• 한국음향학회지
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• 제28권2호
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• pp.107-111
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• 2009

음향 OFDM (Acoustic OFDM)은 스피커와 마이크를 이용한 가청주파수 대역에서 음향 통신을 하기 위해 제안된 것으로, 1600 Hz의 대역을 사용할 때 약 1 kbps로 데이터를 전송할 수 있다. 음악이나 음성 등의 오디오에 음향 OFDM 신호를 삽입하여 음향 통신을 하는데, 오디오에 음향 OFDM을 삽입하게 되면 OFDM 프레임의 보호 구간, 프레임 간의 중첩 구간 그리고 대역 저지 필터의 저지대역 성분 등에 의해 필연적으로 음질 저하의 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 음향 OFDM 신호를 삽입한 오디오에서 발생하는 음질 저하의 원인을 체계적으로 분석하고, 음질 저하를 줄일 수 있는 방안에 대해 논의한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.509-515
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• 2010

최근 심해 해난 구조 통신, 해저 탐사와 환경오염에 대한 모니터링과 같은 서비스에서 수중 음향 채널을 통한 데이터의 전송은 고속이 요구되고 있다. 수중 음향 채널은 매우 복잡하고 지속적인 시변 특성을 가지므로 기존의 무선 통신 기술들은 좋은 성능을 나타내지 못한다. 이러한 수중 음향 채널에서 고속 전송을 제공하고 열악한 환경에 대해서 신뢰성이 있고 강건한 통신 서비스를 제공하기 위해서 본 논문에서는 적응형 OFDM 시스템의 성능을 분석한다. 이를 통해서, 음성 통신 서비스를 기준으로 수중 음향 채널에서 적절한 적응 알고리즘의 적응 스위칭을 위한 임계값을 제시한다.

• 한국음향학회지
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• 제32권5호
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• pp.377-384
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• 2013

수중 음향 통신 채널에서 주파수 선택적 페이딩에 강한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)에 전방오류정정 기법을 적용한 COFDM(Coded OFDM)의 성능을 평가하였다. OFDM은 광대역신호를 협대역 신호로 나누어 전송하는 기법으로 다중경로에 의한 성능저하를 해결하는데 효과적인 전송기법이지만, 특정 부 채널에 깊은 페이딩이 있는 경우에 오류가 증가하여 성능이 저하된다. 이러한 페이딩에 대한 오류를 감소시키기 위해 컨벌루션 코드를 적용한 COFDM을 제안한다. 다중 경로 채널에서 COFDM이 OFDM에 비해 상대적으로 우수한 전송성능을 보였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권1호
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• pp.96-102
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• 2023

In this paper, we proposed Channel Transfer Function estimation based on Delay and Doppler Profile for underwater acoustic OFDM communication system. It improved the estimation accuracy of the channel transfer function by linear time interpolation the change of Scattered Pilot (SP) insertion frequency in the time direction and the time by Delay and Doppler profile that analyzes the multipath situation of the channel investigated the performance of interpolation by simulation and report it. Previous works is inserted SP every 4 OFDM. It was effective under the environment without multipath, but it has observed that the effect of CTF compensation has been lowered in multipath channel condition. In addition to be better when inserted SP every 2 OFDM. But the amount of sending data will be decrease. Therefore, we conducted research to improve 4 OFDM with new interpolator. A computer simulation was performed as a comparison of SP inserted every 4 OFDM, SP inserted every 2 OFDM, and 4 OFDM with new interpolator. the performance of the proposed system is overwhelmingly improved, and the performance is slightly improved even 64 QAM.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.177-185
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• 2019

본 논문에서는 수중음향 통신환경에서 다중경로에 의한 심볼간 간섭을 제거하기 위한 방법으로 STBC 전송구조를 결합한 FDE 기법을 제시하고, 그 성능을 평가하였다. 이를 위해 수중통신환경을 고려한 수중음향채널을 모델링하였고, 이 채널에 대한 수중통신 모의시험 결과를 제시하였다. 주파수영역 등화의 경우, 전송블록 양쪽에 훈련신호가 추가되는 구조적 특성상 OFDM 기법에 비해 약 4% 정도의 전송률 저하를 보이나 OFDM에 비해 4.4%에서 16.8%(SNR 9dB기준) 향상된 SER 특성을 보였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.135-142
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• 2018

본 논문은 수중 음향 채널 환경에 따른 CDMA(code division multiple access)와 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 전송기법의 장단점을 비교 분석한다. 이를 위해서 r.m.s.(root mean square) 지연시간과 도플러 주파수 그리고 다중 경로의 수를 변화시켜가며 다양한 수중 음향 채널에서 전산 모의실험을 수행하였다. r.m.s. 지연시간과 도플러 주파수가 각 전송기법의 설계치 내의 수치이며 동일한 전송률을 갖는 경우 CDMA가 OFDM에 비해 우수한 성능을 갖는 것을 보였다. 그러나 도플러가 설계치보다 큰 경우에는 CDMA의 성능이 저하되어 OFDM이 CDMA보다 우수한 것을 보였다.

• 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.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.139-146
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• 2018

수중음향통신은 자원 및 지질탐사, 무인잠수정을 이용한 수중탐지 등 산업, 과학, 군사 분야에 다양하게 이용될 수 있으며 최근 들어 미국을 비롯한 선진국을 중심으로 활발하게 연구되고 있다. 그러나 수중음향통신은 지상에서의 무선통신과 달리, 느린 음파 전달속도로 인한 전송대역의 제한과 다중경로에 의한 심볼간 간섭과 이로 인한 심각한 신호왜곡 등의 치명적인 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 문제점 중, 다중경로에 의한 심볼간 간섭을 제거하기 위한 방법으로 단일반송파 전송방식을 사용하는 주파수영역등화(FDE) 기법과 다중반송파 전송방식을 사용하는 직교주파수분할다중화 기법(OFDM)을 수중음향통신 채널에 적용하여 그 성능과 수중통신에서의 적용성 여부를 판단하였다. 이를 위해 모의된 수중채널을 바탕으로, SC-FDE와 OFDM 방식의 성능을 SER 관점에서 비교하였다. 수중채널은 벨홉모델을 이용하여 모의하였으며, 모의실험 결과, SC-FDE는 OFDM에 비해 $10^{-3}SER$ 기점을 기준으로 약 5dB 이상의 SNR 이득이 발생하였다. 모의실험 결과를 통해, SC-FDE가 수중 음향통신에 효율적으로 적용 가능한 시스템임을 보였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.258-269
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• 2020

This paper proposes Snapping Shrimp Noise (SSN) detection and corrupted Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) reconstruction methods to increase Bit Error Rate (BER) performance when OFDM transmitted signal is corrupted by impulsive SSNs in underwater acoustic communications. The proposed detection method utilizes multilayer wavelet packet decomposition for detecting impulsive and irregularly concentrated and SSN energy in specific frequency bands of SSN, and the proposed reconstruction scheme uses iterative decision directed-subcarrier reconstruction to recover corrupted OFDM signals using multiple carrier characteristics. Computer simulations were executed to show receiver operating characteristics curve for the detection performance and BER for the reconstruction. The practical ocean experiment of SAVEX 15 demonstrated that the proposed method exhibits a better detection performance compared with conventional detection method and improves BER by 250% and 1230% for uncoded and coded data, respectively, compared with the conventional reconstruction scheme.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1589-1595
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• 2007

현재의 통신 시스템은 멀티미디어 서비스를 제공하기 위하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 주로 쓰이고 있다. 그러나 OFDM 방식은 다수의 부반송파를 사용하므로 부반송파들이 동일위상으로 더해질 때 놀아지는 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 문제가 되고 있다. PAPR의 문제는 신호가 전력증폭기와 같은 비선형 소자를 통과할 때 심각한 왜곡을 받게 되므로 전송시스템 성능이 저하된다. 본 논문에서는 PAPR 문제를 해결하기 위해 IF-Clipping 기법을 제안하고, 신호의 clipping에 의해 발생되는 신호의 왜곡을 SAW(Solace Acoustic Wave) 필터와 전력증폭기를 사용하여 제한하였다. 또한 clipping 기법 이용 후 SAW Filter와 전력증폭기를 사용하여 WiBro 시스템의 Spectrum Mask를 만족하는 이상적인 파라메터 값(PAPR, Backoff)을 찾았다.