• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권10호
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• pp.1-10
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• 2023

This paper proposes a method to extend Inter-Carrier Interference (ICI) canceling Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receivers for 5G mobile systems to spatial multiplexing 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems to support high-speed ground transportation services by linear motor cars traveling at 500 km/h. In Japan, linear-motor high-speed ground transportation service is scheduled to begin in 2027. To expand the coverage area of base stations, 5G mobile systems in high-speed moving trains will have multiple base station antennas transmitting the same downlink (DL) signal, forming an expanded cell size along the train rails. 5G terminals in a fast-moving train can cause the forward and backward antenna signals to be Doppler-shifted in opposite directions, so the receiver in the train may have trouble estimating the exact channel transfer function (CTF) for demodulation. A receiver in such high-speed train sees the transmission channel which is composed of multiple Doppler-shifted propagation paths. Then, a loss of sub-carrier orthogonality due to Doppler-spread channels causes ICI. The ICI Canceller is realized by the following three steps. First, using the Demodulation Reference Symbol (DMRS) pilot signals, it analyzes three parameters such as attenuation, relative delay, and Doppler-shift of each multi-path component. Secondly, based on the sets of three parameters, Channel Transfer Function (CTF) of sender sub-carrier number n to receiver sub-carrier number l is generated. In case of n≠l, the CTF corresponds to ICI factor. Thirdly, since ICI factor is obtained, by applying ICI reverse operation by Multi-Tap Equalizer, ICI canceling can be realized. ICI canceling performance has been simulated assuming severe channel condition such as 500 km/h, 8 path reverse Doppler Shift for QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM modulations. In particular, 2×2MIMO QPSK and 16QAM modulation schemes, BER (Bit Error Rate) improvement was observed when the number of taps in the multi-tap equalizer was set to 31 or more taps, at a moving speed of 500 km/h and in an 8-pass reverse doppler shift environment.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1181-1189
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• 2013

본 논문에서는 역지향 배열 안테나 시스템을 제안하고, 이를 기반으로 대응 신호를 발생시켜 전자기파를 능동적으로 상쇄할 수 있는 가능성에 대하여 알아보았다. 제안한 시스템은 전자기파가 입사할 경우 입사 방향에 대한 사전 지식이 없더라도 입사 방향으로 신호를 발생시켜 송신할 수 있다. 이를 레이더 전자기파 상쇄에 응용할 경우, 물체에 반사되어 레이더로 되돌아 가는 반사 신호의 진행 방향과 같은 방향으로 대응 신호를 송신하여 상쇄시킬 수 있다. 이때 상쇄 효과를 최대화하기 위해서는 역지향 배열 안테나 시스템의 입력과 출력 사이의 높은 격리도가 필수적이다. 본 연구에서는 이를 위해 이중 변환 믹서 방식의 시스템을 제안하였다. 주파수가 동일한 믹서의 입출력 신호 사이에 높은 격리도를 확보하여 시스템에서 발생된 신호의 송신 방향과 레이더 신호의 입사 방향 사이의 오차를 최소화시킴으로써 반사 신호 억제 효율을 극대화할 수 있다. 실험적 검증을 위해 이중 변환 믹서 방식 $2{\times}2$ 역지향 배열 안테나 시스템을 설계, 제작하여 사각 금속판과 원통에 대하여 반사파 상쇄 실험을 수행하였다. 최대 29 dB까지 반사파가 감소되는 결과를 얻음으로써 제안된 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국포장학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2017

RFID 시스템의 성능은 태그의 종류 및 리더 자체 성능뿐만 아니라 RFID 시스템을 응용하기 위한 물품의 종류, 포장 재질에 따른 태그 선택과 이에 따른 태그의 부착 위치 그리고 Antenna의 인식각도 등에 따라 큰 차이를 보인다. 본 연구는 이를 위해 RFID 인식률에 영향을 미치는 다양한 요인 중 가장 큰 영향을 미치는 수분함량을 중심으로 수분 함량별 RFID 인식률과 수분 함량에 따른 RFID 태그 사이의 거리 인식률 그리고 수분 함량에 따른 RFID 태그와 접촉면적에 따른 인식률을 측정하였다. 수분함량에 따른 인식률 분석에서는 0~25%의 수분을 함유할 경우 100% 인식이 가능하였으며, 수분함량이 30% 이상부터는 95% 이하 수준으로 떨어졌다. 수분 함량에 따른 RFID 태그 사이의 거리 인식률은 태그가 맞닿아 있을 경우보다 0.3 cm 이상일 경우가 더 인식률이 높았으며, 수분 함량에 따른 RFID 태그와 접촉면적에 따른 인식률에서는 접촉면적이 넓어질수록 인식률이 떨어지는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1010-1019
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• 2008

본 논문에서는 호흡 및 심박수 측정을 위한 CW 바이오 레이더 시스템의 잡음을 분석하고, 이 중 위상 잡음에 대한 측정 결과를 제시하였다. 바이오 레이더 시스템은 기존의 무선 통신 방식이나 RFID 시스템과 달리, 수신신호의 주파수 및 반송파 주파수간의 차가 수 Hz에 불과하며, 수신 신호의 레벨 역시 매우 작으므로 위상 잡음을 포함한 모든 잡음원의 영향을 분석하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 CW 방식의 바이오 레이더 시스템의 잡음을 시스템의 SNR 측면에서 그 영향을 정량적으로 분석하였고, 분석 결과로부터 송신 안테나와 수신안테나 사이의 누설 전력량에 의한 위상 잡음이 가장 큰 잡음원이 됨을 확인하였으며, 이는 위상 잡음의 거리상관 효과의 함수임을 확인하였다. 따라서 거리 상관 효과에 따른 위상 잡음을 측정하고 이론과 비교하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 위상 잡음 측정 방식이 반송파 주파수에 근접한 위상 잡음을 측정할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 50 cm의 인식 거리를 가지며 1 mW의 저출력에서 동작하는 2.4 GHz에서 바이오 레이더 시스템을 PLL 회로 없이 체계적으로 설계할 수 있었다.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.113-119
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• 2014

GNSS는 다양한 오차요소에 의해 좌표 정확도가 저하되는데, 그중 고정밀 측위에서 간과하기 쉬운 것이 안테나의 위상중심변동이다. 이를 보정하기 위해 IGS에서는 위상중심변동 보정정보를 기록한 ANTEX 파일을 제공하고 있다. 하지만 수신기 안테나의 경우 방위각과 고도각마다 $5^{\circ}$ 간격으로, 위성 안테나의 경우 천저각에 대해 $1^{\circ}$ 간격으로 PCV 보정정보가 제공되기 때문에 사용자 입장에서는 충분하지 않다. 따라서 어떠한 각도에서도 PCV 보정정보를 정확하게 보간하기 위한 연구를 수행하였다. 이 연구에서는 방위각과 고도각을 모두 변수로 사용할 수 있는 구면조화함수를 수신기 안테나 PCV 보정정보를 보간하는데 사용해 최적차수를 구하였다. 그 결과 정확도를 우선적으로 고려한다면 구면조화함수 8차가 최적차수가 되며, 구동시간을 우선적으로 고려한다면 허용되는 오차 내에서 구면조화함수 1차와 5차를 제외한 가장 낮은 차수가 최적차수가 된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.954-960
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• 2003

본 연구에서는 모바일 폰 안테나 모듈용 유전체 재료를 개발을 위해 20∼80의 유전율을 가지는 유리-세라믹스 복합체를 제조하고자 하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 세라믹스에 $K_2$O-CaO-P$_2$O$_{5}$계 글래스 프릿의 첨가를 통해 제조된 글래스-세라믹스 복합체의 소결특성과 유전특성을 조사하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 세라믹스에 글래스 프릿을 10∼40 wt% 범위로 첨가하였고, 900∼120$0^{\circ}C$의 온도범위에서 소결하였다. 그 결과로서, $K_2$O-CaO-P$_2$O$_{5}$계 글래스 프릿의 첨가량이 증가하고 소결온도가 증가할수록 소결수축률과 상대밀도가 증가하였다. 또한 유전율($\varepsilon$$_{r}$)과 품질계수(Q${\times}$f)는 감소하는 경향을 나타내었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.12-20
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• 2013

셀룰러 이동통신 시스템의 용량과 커버리지를 향상시키기 위한 많은 연구 결과들이 시스템에 적용되었지만, 셀 경계에서의 심각한 성능 열화는 여전히 단말 전송률의 더 나은 향상을 가로막는 주요한 요인으로 남아있다. 3GPP (Third Generation Partnership Project)의 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 표준에서는 협력적 전송 (CoMP, coordinated-multipoint transmission reception)과 ICIC (inter-cell interference coordination)와 같은 진보된 기술들이 셀 경계 성능 열화 문제를 해결하기 위해 소개되었다. 본 논문에서는 다수개의 빔 방향 패턴 (BDP, beam direction pattern)을 활용하여 셀 경계 단말들의 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 제안한다. 다수개의 빔 방향 패턴은 기지국에 설치된 복수 계층 안테나 어레이를 사용해 구현될 수 있다. 고정된 빔 패턴을 갖는 기존의 3섹터 안테나와 비교해서, 제안하는 방식은 다수개의 BDP들이 시간상에서 회전하면서 신호를 전송하게 된다. 이를 통해 셀 또는 섹터 경계에 위치하는 특정 단말들이 기지국으로부터 전체 전송 시간에 걸쳐 나쁜 성능의 신호를 수신하게 되는 상황을 억제함으로써, 해당 단말들의 수신 신호 품질을 향상시킬 수 있다. 성능 평가 결과는 제안하는 방식이 기존 3섹터 전송 방식에 비해 평균 단말 전송률 측면에서 하위 5% 단말에서 약 171% 향상된 성능을 나타냄을 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.358-367
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• 2006

본 논문에서는 다이버시티 구조를 갖는 고정 무선 중계 시스템의 보호비 계산을 위한 수학적 표현과 계산방법을 제안한다. 공간 또는 주파수 다이버시티를 갖는 시스템의 보호비 계산과 물리적 의미를 분석하며, 특히 다이버시티 개선인자에 관련된 안테나 이득, 안테나 이격거리, 주파수, 캐리어 주파수간 이격, 거리의 변수에 따라 보호비를 고찰한다. 계산 결과의 한 예로 주파수 6.2 GHz, 거리 60 km, 64-QAM, 수직 이격거리 25 m인 공간 다이버시티 시스템의 동일 채널 보호비는 약 60 dB가 되며, 이는 적용하지 않는 경우보다 약 15 dB 적음을 알 수 있었다. 또한 동일한 조건에서 주파수 이격 0.5 GHz인 주파수 다이버시티 시스템의 동일 채널 보호비는 약 64 dB이며, 이는 적용하지 않은 경우에 비해 약 11 dB 적음을 알 수 있었다. 결과적으로 공간 다이버시티시스템이 주파수 다이버시티 시스템보다 간섭에 덜 민감하며, 이는 주어진 간섭에 대해 상대적으로 양호한 품질을 확보할 수 있음을 시사한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.385-390
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• 2006

This paper examines the sampling and jitter specifications and considerations for Global Navigation Satellite Systems (GNSS) software receivers. Software radio (SWR) technologies are being used in the implementation of communication receivers in general and GNSS receivers in particular. With the advent of new GPS signals, and a range of new Galileo and GLONASS signals soon becoming available, GNSS is an application where SWR and software-defined radio (SDR) are likely to have an impact. The sampling process is critical for SWR receivers, where it occurs as close to the antenna as possible. One way to achieve this is by BandPass Sampling (BPS), which is an undersampling technique that exploits aliasing to perform downconversion. BPS enables removal of the IF stage in the radio receiver. The sampling frequency is a very important factor since it influences both receiver performance and implementation efficiency. However, the design of BPS can result in degradation of Signal-to-Noise Ratio (SNR) due to the out-of-band noise being aliased. Important to the specification of both the ADC and its clocking Phase- Locked Loop (PLL) is jitter. Contributing to the system jitter are the aperture jitter of the sample-and-hold switch at the input of ADC and the sampling-clock jitter. Aperture jitter effects have usually been modeled as additive noise, based on a sinusoidal input signal, and limits the achievable Signal-to-Noise Ratio (SNR). Jitter in the sampled signal has several sources: phase noise in the Voltage-Controlled Oscillator (VCO) within the sampling PLL, jitter introduced by variations in the period of the frequency divider used in the sampling PLL and cross-talk from the lock line running parallel to signal lines. Jitter in the sampling process directly acts to degrade the noise floor and selectivity of receiver. Choosing an appropriate VCO for a SWR system is not as simple as finding one with right oscillator frequency. Similarly, it is important to specify the right jitter performance for the ADC. In this paper, the allowable sampling frequencies are calculated and analyzed for the multiple frequency BPS software radio GNSS receivers. The SNR degradation due to jitter in a BPSK system is calculated and required jitter standard deviation allowable for each GNSS band of interest is evaluated. Furthermore, in this paper we have investigated the sources of jitter and a basic jitter budget is calculated that could assist in the design of multiple frequency SWR GNSS receivers. We examine different ADCs and PLLs available in the market and compare known performance with the calculated budget. The results obtained are therefore directly applicable to SWR GNSS receiver design.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권8호
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• pp.625-630
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• 2012

위성항법중앙사무소는 다수의 DGNSS 기준국을 운영하고 있으며 이 중 일부 기준국은 타 기준국에 비해 TEQC 품질평가 결과가 저조하다. 이에 이 연구에서는 GPS 관측자료의 품질향상을 위해 품질을 저하시키는 요인을 찾아 규명하고자 한다. 비교실험 대상은 TEQC 품질평가가 상대적으로 저조한 충주기준국을 대상으로 진행하였다. 현장조사를 통해 GPS 신호를 차단 또는 방해하는 장애물은 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 비교실험은 주변의 환경적 요인을 고려한 동시관측 비교실험과 관측장비의 이상요인을 고려한 장비교체 비교실험으로 진행하였다. 동시관측 비교실험 결과에서는 실험용 관측기기에서 양질의 데이터가 기록되어 충주기준국 주변의 환경적인 부분은 품질저하의 주된 요인이 아님을 확인하였다. 기준국의 주요 관측장비를 하나씩 교체하며 진행한 장비교체 비교실험에서는 실험용 수신기에 기록된 데이터의 품질이 가장 양호함을 확인하였다. 상위 2가지 비교실험을 통해 수신기의 이상이 GPS 관측자료의 품질을 저하시키는 주된 요인임을 확인하였다.