• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권6호
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• pp.535-541
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• 2016

본 논문은 인접 심볼 간의 간섭이 발생하지 않는 최대 데이터 전송률인 Nyquist 속도 보다 빠르게 데이터를 전송하여 전송량을 증가시키는 FTN(Faster Than Nyquist) 기법을 위성 및 수중 통신의 융합 시스템에 적용하여 효율적인 송수신 모델을 제안한다. FTN 신호 전송 시 발생하는 ISI(Inter-Symbol Interference)를 최소화하기 위해 위성통신에서는 BCJR 기법을 이용한 비터비 등화기와 LDPC 복호기간의 반복으로 이루어진 터보 등화 기법을 이용하여 복호하며, 수중통신에서는 DFE 등화기와 LDPC 복호기와 연접한 터보등화 기법을 적용하여 각 노드에서의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권5호
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• pp.504-511
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• 2016

본 논문은 외부 부호로 DVB-S2 시스템에서 표준으로 제안된 LDPC 부호와 내부 부호로는 시공간 격자 부호를 사용하는 터보등화 방식의 MIMO 시스템을 제안한다. 시공간 격자 부호와 LDPC 복호기를 연접시킨 계층적 시공간 부호기는 duo-binary 터보 복호기와 연접시킨 터보 등화 방식과는 달리 LDPC 복호기의 내부에서만 반복 복호를 시행하여 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 시공간 격자 부호화 방식을 BCJR 복호기를 적용하여 LDPC 복호기가 전체 반복을 통하여 성능을 향상시키는 방안을 제시하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시하는 효율적인 연접 방식을 이용하면 기존 연판정 기반의 LDPC와 시공간 격자 부호를 연접하는 방식에 비하여 약 0.6 dB의 성능이 향상되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.845-849
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• 2012

차세대 무선통신에서는 다양한 서비스, 높은 신뢰도와 함께 빠른 전송속도를 요구한다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 시공간 격자부호와 터보 부호기를 결합시키는 계층적 시공간 부호기를 사용하였다. 계층적 시공간 부호기에서는 내부 부호와 외부 부호의 두 부호를 연속적으로 연접 시키는 방식이다. 내부 부호로는 DVB-RCS NG 시스템에서 표준으로 제안된 터보 Pi 부호를 사용하고, 외부 부호로는 Blum에 의해 제안된 시공간 격자 부호를 사용한다. 또한 효율적으로 두 부호기를 연접시키기 위하여 인터리버 기법을 사용한다. 그리고 기존의 복호 방법은 시공간 격자 부호와 터보 복호기 내부에서만 반복 복호를 하지만, 본 논문에서는 BCJR 복호기와 함께 전체 반복을 통하여 성능을 향상시키는 방안을 제시하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시하는 효율적인 연접 방식을 이용하면 일반적인 연접 방식에 비하여 약 1.3~1.5dB의 성능이 향상되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.45-49
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• 2016

수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 이러한 다중경로 환경에서 본 논문에서는 수신 신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용 가능한 반복부호로는 터보 부호와 BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 있으며, 동일한 부호화율 및 비슷한 부호어 길이에서 터보부호의 성능을 비교 분석하였다. 본 논문에서는 경북 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 두 가지 방식의 성능을 분석하였다. 송수신 거리가 400m 그리고 데이터 속도를 1Kbps에서 측정된 실제 데이터를 이용하였다. 실험 결과 컨볼루션 부호 기반의 BCJR 복호기는 81%의 성공률, 터보 부호 기반의 터보 등화기는 93%의 성공률을 나타내는 것으로 보아 터보 부호 기반의 터보 등화기가 성능이 약간 우수함을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권1호
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• pp.17-23
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• 2015

본 논문에서는 FTN (Faster than Nyquist) 방식을 이용한 데이터 전송기법에서 효율적으로 ISI (Inter Symbol Interference)를 제거하기 위한 기법을 제안한다. FTN 방식을 이용한 통신 시스템은 나이퀴스트 (Nyquist) 율 보다 빠르게 신호를 전송하는 방식으로 필연적으로 ISI가 발생한다. FTN 시스템에서 ISI를 제거하기 위한 여러 방안들이 제안되었으며 대표적으로 BCJR (Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv) 알고리듬 기반의 ISI 제거 기법을 들 수 있다. 그러나 제안된 기법들은 매우 큰 구현 복잡도를 갖으며, 특히 고차 변조 기법을 사용할 경우 복잡도는 변조 차수에 따라 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 구현복잡도를 줄이기 위하여 길쌈부호가 적용된 시스템에서 SIC (Successive Interference Cancellation) 기법을 이용하여 ISI를 제거하는 기법이 제안되었다. 본 논문에서는 반복 복호가 가능한 채널 부호화 기법과 고차 변조가 적용된 시스템에서 복호기에서 생성된 정보를 이용하여 FTN 복조를 효율적으로 수행할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기존에 제안된 기법들에 비하여 낮은 구현 복잡도를 나타낼 뿐만 아니라 우수한 ISI 추정 성능으로 인하여 주어진 신호 대 잡음비 (Signalto-Noise Ratio) 영역에서 보다 나은 비트오율 (Bit Error Rate) 성능을 나타낸다. 또한 고차 변조 기법이 적용된 시스템에서도 큰 복잡도 증가 없이 적용이 가능하다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권4호
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• pp.173-180
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• 2017

수중음향통신은 다중경로로 인한 신호간의 간섭으로 성능이 열악하므로 채널 부호화의 적용은 필수적이다. 수중 통신에서 데이터를 전송하기 위한 패킷의 구조는 동기 획득을 위해 데이터 전송 전에 PN 시퀀스를 데이터의 헤드 부분에 첨가하여 전송한다. PN 시퀀스는 송 수신 간에 서로 알고 있는 데이터를 이용하여 동기를 획득하는 기능을 하고 있으므로 PN 시퀀스는 채널 부호화를 하지 않고 전송된다. 이러한 비부호화 된 PN 시퀀스는 대부분의 연구에서는 동기 획득을 위해 활용되지만 본 논문에서는 동기 획득 뿐 아니라 PN 시퀀스의 성능을 이용하여 데이터 필드의 성능 또한 예측할 수 있어 데이터 필드의 복호부에 정보를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 다중 경로 전달 환경인 수중음향통신에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위하여 낮은 SNR에서도 우수한 성능을 보이는 컨볼루션 부호화 기법과 BCJR 복호 방식을 이용하여 다양한 부호화 율에서 비 부호화 된 PN 시퀀스의 오류율과 부호화 된 데이터 필드의 오류율의 상관관계를 시뮬레이션 및 실제 수중 실험을 통해 분석하여 효율적인 수신 구조를 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.585-591
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• 2020

적응형 전송 기법은 수중 음향 채널의 상태에 따라 전송 파라미터를 변경하여 전송 및 성능을 향상 시키는 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 적응형 전송 기법에서 전송 모드를 결정하기 위한 네 가지 모드와 이의 모드를 검출하기 위한 세 가지 임계값 검출 알고리즘을 제안한다. 송신기에서 정보비트의 크기를 자유롭게 설정하기 위하여 컴볼루션 부호를 사용하였으며, 수신기에서는 성능을 향상시키기 위하여 BCJR 복호 기반 터보등화기법을 적용하였다. 또한 수중 실험을 통해 각 모드에서 성능을 만족하는 임계값 간의 관계를 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1042-1050
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• 2014

수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접간섭의 영향을 받는다. 그리고 음파를 이용한 주파수의 제한으로 인하여 낮은 전송 속도로 통신을 한다. 따라서 전송속도의 향상과 함께 인접간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 시공간 부호화 기술과 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 시뮬레이션을 통하여 MIMO 수중 통신 시스템에서 최적의 터보 등화 기법을 이용한 복호구조를 제안한다. 각 모듈별 시뮬레이션을 통한 성능결과 본 논문에서 제안한 계층적 시공간 부호화 방식 기반의 터보 등화 기법을 이용하면 일반적인 수중 통신 보다 성능이 우수함을 알 수 있다.