• 한국음향학회지
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• 제41권4호
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• pp.410-418
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• 2022

터보 부호화 같은 반복 부호에서 채널 신뢰도 추정은 시변하는 수중 음향 채널에서 성능 향상을 위한 중요한 요소로서, 부정확한 채널 신뢰도 추정은 오히려 성능을 더욱 악화시킨다. 따라서 본 논문에서는 시변 수중 음향 채널에서 부호화율 1/3을 가지는 터보 부호화된 Frequency Shift Keying(FSK) 신호의 최적의 채널 신뢰도 추정 방식을 분석하였다. 추정(Estimation Bit Error Rate, E-BER) 알고리즘은 복호된 데이터를 재부호화시켜 수신된 신호와의 차이를 산정하는 방식이며, 채널 신뢰도의 변화에 따른 E-BER을 구하여 최적의 채널 신뢰도를 결정할 수 있다. 성능 분석을 위해 문경의 호수에서 거리 300 m ~ 500 m의 이동성 실험을 하였으며, 데이터를 복호하지 못하는 패킷에 대해 최적의 채널 신뢰도를 추정하여 적용한 결과, 모두 복호하였음을 확인하였다.

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제22권7호
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• pp.573-578
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• 2003

최근 원격 회의 시스템에서 마이크로폰 어레이를 이용한 음원 위치 추정 및 음질 향상 기술이 연구되고 있다. 이러한 기술 가운데 대표적인 정합 필터 마이크로폰 어레이는 다수의 마이크로폰을 이용하여 음원의 위치를 추적하고 음원의 방향으로부터 입사되는 신호만을 수신할 수 있도록 한다. 그러나 이는 음향 공간의 기하학적인 형태 및 재질 등을 이용한 모델로부터 미리 계산된 음향 채널을 사용하기 때문에 실제 실내 환경과의 불일치로 인하여 성능이 저하된다. 본 논문에서는 수신된 음향 신호로부터 실내 음향 채널을 추정하고 이를 정합 필터 마이크로폰 어레이에 적용하였다 연구된 방법은 실험을 통해 그 성능을 고찰하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.165-169
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• 2007

Due to the complexity of underwater acoustic channel, signal estimation in underwater acoustic communication field is considerably affected from time-varying multipath fading channels. On this reason, the original signals should have many long training signals to estimate the channel and the purposed signals, and the bit rate of signals having information may have small rate. In order to avoid this loss of efficiency in underwater communication, this paper employed a blind channel identification method which don't use training signals. Simulations have predicted performance of the employed method in multipath environment and an aquatic plant experiment has verified the simulation results.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권2호
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• pp.426-434
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• 2015

In this paper we proposed a dada-aided Doppler estimation method for underwater acoustic communication. The training sequence is non-dedicate, hence it can be designed for Doppler estimation as well as channel equalization. We assume the channel has been equalized and consider only flat-fading channel. First, based on the training symbols the theoretical received sequence is composed. Next the least square principle is applied to build the objective function, which minimizes the error between the composed and the actual received signal. Then an iterative approach is applied to solve the least square problem. The proposed approach involves an outer loop and inner loop, which resolve the channel gain and Doppler coefficient, respectively. The theoretical performance bound, i.e. the Cramer-Rao Lower Bound (CRLB) of estimation is also derived. Computer simulations results show that the proposed algorithm achieves the CRLB in medium to high SNR cases.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.383-388
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• 2016

본 논문은 볼록 규준화 RLS(Recursive Least Squares)에 쓰이는 규준화를 위한 상수를 정하는 법을 제안한다. Eksioglu와 Tanc는 희소성 음향 채널 추정을 위해서 볼록 규준화 RLS 알고리즘을 구현하였다. 그러나 이 알고리즘은 더 좋은 추정 성능을 위해서 채널의 참 임펄스 응답 정보가 사용된다. 본 논문에서는 이 같은 참 임펄스 응답 정보가 필요 없는 규준화 상수를 위한 두 가지 선정법을 제안한다. 그리고 제안한 방법을 사용했을 때 Eksioglu와 Tanc의 방법에 필적한 추정 성능을 유지함을 보인다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제27권3E호
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• pp.69-76
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• 2008

Measurements of bubble size and distribution in the surface layer of the sea, wind speed, and variation of ocean environments were made continually over a four-day period in an experiment conducted in the South Sea of Korea during 17-20 September 2007. Theoretical background of bubble population model indicates that bubble population is a function of the depth, range and wind speed and bubble effects on sound speed shows that sound speed varies with frequency. Observational evidence exhibited that the middle size bubble population fit the model very well, however, smaller ones can not follow the model probably due to their short lifetime. Meanwhile, there is also a hysteresis effect of void fraction. Observational evidence also indicates that strong changes in sound speed are produced by the presence of swarms of micro bubbles especially from 7 kHz to 50 kHz, and calculation results are consistent with the measured data in the high frequency band, but inconsistent in the low frequency band. Based on the measurements of the sound speed and high frequency transmission configuration in the bubble layer, we present an estimation of underwater acoustic channel capacity in the bubble layer.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.283-289
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• 2019

RLS(Recursive-least-squares) 알고리즘은 수렴성이 좋고, 수렴 후 오차 수준도 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 알고리즘 내에 역행렬 계산이 포함되어 수치적 불안정성을 나타내는 단점도 있다. 본 논문에서는 언급한 불안정성을 회피하기 위해서 역행렬이 없지만 수렴성이 유사한 알고리즘을 제안한다. 이를 위해서 기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘을 사용한다. 또 시변 채널 추정에 우수한 성능을 내기 위해서 계산량이 적은 가변 망각인자를 도입한다. 시뮬레이션을 통해서 기존 RLS와의 성능을 비교하고 그 유사성을 보인다. 또 시변 채널에서 가변 망각인자의 우수성도 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.187-192
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• 2015

수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.

• 한국음향학회지
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• 제39권1호
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• pp.32-37
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• 2020

본 논문은 l₁놈-Recursive Least Squares(RLS)에 수치 계산상 견실화를 더한 새로운 알고리즘을 제안한다. Eksioglu와 Tanc는 희소성 음향 채널 추정을 위해서 l₁놈-RLS 알고리즘을 구현하였다. 그러나 이 알고리즘의 근간인 RLS 계산법 역행렬 계산에서 수치 계산상의 불안정성을 지니고 있다. 본 논문에서는 이런 불안정성을 낮추는 새로운 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안한 방법을 사용했을 때 수치적 불안정성에 대한 성능이 개선되었음을 보인다.