• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.162-168
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• 2014

수중 채널 환경에서 고속의 데이터를 신뢰성 있게 전송하기 위한 OFDM 시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 또한, OFDM 통신 시스템에서는 각 부반송파의 대역폭을 채널의 상관 대역폭 보다 작게 설정해야지만 수중 채널 환경에 OFDM 통신의 적용에 의한 성능 향상을 기대할 수 있다. 하지만 실제의 수중 채널 환경에서의 상관 대역폭은 수십 Hz로 매우 작기 때문에, 수중 OFDM 통신 시스템 구성 시에 OFDM을 위한 FFT의 크기가 증가하고, 각 부반송파에 실효 지연 확산 이상의 길이를 갖는 주기적 전치 부호를 추가해야하기 때문에 시스템의 복잡도가 증가하고 데이터의 효율이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 수중 채널 환경에서 빔형성기의 적용에 의한 상관 대역폭의 증가를 연구하였다. 이를 위해 실제의 수중 채널 환경에서 측정을 수행하고, 측정 데이터를 분석해 봄으로써 수중 채널 환경에서 빔형성기의 적용에 의한 상관 대역폭의 증가 정도를 분석하였다. 분석 결과 수중 채널 환경에 빔형성기를 적용하는 경우 상관대역폭이 단일 센서를 사용하는 경우에 비해 크게 증가함을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.211-216
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• 2012

최근 심해 해난 구조 통신, 해저 탐사와 환경오염에 대한 모니터링과 같은 서비스에서 수중 음향 채널을 통한 데이터의 전송은 고속이 요구되고 있다. 그러나 수중 음향 채널은 매우 복잡하고 지속적인 시변 특성을 가지므로 양질의 통신 서비스를 제공하기란 쉽지 않다. 이러한 수중 음향 채널의 열악한 환경상에서 고속의 데이터 전송율과 신뢰성 그리고 강건성을 제공하기 위해서 다중경로 지연확산과 동기오류를 가지는 OFDM 시스템에 대한 성능개선 방안을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권6호
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• pp.1193-1199
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• 2015

최근 수중음향통신이 다양한 분야에 활용되면서 고속 데이터 전송의 요구가 증가함에 따라 수중음향통신 시스템에 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 FMT(Filtered Multi-Tone)와 같은 다중반송파 방식을 적용하는 연구가 활발히 진행 중이다. 기존 OFDM 방식은 주파수 영역에서 인접채널에 영향을 주지 않기 위해 삽입하는 가상 부반송파(virtual carrier)의 사용과 인접 심볼 간 간섭(Inter Symbol Interference) 및 인접 채널간 간섭(Inter Channel Interference)의 영향을 줄이기 위해 사용하는 순환전치(cyclic prefix)는 전송량을 감소시킨다. 특히 수중은 육상에 비하여 급격히 변화하는 채널 특성을 갖기 때문에 사용해야하는 순환전치 길이가 길어지며, 가상 부반송파에 더 많은 부반송파를 할당해야 하므로 데이터의 전송량이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 수중 채널 환경에서 전송량 증대를 위한 OFDM 시스템과 FMT 시스템을 결합한 FMT-OFDM 시스템을 제안하며, 실해역에서 측정한 데이터를 기반으로 채널을 모델링하고 시스템 파라미터를 설정 후 성능을 분석하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권3호
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• pp.181-187
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• 2010

수중무선통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 특히 잔향 및 다중경로(Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시 인접심벌간의 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)를 발생시켜 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 잔향 및 다중경로로 인한 인접 심벌간의 간섭에 강한 성능을 나타내는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 이용하여 수중에서 고속 데이터 전송의 적용성을 검토하였다. 실제 수중 채널을 모의하는 모델을 사용하여 수중에서 통신 성능을 확인하였다. 그 결과 1000m의 거리에서 단일 반송파의 경우 BER이 $2{\times}10^{-1}$ 이였으며, 다중 반송파의 경우 BER이 $8{\times}10^{-2}$이었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.487-490
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• 2004

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 수중음향 데이터 통신시스템에서 도플러 편이(Doppler Shift)와 도플러 확산(Doppler Spread)의 영향을 완화하여 주파수 효율을 향상시킬 수 있는 수신신호처리 방안을 설계하고 해상에서 송수신 된 시험 데이터의 BER 로써 성능을 평가한다. 도플러 편이를 OFDM 심볼에 부가된 Cyclic Prefix 와 상관계수법을 통해 추정하였으며 도플러 확산에 의해 시간에 따라 변화하는 채널을 Time-Frequency 축상에서 $2\times1D$ MMSE 방식으로 추정한다. 해상실험 결과, $8kHz\~11kHz$ 의 전송대역을 사용 할 때 복호 전 전송률 3098bps, 송수신 소자간 거리 7km, SNR 15dB에서 약 $1\~3\%$의 BER이 추정된다.

• 한국음향학회지
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• 제40권3호
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• pp.219-227
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• 2021

본 논문에서는 적으로부터 은밀히 아군에게 통신 신호를 전송하기 위해서 Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 기반 돌고래 휘슬음 모방 변조 기법을 제안하였다. 제안한 방법은 돌고래 휘슬음을 여러 개의 OFDM 심볼과 대응되는 시간 슬롯들로 나눈 후, 매 슬롯에서 돌고래 휘슬음이 위치한 주파수 대역을 갖는 부반송파에 Differential Phase Shift Keying(DPSK) 심볼을 매핑하여 변조한다. 제안한 방법은 기존의 Chirp Spread Spectrum(CSS)와 Frequency Shift Keying(FSK) 기반의 돌고래 휘슬음 모방 변조 기법들에서 발생하는 주파수 윤곽의 불연속성을 줄일 수 있고, 변조 차수를 증가시켜도 모방 성능 열화량이 작다는 장점이 있다. 전산 모의실험을 통해 제안 방법의 Bit Error Rate(BER)과 모방 성능이 기존의 CSS와 FSK에 비해 우수함을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1534-1542
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• 2009

본 논문은 SSB(Single Side Band) 변조 기법을 이용하여 실제 해상에서 실험을 수행한 결과를 분석하였다. 현재 수중 통신 분야에서의 연구는 디지털 변조 기법 및 OFDM(Orthogonal Frequency Division Modulation)이나 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 적용하고 있으나, 실제 해상에서 사용되는 상용 통신기로는 아날로그 변조 방식을 많이 사용하고 있다. 그에 따라 본 연구에서는 한국 해양 특성에 맞는 고품질의 수중 통신기기 개발을 목적으로 실험을 수행하였다. 실험은 SSB 아날로그 변조 기법으로 경상남도 진해 연안 천해의 조건에서 수행되었으며, 실제적인 채널의 영향을 해석하기 위해 도플러 효과, 잔향 특성, 전달 특성 등을 분석하였다. 결과적으로 수중 통신에 있어서 잔향과 배에서 방사되는 잡음이 가장 큰 장애 요인임을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.990-998
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• 2008

본 논문은 SSB(Single Side Band) 변조 기법을 이용하여 실제 해상에서 실험을 수행한 결과를 분석하였다. 현재 수중 통신 분야에서의 연구는 디지털 변조 기법 및 OFDM이나 MIMO 시스템을 적용하고 있으나, 실제 해상에서 사용되는 상용 통신기로는 아날로그 변조 방식을 많이 사용하고 있다. 그에 따라 본 연구에서는 한국 해양 특성에 맞는 고품질의 수중 통신기기 개발을 목적으로 실험을 수행하였다. 실험은 SSB 아날로그 변조 기법으로 경상남도 진해 연안 천해의 조건에서 수행되었으며, 데이터는 수중 채널 특성 파악을 위한 토널 신호와 LFM 신호 및 실제 음성 통신을 위해 한국인 여성의 음성을 사용하였다.

• 한국음향학회지
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• 제25권3호
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• pp.113-120
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• 2006

본 논문은 slow 페이딩 채널에서 block type 파일럿 배치에 기반한 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 등화 기법을 다루고 있다. 수중 채널에서 얻을 수 있는 비트 속도는 셀룰러 폰이나 실내 무선 시스템과 같은 여타 통신 채널에 비해 상대적으로 낮은 편이며, 따라서 채널 추적시 도플러 효과가 중요한 파라미터가 된다. Coherent 복조 방식의 경우 도플러 주파수에 의한 잔여 평균위상에러는 시스템 성능에 치명적으로 작용할 수 있으며, 등화기만으로는 평균 도플러 쉬프트 효과에 대처하지 못할 수 있다. 공통 도플러 효과에 대처하기 위해 주파수 등화기와 더불어 위상에러 추적회로를 사용하여 회전 에러를 배제할 수 있다. 아울러 성능 저하를 최소화하는 수준에서 추적회로의 연산 부담을 줄일 수 있음을 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.253-262
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• 2016

최근에 UWAC에 대한 연구가 많은 연구자와 학자들에 의해 연구되고 있다. DS-CDMA, OFDM, MIMO, 변조와 오류 보정 기법, 기타 기법들이 UWAC에서 고속으로 전송하기 위한 방법으로 사용할 수 있다. 본 논문에서는 배경이 없는 영역에서 도착시간을 추정하기 위한 이론을 검토하고 시간 차이를 계산한다, 또한 도착 시간 추정에 대한 기초적인 실험 결과를 제시한다.