• 한국항해항만학회지
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• 제45권6호
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• pp.352-359
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• 2021

본 논문은 자율운항 및 무인 기능이 요구되는 새로운 선박 안전 패러다임에 대응하여 선박중심 직접통신이라는 용어 정의 및 중요성을 제시하고, 고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 MX-S2X 통신 개념을 정의한다. 초고속 통신 기술의 해상 적용 시 극복해야 하는 해상 다중경로 페이딩을 고려한 MX-S2X 물리계층에 대한 설계 내용과 모의시험을 통한 검증 결과를 제시한다. 설계한 MX-S2X 통신의 물리계층은 충분한 세기의 신호가 수신됨에도 다중경로 페이딩의 영향에 따른 Error-floor 발생 극복을 목표로 설계하였다. 이를 입증하기 위하여 실제 해상 통신환경에 대한 채널 모델을 적용하여 물리계층에 대한 성능분석을 수행하였다. MX-S2X 물리계층의 성능 분석 결과 VDE 물리계층에서 관측되었던 BER Error-floor가 극복되고 AWGN 채널 대비 SNR 2dB 열화 범위 내에서 동작하는 것으로 확인되었다. 이는 근거리 해상통신 환경인 근거리 선박중심 직접통신에 적합한 성능을 보이며 추후 자율운항선박, 무인선 및 군집 선박 등의 직접통신에 활용 가능할 것으로 기대한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.573-581
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• 2011

수중채널은 매질에 의한 신호 감쇄로 인해 전송대역이 제한되며, 수온, 염도, 기하학적 구조 등 다양한 요소의 영향을 받기 때문에 복잡하며 신뢰성을 유지하기 어려운 통신 환경 중의 하나이다. 본 논문에서는 수중채널에 대한 분석을 토대로 보다 실질적인 모의 수중채널을 모델링하였다. 또한 ISI, 주파수 선택적 페이딩, 시간 선택적 페이딩을 동시에 고려한 Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 시스템을 디자인하였으며 앞서 언급한 실질적인 표의 수중채널에 대한 시뮬레이션을 통하여 디자인된 시스템이 다양한 상태의 채널에서도 성능변화의 폭이 작고 견실하게 작동할 수 있음을 보였다. 제안하는 Coded OFDM 시스템은 Low Density Parity Check (LDPC) 코드를 사용했으며, Un-coded OFDM 시스템에 비해 $10^{-3}$ BER기점을 기준으로 7 dB의 이득이 발생하였다. 뿐만 아니라 채널의 변화에 따른 SNR 차가 8 dB에서 3 dB로 줄였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권5호
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• pp.70-75
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• 2014

Super-RENS(super-resolution near-field structure) read-out 신호는 비선형 채널을 겪으면서 ISI(inter-symbol interference)의 영향으로 신호가 변형된다. 본 논문에서는 등화기의 측면에서 super-RENS 신호에 나타나는 비대칭성과 domain bloom 특성에 대해 살펴본다. Domain bloom은 광 레코드의 기록 과정에서 발생한다. 본 연구에서는 비대칭 심벌 변환 방식을 이용하여 비대칭 심벌들을 생성하며, 비선형 심벌과 선형 FIR(finite impulse response) 필터로 read-out 채널을 모델링한다. 이러한 비선형 채널의 등화는 채널의 선형 FIR 필터의 역필터를 찾은 다음 역필터로 등화된 신호를 심볼 변환 방식으로부터 전개된 결정 방식 테이블에 기초하여 판별하는 과정으로 진행된다. 제안하는 등화기를 raw BER(bit error ratio)의 관점에서 모의실험과 실제 super-RENS read-out 신호를 이용하여 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권9호
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• pp.728-737
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• 2012

본 논문은 계층변조(Hierarchical Modulation) 기법이 적용된 지상파 방송 전송 시스템의 지상파 방송권역 판단을 위한 해석적 기법을 제시한다. 계층 변조된 비균일 QAM 성상도에 대하여 AWGN 환경에서의 Q-함수 해석을 기반으로 비트오류율(BER, Bit Error Rate)을 유도한다. 도출된 비트오류율은 계층변조 지수(Hierarchical Modulation Factor, HMF, ${\alpha}$)와 연관성을 가지며, Log-distance 경로 손실 모델에 따라 전송 신호에 대한 링크 해석을 시행 하면 방송권역의 유효 반경으로 연결될 수 있다. 최종적으로 HMF에 따른 기본계층(High Priority, HP) 정보의 방송 권역과 향상계층(Low Priority, LP) 정보 방송 권역의 비율을 계산하며 이를 기반으로 하여 선택된 비율에 따른 HMF를 결정하게 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1A호
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• pp.74-84
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• 2008

UWB(ultra wideband)는 기존의 무선통신망 시스템에게 간섭을 주지 않고 공존할 수 있는 매력적인 기술로 유비쿼터스 홈 실현을 위한 핵심기술로 인식되고 있다. 하지만 UWB 신호는 펄스 당 매우 낮은 에너지를 갖기 때문에 동일한 주파수 대역을 사용하는 협대역 통신시스템들에 의해서 강한 간섭을 받게 된다. 특별히 5GHz에서 작동하는 IEEE 802.11a 시스템은 FCC에서 규정한 UWB 신호의 대역폭과 겹쳐지게 되고 UWB 시스템에게 심각한 간섭효과를 준다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4a 채널환경에서 대역제한된 AWGN으로 모델링한 IEEE 802.11a 간섭신호가 DS-UWB 시스템에 미치는 간섭효과를 살펴보고 특이값 분해 알고리즘을 이용하여 수신된 신호로부터 IEEE 802.11a 신호를 추출하여 간섭을 억압하는 기법을 제안한다. 특이값 분해 알고리즘이 적용된 간섭억압기법을 통하여 단일 사용자 DS-UWB 시스템과 다중 사용자 DS-UWB 시스템에서 BER 성능이 향상된 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권4호
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• pp.347-352
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• 2007

논문에서는 과학기술위성 2호용으로 개발된 탑재체데이터 수신시스템(Data Receiving Equipment, DRE)을 소개하고 개발된 준비행모델(Proto Flight Model, PFM)에서의 기능 및 성능 시험 결과를 제시 한다. 탑재체데이터 수신시스템은 X 대역 수신기, 데이터 합성장치(Data Combine Equipment, DCE)와 수신 저장 컴퓨터(Receiving and Archiving Computer, RAC)로 구성되어 있다. DCE는 I&Q 신호 합성기와 ECL 신호 분배기로 구성 된다. RAC은 데이터 수신 카드(Data Receiving Card, DRC)와 소프트웨어인 ST2RAS(STSAT-2 Receiving and Archiving Software, ST2RAS)로 구성된다. X 대역 수신기를 통해서 수신된 I, Q 데이터는 DCE를 통해서 I&Q 데이터로 합성된다. 합성된 데이터는 데이터 수신 카드를 통해서 수신 저장 컴퓨터의 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk)에 저장되고, 이 데이터는 ST2RAS의 전처리를 통해서 위성의 상태 정보와 탑재체 정보로 분리된다. 탑재체데이터 수신시스템에 대한 기능 시험과 열진공 시험을 통해서 10-6 의 BER(Bit Error Rate) 요구사항을 만족하는 결과를 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.140-146
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• 2015

최근 항공 통신의 데이터 트래픽 증가로 인하여, 대륙 간 항공통신을 위한 L-band 대역 디지털 통신시스템인 LDACS가 제안되었다. LDACS 모델은 LDACS type-1과 LDACS type-2의 두 가지 규격으로 정의 되었으며, 향후 면밀한 검토를 바탕으로 한 가지 시스템을 선정하여 운용하기로 하였다. 이에 본 논문에서는 두 LDACS 시스템의 규격 분석과 함께 채널 환경에 따른 수신 성능을 비교 및 평가함으로써 항공 통신 시스템에의 적용 가능성을 분석하였다. 분석결과, 두 시스템 모두 airport 채널 환경에서 큰 성능 열화를 보였으나 LOS 환경의 en-route 채널의 경우에 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, en-route 환경에서 LDACS type-1과 LDACS type-2의 비교 분석 결과, LDACS type-2 대비 LDACS type-1의 수신 성능이 $10^{-3}$ BER 기준 1 dB 우수함을 확인할 수 있었으며, 이는 보다 강력한 채널 부호가 적용되었기 때문으로 판단된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권8호
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• pp.2900-2922
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• 2021

In this paper, the power spectral density(PSD) for Multilevel Minimum Shift Keyed signal with modulation index h = 1/2 (M-ary MSK) are derived using the mathematical method of the Markov Chain model. At first, according to an essential requirement of the phase continuity characteristics of MSK signals, a complete model of the whole process of signal generation is built. Then, the derivations for autocorrelation functions are carried out precisely. After that, we verified the correctness and accuracy of the theoretical derivation by comparing the derived results with numerical simulations using MATLAB. We also divided the spectrum into four components according to the derivation. By analyzing these figures in the graphic, each component determines the characteristics of the spectrum. It is vital for enhanced spectral characteristics. To more visually represent the energy concentration of the main flap and the roll-down speed of the side flap, the specific out-of-band power of M-ary MSK is given. OMLCD(Optimum Maximum Likelihood Coherent Detection) of M-ary MSK is adopted to compare the signal received with prepared in advance in a code element T to go for the best. And M-ary MSK BER(Bit Error Rate) is compared with the same ary PSK (Phase Shift Keying) with M=2,4,6,8. The results show the detection method could improve performance by increasing the length of L(memory inherent) in the phase continuity.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.868-882
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• 2009

본 논문에서는 현재 주목을 받고 있는 테라헤르츠 대역의 주파수에서 근거리 무선 통신 응용을 위한 채널 모델과 무선 링크의 성능 분석에 대하여 서술한다. 10 Gbps 이상의 전송 속도를 실현하기 위해서는 주파수 대역폭이 기존의 밀리미터파에서 사용하는 주파수 대역폭보다 더 넓은 대역폭이 필요하며, 이 대역폭을 얻기 위해서는 테라헤르츠 주파수 대역으로 자연적으로 옮겨가지 않을 수 없다. ITU-R P.676-7 모델을 이용하여 테라헤르츠 대역의 대기 전파 감쇠 특성 분석 결과, 중심 주파수 220, 300, 350 GHz에서 약 68, 48, 45 GHz의 주파수 대역폭이 가용하며, 스펙트럼 효율이 1 이하인 변조 방식으로도 10 Gbps 이상의 데이터 속도를 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 간략화 PDP 모델을 이용하여 실내 공간의 건물 재질에 따른 지연 특성을 분석하였다. 실내 공간의 크기 $6\;m(L){\times}5\;m(W){\times}2.5\;m(H)$에서 콘크리트 벽의 경우 TE 편파에서 RMS 지연 확산은 9.23 ns였다. 이 결과는 참고문헌의 Ray-Tracing 시뮬레이션에서 얻은 10 ns 이내에 근접한다. 옥내 무선 링크 성능 분석 결과, 수신기의 감도는 BPSK 변조 방식을 사용하는 경우 대역폭 $5{\sim}50\;GHz$에 대하여 $-56{\sim}-46\;dBm$이고, 안테나 이득은 10 m 링크에서 $26.6{\sim}31.6\;dBi$였다. AWGN 채널과 LOS 환경을 가정할 때 송신기 출력 -15dBm에서 캐리어 주파수 220, 300, 350 GHz일 때 최대 달성 가능한 데이터 속도는 각각 30, 16, 12 Gbps였다. 이 결과는 BPSK 변조 방식을 사용하여 1 m 링크에서 얻은 결과이다. BER은 $10^{-12}$으로 가정하였고, 송신기 출력을 증가시키면 더욱 높은 데이터 속도를 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권9B호
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• pp.1742-1754
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• 1999

본 논문에서는 히스토그램 기반의 비트율-왜곡 (R-D) 추정 결과를 이용하여 이웃한 영상들간에 일관된 화질을 제공하는 비트율 제어방식을 제안한다. 히스토그램 기반의 R-D 추정 방식은 부호화에 사용되는 양자화 파라미터(QP)에 따라 한 영상에서 발생하는 비트량과 왜곡을 예측하거나, 역으로 발생하는 비트량이나 왜곡에 대한 QP 값을 예측할 수 있는 수학적 모델을 제공한다. 이 추정 방식의 가장 큰 장점은 추정을 위한 주 연산이 양자화기에 입력되는 DCT 계수에 대한 히스토그램 또는 가중 히스토그램을 구하는 것이므로 계산량이 적은 것이다. 또 실제 비디오 부호화에 적용할 수 있을 만큼 정확하다. 따라서 이 추정 모델을 이용하는 제안된 비트율 제어 방식은 저 지연과 저 복잡도를 요구하는 응용 분야에 적합하고, 정확한 제어를 수행한다. 제안된 비트율 제어방식은 비디오 버퍼 제한 조건을 만족시킴으로써 버퍼의 넘침이나 고갈이 발생하지 않도록 하고, 추가적으로 왜곡 제한에 의하여 이웃한 영상들간에 화질차이가 일정 범위를 벗어나지 않도록 한다. 그리고 하나의 영상에 대하여 하나의 QP를 사용하여 영상 내에서도 일관된 화질을 유지하며, 誰?영상과 비 기준 영상에 대한 버퍼 제한 조건을 차별화함으로써 기준 영상의 화질 열화에 의한 오류 전파를 감소시킨다. 제안된 방식과 MPEG-2의 TM5 (Test Model 5)에서 제안한 비트율 제어 방식의 성능을 비교한 실험으로부터 제안된 방식이 평균 PSNR을 0.521.84 dB 정도 향상시키고, 영상간 그리고 영상 내에서도 일관된 화질을 유지함을 확인하였다.