• 제목/요약/키워드: 스펙트럼 이동 강인성

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잡음과 스펙트럼 이동에 강인한 CNN 기반 라만 분광 알고리즘 (CNN based Raman Spectroscopy Algorithm That is Robust to Noise and Spectral Shift)

  • 박재현;유형근;이창식;장동의;박동조;남현우;박병황
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.264-271
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    • 2021
  • Raman spectroscopy is an equipment that is widely used for classifying chemicals in chemical defense operations. However, the classification performance of Raman spectrum may deteriorate due to dark current noise, background noise, spectral shift by vibration of equipment, spectral shift by pressure change, etc. In this paper, we compare the classification accuracy of various machine learning algorithms including k-nearest neighbor, decision tree, linear discriminant analysis, linear support vector machine, nonlinear support vector machine, and convolutional neural network under noisy and spectral shifted conditions. Experimental results show that convolutional neural network maintains a high classification accuracy of over 95 % despite noise and spectral shift. This implies that convolutional neural network can be an ideal classification algorithm in a real combat situation where there is a lot of noise and spectral shift.

인지 무선 시스템에서 위치 추정 기반의 강인한 스펙트럼 검출 방법 (A Robust Spectrum Sensing Method Based on Localization in Cognitive Radios)

  • 강형서;구인수
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-10
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    • 2011
  • 스펙트럼 검출은 인지 무선 시스템(Cognitive Radios) 구현을 위한 핵심 기술들 중의 하나이다. 스펙트럼 검출에서 문제시되는 점들 중에 하나는 페이딩(Fading) 및 쉐도윙(Shadowing) 등으로 인해서 스펙트럼 검출 성능이 저하된다는 것이다. 이 문제점을 해결하기 위해 제안된 방법 중 하나가 협력 스펙트럼 검출 방법이다. 이 방법을 통해 비협력 스펙트럼 검출 방식의 성능을 개선할 수 있지만, 여전히 큰 장애물과 같은 간섭 요인에 의해 스펙트럼 성능이 영향을 받는다는 단점이 있다. 특히, 기존의 대부분의 연구에서는 고정된 1차 사용자(Primary User, PU)를 고려하고 있지만 향후 유비쿼터스(Ubiquitous) 환경에서는 이동성을 가지는 1차 사용자가 존재하는 시스템을 고려해야 한다. 이러한 환경에서 기존의 협력 스펙트럼 검출 방식은 정확성이 낮은 검출 성능을 보이고 고려하지 않아도 될 2차 사용자(Cognitive User, CR user)의 국부 센싱값을 전송함으로써 많은 에너지를 소비하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서, 무선 인지 시스템에서의 이동성을 가지는 1차 사용자의 위치를 추정하고 이를 기반으로 간섭 영향을 받는 2차 사용자를 검출한다. 또한 검출된 간섭영향을 받는 2차 사용자의 센싱 정보를 융합 결정할 때 배제함으로써 스펙트럼 검출의 정확성을 높이는 방법을 제안하다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘이 기존 알고리즘 보다 정확한 스펙트럼 검출을 보인다.

M-밴드 코사인변조 필터뱅크를 이용한 멀티캐리어 CDMA 시스템의 이동무선환경에서의 비트오율 성능 (Bit Error Probability Performance of Multi-carrier CDMA System Using M-band Cosine Modulated Filter Bank in the Mobile Radio Channel)

  • 김명진
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 멀티캐리어(MC)-CDMA는 데이터 심볼을 주파수 영역에서 확산코드를 사용하여 여러 개의 캐리어로 전송하는 방식으로 심볼 길이가 길어서 협대역 간섭에 강인하다. 그러나 사각펄스를 사용하여 데이터 변조를 하므로 서브채녈간 신호 스펙트럼은 상당한 크기의 중첩된 부엽을 가지며, 이동무선채녈 환경에서 서브채널간 직교성이 손상될 때 캐리어간 간섭이 커지게 된다. 본 논문에서는 M-밴드 코사인변조 필터뱅크(Cosine Modulated Filter Bank: CMFB)에 의하여 서브채널의 스펙트럼을 제한하는 멀티캐리어 CDMA 시스템을 제안하였다. CMFB 기반의 MC-CDMA에서는 심볼 길이보다 긴 임펄스 응답을 가진 코사인변조 필터뱅크를 사용하여 부엽의 크기를 제안하는데, 이러한 스펙트럼 제한 특성은 멀티패스 페이딩과 같은 채널의 열화에 대하여 강인함을 보이고 있다. 제안된 CMFB 기반의 MC-CDMA 시스템에 대하여 이동통신 채널에서의 비트오율 성능을 모의실험을 통하여 분석하였다.

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잔향환경에 강인한 Generalized Sinusoidal Frequency Modulated 펄스 생성 기법 (Design of the Robust Generalized Sinusoidal Frequency Modulated Pulse in Reverberation Environments)

  • 김근환;윤경식;이동화;조점군;홍정표;이균경
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.95-104
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    • 2019
  • 본 논문에서는 잔향 환경에 강인한 GSFM(Generalized sinusoidal frequency modulated) 펄스를 설계하는 기법을 제안하였다. GSFM 펄스는 SFM(Sinusoidal frequency modulated) 펄스의 일반화한 형태로써 거리와 도플러 분해능이 모두 우수한 압정형태의 모호성 함수를 가지는 장점이 있다. 하지만 일반화를 하는 과정에서 주기성이 사라지기 때문에, 빗살형태의 스펙트럼을 가지는 SFM 펄스에 비해 잔향환경에서 탐지 성능이 저하된다. 본 논문에서는 GSFM 펄스의 파라미터 ${\rho}$를 적절히 변화시켜 SFM 펄스의 잔향 제거 성능과 GSFM 펄스의 거리 분해능 성능 간에 트레이드오프(Trade-off)관계를 분석하고, 비교적 높은 성능을 동시에 만족할 수 있는 ${\rho}$ 값을 제안하였다. 제안한 GSFM 펄스의 성능을 검증하기 위해 잔향환경을 모의하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 제안한 GSFM 펄스가 저속의 도플러 표적을 탐지하면서 우수한 거리 분해능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

Design of spectrum spreading technique applied to DVB-S2

  • 김판수;장대익;이호진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.22-28
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    • 2007
  • 일반적으로 대역확산기술은 원하는 전송신호에서 요구되는 최소 나이퀴스트 대역과 관련하여 신호 대역의 인위적인 확산하는 것으로 인식된다. 대역확산은 재밍, 간섭 등의 탄력성, 신호전력의 감소 등 여러목적으로 사용된다. 본 논문에서는 대역확산은 작은 안테나, 송신 EIRP 증가없이 수신신호의 에너지를 증가시키고 링크버짓의 제한을 만족시키기 위함이다. 실제로 많은 이동환경 시나리오에서 DVB-S2 표준의 낮은 대역폭당 전송효율 형태의 전송형태에도 링크버짓을 만족시키지 못할 수 있다. 대역확산기술은 송신단의 전력제한환경하에 기존의 DVB-S2의 새로운 전송형태의 추가없이 시스템성능을 만족시킬수 있는 기법이다. 이러한 목표를 위해 대역확산기술의 설계는 스펙트럼 형상, 물리계층 성능, 링크버짓, 하드웨어 재사용, 강인성, 복잡도, 존재하는 사용 모듈과의 호환성등이 고려된다. 제한된 기법의 구현은 현재 DVB-S2 를 완전히 만족시키는 것이 가능해진다.

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