매우 민감한 특성을 보인다. 본 논문에서는 저 전송률 비디오 코딩에서 에러의 확산을 막기 위한 에러 복원코딩 방식을 제안한다. 이런 에러 복원 코딩 기술의 성능은 전송에러를 얼마나 정확하게 탐지해 내느냐에 달려 있는데, 전송 에러를 검출하기위해 데이터 숨김이라는 방식을 제안한다. 그리고 에러가 발생한 매크로블록을 복원하기 위해 인트라 매크로블록 갱신 기술과, 움직임 벡터 예측을 이용한 움직임 보상 기술을 적용하여 성능을 비교 및 평가한다. 이 방식은 WCDMA와 같이 에러가 발생할 확률이 있는 비디오 전송망에서 사용할 경우 매우 효과적이다.
본 논문에서는 통신 시스템에서 발생하는 에러를 정정 및 검출하기 위한 새로운 부호와 그 복호 방식을 제안하였다. 데이터 0의 런 길이를 제한하고 데이터 1의 최소 밀도를 증가시키기 위하여 (15, 7) BCH 부호를 변형하였으며 전체 패리티 비트를 추가하였다. 제안된 부호는 (16, 7) 블록 부호이며 비트 클럭 신호의 재생 능력과 높은 에러 제어 능력을 가지고 있다. 제안된 부호에서 데이터 0의 런 길이는 7 이하이고, 데이터 1의 밀도는 1/8 이상이며 최소 해밍 거리가 6임을 입증하였다. 제안된 부호를 사용하였을 때의 복호 에러 확률, 에러 검출 확률, 바른 복호 확률을 제시하였다. 기존의 다른 방식들에 비하여 오류 제어 능력이 우수함을 확인할 수 있었다.
RSA 시스템에서 암 복호문 이외의 부가 정보가 주어졌을 때 개인키를 알아내는 것은 소인수분해보다 더 쉬울 수 있음이 잘 알려져 있다. 예를 들어, Coppersmith는 RSA 시스템을 구성하는 소수 중 하나의 최상위 또는 최하위 비트의 절반 이상이 주어지면 RSA 모듈러스가 다항식 시간 안에 인수분해될 수 있음을 보였다. 또한 Henecka 등은(p, q, d, $d_p$, $d_q$) 형태의 RSA 개인키 비트 중 23.7%에 해당하는 비트에 에러가 삽입되더라도 원래의 RSA 개인키를 복구할 수 있는 알고리즘을 제안하였고, 이를 위해 후보 키 비트와 에러가 삽입된 RSA 개인키 비트 사이의 서로 매칭이 되는 비트들의 개수를 사용할 것을 제안하였다. 본 논문에서는 Henecka 등의 방법을 확장하여, 후보 키 비트와 에러가 삽입된 개인키 비트 사이의 일치되는 정도를 보여주는 좀 더 일반화된 확률 측도의 사용과 이 측도를 사용한 RSA 개인키 복구 알고리즘을 제시한다.
이동 통신 환경에서는 비트 에러가 버스트 형태로 일어난다. 본 논문은 이러한 환경에서 MPEG-4 비디오를 전송하였을 때, 영향을 분석한다. MPEG-4에서 제공되는 에러 강인성 도구들이 얼마나 효과적인가를 에러의 버스트 정도에 따라 얼마나 효과적인가를 확률론적으로 해석하고, 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 비교 분석한다. 이 분석 결과에 따라 버스트 에러의 정도에 따라 에러 강인성 도구들을 효과적으로 운용하는 방법을 정량적으로 제시한다.
본 논문에서는 주파수 도약 방식 시스템에 적합한 비트 동기 방식을 제안한다. 제안한 비트 동기 방식은 에러 심볼 검출기를 고안하여 이를 기존의 디지털 루프 필터와 결합한 ADPLL 방식이다. 제안된 비트 동기방식은 홉류트 잡음과 임펄스 잡음 등과 같은 잡음 구간에서는 비트 추적을 억제함으로써 디지털 루프 필터의 성능을 향상시키고, 주파수 도약 시스템에서의 동기 확률을 개선시켰다. 모의 실험 결과, 제안한 비트 동기 방식이 기존의 방식에 비해서 더욱 개선된 성능을 보여줌을 입증하였다.
본 논문은 변조방식을 사용한 DS-CDMA 방식에서의 다이버시티 기법을 이용한 CDMA방식의 성능을 비교 분석하였다. 채널은 다중경로 분해하고, 수신기는 레이크 수신기를 사용하였으며, 최대비 합성한다고 가정하였다. 통신 채널 환경 하에서 소자수를 변화시켜 가면서, 평균 에러 확률을 비교 분석하고자 한다. 그 결과 소자수를 증가시킴으로써 비트 에러 확률이 향상되었다.
본 논문에서는 WDM시스템에서 사용될 수 있는 광전치증폭기의 수신감도를 해석하였다. $10^{-9}$의 에러확률에 대하여 FSK전송을 이용하여 비트당 광자수를 계산하여다. 결과로 일반적인 PIN 수신기의 수신감도는 $9.2{\times}10^4$ photon/bit이고, 광전치증폭수신기의 경우는 $7{\times}10^2$의 phton/bit를 갖음을 확인하였다. 또한 FSK전송의 경우에는 표준에러확률인 $10^{-9}$을 유지하기 위해 필요로 하는 비트당 광자의 수를 계산하였는데, 가우시안 근사해석법을 사용한 경우와 정확한 해석법(k자승법)을 이용한 결과 m=30인 경우 k자승법의 경우는 $2.36{\times}10^2$ photon/bit, 가우시안 근사법의 경우에는 $4.01{\times}10^2$ photon/bit을 얻었다. 이를 통해 동일한 BER의 경우에 광전치증폭수신기가 PIN수신기에 비해 우수함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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