• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.345-352
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• 2016

높은 고도에서 운행되는 항공기는 -$50^{\circ}C$이하의 극저온 피로환경에 노출된다. 이때 반복하중을 통해 발생되는 크랙과 같은 미세결함은 항공기 구조물의 물성변화를 야기하고 구조물 파단과 같은 심각한 구조적 결함을 야기한다. 따라서 효율적인 구조물의 유지보수 및 수명 예측을 위해 구조물의 지속적인 상태진단이 필요하다. 본 연구에서는 실제 항공기 운행조건과 유사한 극저온 피로환경에서 항공기 날개의 구조 건전성 모니터링을 수행하였다. 초기 결함 탐지를 위해 사각배열 압전구동기 및 센서를 구조물 하단에 부착한 뒤, 유도초음파 기반 능동센싱 기법을 통해 손상에 의한 산란 및 반사파를 측정하였다. 이후 통계학적 모델 분석과 위상배열기법을 통해 손상 발생 시점을 파악 및 손상 위치 탐지를 실시하였다. 또한, 극저온 환경에서의 센서의 생존성 파악과 구조 건전성 모니터링 결과의 신뢰성 향상을 위해 센서자가진단을 실시하였다. 실험 결과, 제안된 기법을 통해 극한환경에서 운행되는 구조물의 초기 손상 탐지 및 손상 위치 탐지가 높은 정확도로 가능함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.59-69
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• 2018

본 논문에서는 5G 무선 통신을위한 다중 셀 다중 입력 다중 출력 (MIMO)-비 직교 다중 접속 (NOMA) 다운 링크 시스템에서 WSRM (weighted sum-rate maximization) 문제를 해결하기위한 견고한 빔 형성 설계를 제시한다. 이 연구는 채널 추정 행렬에 최악의 모델, 즉 SVOF (singular value uncertainty model)로서 불확실성을 추가함으로써 기지국 (BS)에서 불완전한 채널 상태 정보 (CSI)를 고려한다. 이러한 관찰을 통해, WSRM 문제는 BS에서의 전송 전력 제약에 따라 공식화된다. 객관적 문제는 해결하기 어려운 비 결정적 다항식 (NP) 문제로 알려져 있다. 객관적 문제를 효율적으로 해결할뿐만 아니라 최적의 송신 빔 포밍 행렬을 찾기 위해 ML (majorization minimization) 기법을 안정화시킨 견고한 빔 형성 설계를 제안한다. 또한 최상의 사용자 쌍을 클러스터로 선택하여 더 높은 합계를 달성하는 공동 사용자 클러스터링 및 전력 할당 (JUCPA) 알고리즘을 제안한다. 제안 된 JUCPA 알고리즘과 함께 제안된 견고한 빔 포밍 설계가 기존의 NOMA 기법 및 기존의 OMA (orthogonal multiple access) 기법과 비교하여 총 레이트 측면에서 성능을 크게 향상 시킨다는 것을 보여주기 위해 광범위한 수치 결과가 제공된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1063-1070
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• 2015

본 논문은 다중 셀 기반의 다중 안테나 상향링크 네트워크에서 사용자가 인접 셀 기지국에 미치는 간섭의 양을 기반으로 송신 전력을 제어하고 사용자를 분산적으로 스케쥴링 방식을 제안한다. 시분할 시스템의 상호 호환성 특성을 이용하여 각 사용자는 인접 기지국으로부터 받은 파일럿 신호를 통하여 간섭 채널을 습득하고 데이터 전송 시 인접 셀 기지국들에 미칠 간섭을 각자 계산할 수 있다고 가정한다. 각 사용자는 특이값 분해를 통해서 송신 빔포밍 벡터를 생성하고 인접 셀 기지국으로 미칠 간섭의 양을 계산하여 미리 결정된 임계값보다 클 경우 자신의 송신 전력을 낮춘다. 각 기지국에서는 사용자들 중 전력 제어된 채널 이득 값이 가장 큰 사용자를 선택한다. 제안된 기법의 상향링크 데이터 전송률은 기존의 사용자 스케쥴링 알고리즘들에 비하여 월등히 좋은 성능을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.160-168
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• 2011

주파수 영역 빔형성기 (frequency domain beamformer)는 시간 영역 빔형성기에 비해 연산량 측면에서 효율성이 높아 다수의 빔과 센서가 요구되는 수동 소나 시스템에서 널리 사용되고 있다. 주파수 영역 빔형성기에서는 푸리에 변환을 통한 입력 신호의 스펙트럼 분석 과정이 필수적이며, 이 과정의 효율성에 따라 전체 시스템의 성능이 결정된다. 또한 기본적으로 실시간 신호처리가 요구되는 실제 전장 환경에서 이러한 스펙트럼 연산 과정 최적화의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 수신되는 협대역 신호의 효율적인 국부 스펙트럼 분석 (partial spectrum analysis)을 위해, TD (transform decomposition) 기법과 GSFFT (generalized sliding fast Fourier transform) 기법의 장점을 모두 적용한 pruned-GSFFT 기법을 제안한다. 또한 제안된 기법의 구현상의 특성을 분석하고 요구되는 연산량을 기존 기법들과 비교한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권4호
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• pp.188-194
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• 2014

V2I(Vehicular to Infrastructure) 통신 시스템은 유선으로 연결된 기지국과 이동체간의 통신하는 시스템이다. V2I 통신은 기본적으로 이동체가 빠르게 이동하기 때문에 원하는 통신 성능을 얻기가 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 빔포밍 기술을 이용하여 최적의 경로를 찾는 방식을 통해서 통신 성능을 높일 수 있다. 빔포밍 기술 중 도래각 추정을 위한 MUSIC 알고리즘이 있다. MUSIC 알고리즘은 수신 신호의 방향벡터와 신호부공간의 고유벡터간의 직교하는 성질을 이용해 도래각을 추정하는 알고리즘이다. V2I 통신 환경에서는 최적 경로가 실시간으로 변하기 때문에 MUSIC 알고리즘의 높은 계산 복잡도로 인해 추정 오차가 발생하게 된다. 추정 오차를 줄이기 위해서 MUSIC 알고리즘의 추정 시간을 단축시켜야 한다. 따라서 본 논문에서는 MUSIC 알고리즘의 계산 복잡도를 낮추기 위한 알고리즘을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.306-314
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• 2004

배열 안테나를 사용하고 있는 CDMA 기반의 이동 통신 기지국은 효율적인 빔 형성을 위해서 배열 안테나 시스템을 이루고 있는 송수신기 모듈의 정확한 성능을 필요로 하며 이를 위해 오차 보정이 반드시 필요하다. 일반적으로 오차 보정은 internal 오차 보정과 external 오차 보정으로 크게 구분 할 수 있다. 특히 internal 오차 보정은 수신기 모듈을 이루고 있는 RF/IF 회로 소자들의 특성이 변하기 때문에 정기적으로 오차 보정이 필요하다고 알려져 있다. 본 논문에서는 비동기 CDMA 시스템에서 안테나 배열 소자들 간의 진폭 이득과 위상 응답에 오차가 생길 때 온라인으로 보정 할 수 있는 알고리듬을 제안한다. 부공간(subspace) 기반의 알고리듬의 성능 평가와 분석 결과를 제시하기 위해 실험으로 측정한 데이터를 이용하였고, simulated annealing이라는 최적화 방법을 사용하여 부공간(subspace) 기반의 알고리듬에서 발생하는 초기값 문제를 해결하고 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1327-1335
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• 2012

타이어 파손으로 인한 사고를 사전에 방지하기 위해 개발된 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)는 타이어에 장착된 센서부로부터 전송된 데이터를 기반으로 타이어의 이상 유무를 디스플레이 장치에 표시하고 운전자가 실시간으로 타이어의 온도, 압력 등의 정보를 수시로 파악하여 최적의 주행조건을 유지시켜주기 위한 안전보조시스템이다. 무선통신을 사용하는 TPMS는 측정된 데이터의 송수신 시 간섭이나 잡음으로 인해 데이터 전송 시 수신 오류가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 스위칭(Switching), MVDR(Minimum-Variance Distortionless-Response), GSC(Generalized Sidelobe Canceler) 빔형성기(Beamformer) 등과 같은 간섭제거에 효율적인 대표적인 빔형성 기술들을 사용한다. 본 논문에서는 이 세 가지 빔형성기의 복잡도를 계산하여, 복잡도 성능 비교에 대한 수학적 근거를 제시한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 고려된 세 가지 빔형성기의 복잡도 성능을 확인한다.

• 한국음향학회지
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• 제35권2호
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• pp.110-117
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• 2016

수동소나 시스템에서는 함정의 소음원에서 발생하는 방사 소음을 분석하여 표적을 탐지 및 식별한다. 소나의 탐지 범위 안에 다수의 소음원이 존재하면 신호를 분석할 때 각 소음원에서 나오는 성분들이 혼합되어 각각의 소음원을 규명하기가 어렵다. 이를 해결하기 위해 일반적으로는 배열 센서를 이용한 빔을 형성하여 소음원의 신호를 공간적으로 분리하는 기법이 사용되지만 환경에 따라 여전히 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 수동소나 표적신호를 분리하기 위한 새로운 방법으로 주파수영역 독립성분분석(FDICA: Frequency Domain Independent Component Analysis)을 적용하고, 혼합된 표적신호를 분리하는 모의실험을 수행하여 그 타당성을 검증하였다. 표적신호 합성을 위한 특징 정보로는 기계류 토널 성분 및 프로펠러 성분을 사용하였고, 분리 전 후의 결과를 LOFAR(Low Frequency Analysis and Recording), DEMON(Detection Envelope Modulation On Noise) 분석을 통해 비교하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.419-431
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• 2000

본 논문에서는 디지털 스캔 컨버터(DSC, digital scan converter)에 의한 왜곡이 근본적으로 발생하지 않는 새로운 초음파 영상 방법으로서 표시장치의 화소에 직접 수신 집속하는 기법(DPBF, display-pixel-based focusing)과 이를 구현하기 위한 초음파 영상 장치의 구조를 제안한다. 제안한 기법은 극 좌표에 위치하는 샘플링 점들 대신에 직각좌표상의 화소들에 직접 수신 집속 함으로써 DSC의 역할을 제거하였다. DPBF 기법을 적용한 영상에는 DSC에 의한 허상 및 구획화 현상 등이 나타나지 않으며, 일반적인 방법에 의한 영상에 비해 보다 세밀한 영상을 제공한다는 사실을 검증할 수 있었다. 본 논문은 DSC에 의한 보간 효과가 두 개의 비교 영상 A, B 간에 미치는 정도를 정량적으로 평가하기 위해서 영상거침 비(ICRA/B, Image Coarseness Ratio)를 새로운 성능 측정 방법으로 정의하였다. 이 ICRA/B를 이용하여 비교 영상간 거친 정도를 정량적으로 측정하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권10C호
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• pp.984-994
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• 2003

본 논문은 안테나 어레이를 이용한 블라인드 방법을 관간으로 하는 최적의 웨이트 벡터 계산방법을 제시한다. 본 논문에서 사용되는 적응알고리즘은 수신신호의SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 최대화하는 웨이트 벡터를 구하는 일반화된 온-오프 알고리즘(Generalized On-Off algorithm)이다. 제안된 알고리즘은 선형화된 일차의 계산량, O(6N+8), 으로 작동되어 범용 DSP를 이용하여 웨이트 벡터 계산을 실시간으로 처리 할 수 있음을 확인하였다. 또한 다양한 성능분석을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘은 각분산(angular spread)이 많을 때와 처리이득(processing gain)이 낮은 열악한 신호 환경하에서는 일반화되지 않은 기존의 알고리즘의 경우보다 약 3배까지 용량증대 효과를 제공한다는 것을 확인하였다. 제안 알고리즘을 IS2000 1X 이동통신시스템과 위성추적시스템에 응용한 결과, 통신용량측면과 통신품질측면 모두에서 우수한 성능을 확인하였다.