• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권9호
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• pp.8-16
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• 2023

In Japan, high-speed ground transportation service using linear motors at speeds of 500 km/h is scheduled to begin in 2027. To accommodate 5G services in trains, a subcarrier spacing frequency of 30 kHz will be used instead of the typical 15 kHz subcarrier spacing to mitigate Doppler effects in such high-speed transport. Furthermore, to increase the cell size of the 5G mobile system, multiple base station antennas will transmit identical downlink (DL) signals to form an expanded cell size along the train rails. In this situation, the forward and backward antenna signals are Doppler-shifted in opposite directions, respectively, so the receiver in the train may suffer from estimating the exact Channel Transfer Function (CTF) for demodulation. In a previously published paper, we proposed a channel estimator based on Delay and Doppler Profiler (DDP) in a 5G SISO (Single Input Single Output) environment and successfully implemented it in a signal processing simulation system. In this paper, we extend it to 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) with spatial multiplexing environment and confirm that the delay and DDP based channel estimator is also effective in 2×2 MIMO environment. Its simulation performance is compared with that of a conventional time-domain linear interpolation estimator. The simulation results show that in a 2×2 MIMO environment, the conventional channel estimator can barely achieve QPSK modulation at speeds below 100 km/h and has poor CNR performance versus SISO. The performance degradation of CNR against DDP SISO is only 6dB to 7dB. And even under severe channel conditions such as 500km/h and 8-path inverse Doppler shift environment, the error rate can be reduced by combining the error with LDPC to reduce the error rate and improve the performance in 2×2 MIMO. QPSK modulation scheme in 2×2 MIMO can be used under severe channel conditions such as 500 km/h and 8-path inverse Doppler shift environment.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2606-2609
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• 2001

We propose a robust channel equalization algorithm. which is called a 1-tap additional coefficient decision feedback equalizer(ACDFE), to improve the Doppler shift performance for the OFDM receiver. The algorithm is based on the frequency domain DFE with additional coefficients which are independent of the OFDM subcarriers. Test results on OFDM-16QAM signals confirm that the proposed ACDFE is robust against fading channel due to Doppler shifts and outperforms the conventional DFE in terms of SER, MSE, and convergence speed.

• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.489-498
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• 2018

본 논문에서는 잔향이 존재하는 환경에서 낮은 도플러 주파수를 가지는 지속파 능동 소나의 반사음이 수신될 때, 빔공간 다채널 비음수 행렬 분해 기법을 이용하여 이를 탐지하는 기법에 대한 연구를 수행하였다. 지속파 능동 소나에서 수신기가 이동하는 경우 도플러 효과로 인하여 잔향 주파수 대역이 넓어지며, 이 경우 낮은 도플러 주파수를 가지는 표적 반사음은 잔향에 의해 방해를 받는다. 본 논문에서 고안한 알고리즘은 빔공간 다채널 비음수 행렬 분해 기법을 이용하여 수신음의 다채널 스펙트로그램을 주파수 기저, 시간 기저, 빔형성기 이득으로 분석한 후, 적절한 기저를 선택하여 반사음의 주파수, 시간, 그리고 방위를 추정한다. 해당 알고리즘의 동작을 분석하기 위하여 다양한 신호대잔향음 환경에서의 시뮬레이션을 수행하였으며, 분석 결과 고안한 알고리즘이 주파수, 시간, 그리고 방위를 추정할 수 있으나 낮은 신호대잔향비 환경에서 성능이 저하됨을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 향후 기저 선택 알고리즘을 수정함으로써 성능을 개선할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국음향학회지
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• 제39권2호
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• pp.69-76
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• 2020

본 논문은 수중 고속 이동체의 심도 정보를 전송하는 방법을 다룬다. 고속 이동체로부터 전송되는 심도 정보신호는 높은 주파수 변동성을 갖고 수신된다. 제안한 방법에서는 기존의 방법처럼 주파수 동기화뿐만 아니라 시간 축에서 추가로 동기화 하는 방법을 적용하였다. 최대 50 kn로 이동하는 환경에서 수행된 모의실험을 통하여 기존의 방법보다 낮은 해상도를 갖는 도플러 주파수 뱅크를 형성하고, 제안한 방법을 사용하여 심도 정보를 복구한 경우 기존에 6 % ~ 9 %이었던 오류율이 0.2 % ~ 1 %로 낮아진 오류 성능을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.40-46
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• 1974

티넬다이오드를 마이크로 웨이브 발진기로 동작시키면서 출력이 복사되어 이동물체에서 반사할때 변화신호를 티넬다이오드에 주입하여 부성저항영역에서 혼합시키는 경우 이동물체를 포함하는 전체계의 임퍼턴스와 발진조건, 주파수 변환 이론을 고찰했다. 터넬다이오드름 2.035GHz, 0.1mw로 발진시키고 이동물체반사신호와 등가인 신호발생기는 125MHz 낮게 발광시켰다. 입연신호크기에 따른 변환손실은 대신호주입 경우 약 67db였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.233-240
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• 2015

본 논문에서는 움직이는 사물이 내는 소리를 분석하여 속력을 측정하는 알고리즘을 소개한다. 일반적인 속력 측정기는 도플러 효과(Doppler effect)의 원리를 이용하여 움직이는 물체에 입사광을 투사하고, 산란광의 주파수 변화량으로 속력을 측정 하는 방법을 사용하지만, 본 논문에서는 물체가 다가올 때와 멀어질 때 내는 주파수를 측정하고 도플러 효과에 의해 발생한 주파수 차이를 이용하여 물체의 속력을 측정하는 방법을 제시한다. 실제 속력 측정 실험을 했을 때 평균적으로 6.08%의 오차가 발생하였으며, 이를 스마트 기기 어플리케이션 개발 기술과 융합하면 별도의 장치가 없을 때 물체에 입사광을 투사하고 산란광의 주파수를 측정할 수 있는 기능이 없는 스마트 기기에서 물체의 속력을 측정할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권9호
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• pp.172-178
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• 2002

One of the ever-increasing demands on the performances of heterodyne interferometers is to improve the measurement resolution, of which current state -of-the-art reaches the region of sub-nanometers. So far, the demand has been met by increasing the clock speed that drives the electronics involved fur the phase measurement of the Doppler shift, but its further advance is being hampered by the technological limit of modem electronics. To cope with the problem, in this investigation, we propose a new scheme of phase -measuring electronics that reduces the measurement resolution without further increase in clock speed. Our scheme adopts a super-heterodyne technique that lowers the original beat frequency to a level of 1 MHz by mixing it with a stable reference signal generated from a special phase- locked-loop. The technique enables us to measure the phase of Doppler shift with a resolution of 1.58 nanometer at a sampling rate of 1 MHz. To avoid the undesirable decrease in the maximum measurable speed caused by the lowered beat frequency, a special form of frequency up-down counting technique is combined with the super-heterodyning. This allows performing required phase unwrapping simply by using programmable digital gates without 2n ambiguities up to the maximum velocity guaranteed by the original beat frequency.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.77-84
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• 2005

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 SC-CP(Single Carrier with Cyclic Prefix) 방식은 문선 분야에서 각기 각광받고 있으며, 두 방식 모두 주파수 영역에서 효율적인 등화를 수행할 수 있는 장점을 지니고 있다. 무선 채널의 도플러 쉬프트 현상이 수반되는 경우 등화기만으로 온전히 왜곡 보상이 여의치 않을 수 있으며, 이에 따라 위상에러 추적회로와 등화기를 연동시켜 성능 향상을 도모할 수 있다. 본 논문에서는 평균위상에러의 효과를 기술하였고, 결정지향 방식의 평균위상 에러 추적회로와 proportional 등화기를 연동한 성능을 설계하였다. 아울러 시뮬레이션 결과를 통해 시스템의 성능 저하를 최소화하면서 추적회로의 연산 부담을 줄일 수 있음을 제시하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권3호
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• pp.289-294
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• 2006

Better fundamental understanding of the interactions between the in-cylinder flows and combustion process is an important requirement for further improvement in the fuel economy and emissions of internal combustion(IC) engines. Flow near a spark plug at the time of ignition plays an important role for early flame kernel development(EFKD). Velocity data measurements in this study were made with a two-component laser Doppler velocimetry(LDV) near a spark plug in a single cylinder optical spark ignition(SI) engine with a heart-shaped combustion chamber. LDV velocity data were collected on an individual cycle basis under wide-open motored conditions with an engine speed of 1,000rpm. This study examines and compares the flow fields as interpreted through ensemble, cyclic and discrete wavelet transformation(DWT) analysis. The energy distributions in the non-stationary engine flows are also investigated over crank angle phase and frequency through continuous wavelet transformation(CWT) for a position near a spark plug. Wavelet analysis is appropriate for analyzing the flow fields in engines because it gives information about the transient events in a time and frequency plane. The results of CWT analysis are provided and compared with the mean flows of DWT first decomposition level for all cycles at a position. Low frequency high energy found with CWT corresponds well with the peak locations of the mean velocity. The high frequency flows caused by the intake jet gradually decay as the piston approaches the bottom dead center(BDC).

• 한국군사과학기술학회지
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• 제6권1호
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• pp.91-107
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• 2003

A 2-dimensional search process in the time and frequency domain is required to acquire the GPS signal, when the code phase and the carrier Doppler for the specified GPS satellite signal are unknown. This paper proposes a new scheme, called Squared-D Searching Method, which can reduce the number of carrier frequency candidates, and a new scheme, named extended Multiple Correlator(XMC), which can reduce the number of code phase candidates. The Squared-D Searching Method can take the twice of Doppler frequency, therefore it can find carrier frequency candidates. The XMC is different from the general multiple correlator in that a combined form of the locally generated codes is used for despreading. Also, this paper tries to analyze a signal detection probability of a GPS receiver under more realistic environments. The result shows that lower detection probability can be obtained when the phase differences among the codes are larger in the correlation arms of a multiple correlator. This phenomenon is not easy to explain with the previous results. And besides, the result shows that proposed acquisition schemes give better performance than a conventional acquisition scheme.