• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.419-426
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• 2017

본 논문은 기하학적 개념에 기반한 암묵신호분리를 이용하여 동시통화문제를 제어하는 음향반향제거기에 관한 것이다. 음향반향제거기는 동시통화 구간에서 성능이 저하되거나 발산하게 된다. 따라서 혼합된 마이크 입력신호로부터 근단화자신호를 분리해서 동시통화상태를 검출하기 위하여 암묵신호분리기술을 이용한다. 암묵신호분리는 미지의 입력신호들로부터 기하학적 개념에 기반하여 변형과 회전의 두 단계를 거쳐 근단화자신호를 추정해낸다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이 음향반향제거기의 성능을 검증하였다. 동시통화 구간에서는 반향제거필터의 계수가 발산하는 것을 방지하기 위하여 계수 갱신작업을 중지하도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 이 방법을 사용한 음향반향제거기는 암묵신호분리의 빠른 수렴속도로 인해 동시통화의 유무에 상관없이 안전하게 동작함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.887-894
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• 2016

수중음향통신 채널은 다중 경로 전달이 주요 장애 요인이 되며, 이러한 문제점을 해결하기 위해 레이크 수신기를 이용하여 이를 통해 시간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 그러나 수중음향통신 채널은 시변동성이 높은 채널로써 적합하지 못한 경로의 신호를 복조에 이용하게 될 우려가 있다. 이를 방지하기 위해 본 논문에서는 훈련 신호의 오차율에 기반을 두어 경로 선택 및 가중치 할당하는 레이크 수신기를 제안한다. 호수 실험을 통해 제안된 레이크 수신기와 기존의 레이크 수신기, 레이크 방법을 사용하지 않은 일반 수신기를 이용하여 성능을 분석하였다. 분석 결과, 전송비트 512개 중에서 제안된 레이크 수신기는 8개, 기존의 레이크 수신기는 45개, 그리고 레이크 수신기를 사용하지 않은 일반 수신기는 72개의 비트오류가 발생하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권8호
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• pp.643-647
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• 2011

이 논문에서는 수중음향통신의 성능 저해 요소 가운데 하나인 다중경로로 인한 인접 심벌간의 간섭(Inter-Symbol Interference)을 극복하기 위하여 직접 수열 대역확산(Direct Sequence Spread Spectrum) 기법의 적용성에 관해 연구하였다. 직접 수열 대역확산 방식은 육상이동통신 분야에서는 이미 널리 적용되고 있으나 수중음향통신에서는 상대적으로 적은 관심을 받았다. 이에 그 적용성을 검증하기 위해 실제 수중 채널에서 수집한 채널 응답 함수를 이용하여 모의실험을 수행한 결과 일반적인 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 기법의 경우 BER(Bit Error Rate)이 $6.73{\times}10^{-3}$이였으며, 직접 수열 대역확산기법이 적용된 경우 BER이 $1.14{\times}10^{-1}$으로 일반적인 QPSK에 비해 향상된 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 근거리 해상 실험을 수행한 결과 일반적인 QPSK 기법의 경우 전송률 1 kbps에서 BER이 $3.19{\times}10^{-1}$이였으며, 직접 수열 대역확산 기법이 적용된 경우 BER이 $5.17{\times}10^{-4}$이었다.

• 한국해양공학회지
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• 제22권2호
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• pp.65-71
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• 2008

Recently, many researches in relation to data transmission with faster speed and greater volume, many researches have been carried out on sonar systems for underwater communication. According to these researches, an acoustic transducer for underwater communication requires wide bandwidth properties. In domestic researches for underwater communication sonar, an operating frequency in the range of $20{\sim}40\;kHz$ is used. In this paper, we propose anon-resonance type acoustic transducer for underwater communication. The TVR (transmitting voltage response) characteristics increased linearly as the frequency increased, and the RVS (receiving voltage sensitivity) characteristics were constant as the frequency increased. Traditional techniques for wide bandwidth transducershave a limit and a transmission loss difference at lower and higher frequency operating ranges. In this paper, the new transducer proposed decreased the transmission loss under some conditions. It was optimized with the FE analysis tool (ATILA) and evaluated using the TVR and the RVS characteristics in the range of $10{\sim}90\;kHz$. The value of TVR was 138 dB at 20 kHz and 148 dB at 40 kHz, and the differences was 12 dB. The value of RVS was $195{\pm}2\;dB$ and nearly constant. From theseresults, it is certain that the developed transducers can be used for an underwater communication network in the 1.3 km range with both a 20 kHz bandwidth and 30 kHz center frequency.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.202-211
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• 2001

본 논문은 수중에서 초음파를 이용하여 데이터를 전송할 때 전체 전송성능에 영향을 주는 Multipath를 수학적으로 분석하였고, 분석된 결과를 이용하여 다중경로의 영향을 고려한 수중 초음파 영상통신 시스템을 설계하였다. 주파수 제약환경에 강인한$\pi/4 QPSK$ 알고리듬을 채택하였고, 수중 초음파 통신에서 발생하는 신호의 Ringing 효과를 상쇄하기 위하여 FM 변조방식을 가미한 Hybrid 변복조 시스템을 설계하였다. 또한, 다중경로의 영향을 상쇄하기 위하여 적응 등화기를 설계하였으며, Baseline PEG 기법을 이용하여 수중영상 압축에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.203-208
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• 2016

본 논문에서는 음향 센서 시스템에서 다중 센서를 이용한 실시간 고장 진단 및 데이터 처리 알고리즘을 제안하고 실험을 통해 그 타당성을 입증하였다. 다중 센서 알고리즘은 하나의 물리량 계측을 위해 여러 개의 센서를 동시에 사용하는 방식을 사용하며 효율적으로 센서의 고장을 감지하여 신뢰성 있는 데이터를 출력할 수 있는 방법이다. 이를 음향 센서 시스템에 적용하기 위해 등가 소음레벨 $L_{eq}$를 이용한 실시간 고장 진단 및 오류 데이터 처리 알고리즘을 제안하고, 이를 검증하기 위한 실험 장치와 프로그램을 제작하고 실험하였다. 그 결과 다중 센서 알고리즘은 음향 센서 시스템에도 잘 적용되어 일부 센서의 고장 시에도 정확한 데이터 처리가 가능함을 보였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.386-389
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• 2004

Beamforming for underwater acoustic communication is affected by the broadband feature of underwater acoustic communication signal, which has the low center frequency compared to the signal bandwidth. In this paper, the baseband equivalent array signal model is derived and we present computer simulation results for the broadband finite impulse response (FIR) beamformer performance according to the FIR filter order and the tap spacing. If the FIR filter order is increased above the optimum value, the beamformer performance is degraded. Also the tap spacing is related to the optimum FIR filter order.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.93-98
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• 2020

Research on underwater sensor networks is increasing due to such reasons as marine resource management, maritime disaster prediction and military protection. Many underwater sensor networks performs wireless communication using an acoustic sound wave band signal having a relatively low frequency. So the digital part of their modem can take charge of carrier band signal processing. To enable this, the sampling rate of the baseband band signal should be increased to a sampling rate at which carrier band signal processing is possible. In this paper, we designed a sampling rate increasing circuit based on a CIC interpolator for underwater sensor nodes. The CIC interpolator has a simple circuit structure. However, since the CIC interpolator has a large attenuation of the pass band and a wide transition band, an inverse sinc LPF is added to compensate for frequency response of the CIC interpolator. The proposed interpolator was verified in time domain and frequency domain using ModelSim and Matlab.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제24권3E호
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• pp.99-108
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• 2005

To investigate the equalizer performance in underwater acoustic communication m the presence of intersymbol interference (ISI) due to multipath, computer simulations are carried out in discrete multipath shallow water channels for three different horizontal ranges. For the purpose of computation simplicity, least mean square (LMS) algorithm is adopted both in linear equalizer and nonlinear equalizer, decision feedback equalizer (DFE) to cancel out ISI effects. Binary phase shift keying (BPSK) signals have been transmitted with high data rate of 2000bps through the use of equalization technique. The results demonstrate that equalization is an efficient way to achieve high transmission data rate in the shallow water channel.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.357-358
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• 2006

We propose the robust PBFLMS in noises, which is the enhanced acoustic echo canceller using ACPBF-LMS(Alternative Constrained Partitioned Block Frequency domain Least Mean Square) algorithm. The defect of the block structure filtering is the deterioration of convergence efficiency from noise and interference. To improve the performance of convergence efficiency, noise effect should be reduced. The new method of reducing noise effect is proposed, which apply the estimated background noise to adaptive filter step size. By experiments, the proposed acoustic echo canceller has TCL of 50dB, and always provides faster convergence speed and lower complexity than the full-tap NLMS. We also carried out an implementation of PBFLMS using ARM9EJ-S.