• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권9호
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• pp.3194-3210
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• 2022

Wall obstruction is the main factor leading to the non-line of sight (NLoS) error of indoor localization based on received signal strength indicator (RSSI). Modeling and correcting the path loss of the signals through the wall will improve the accuracy of RSSI localization. Based on electromagnetic wave propagation theory, the reflection and transmission process of wireless signals propagation through the wall is analyzed. The path loss of signals through wall is deduced based on power loss and RSSI definition, and the theoretical model of path loss of signals through wall is proposed. In view of electromagnetic characteristic parameters of the theoretical model usually cannot be accurately obtained, the statistical model of NLoS error caused by the signals through the wall is presented based on the log-distance path loss model to solve the parameters. Combining the statistical model and theoretical model, a hybrid model of path loss of signals through wall is proposed. Based on the empirical values of electromagnetic characteristic parameters of the concrete wall, the effect of each electromagnetic characteristic parameters on path loss is analyzed, and the theoretical model of regional path loss of signals through the wall is established. The statistical model and hybrid model of regional path loss of signals through wall are established by RSSI observation experiments, respectively. The hybrid model can solve the problem of path loss when the material of wall is unknown. The results show that the hybrid model can better express the actual trend of the regional path loss and maintain the pass loss continuity of adjacent areas. The validity of the hybrid model is verified by inverse computation of the RSSI of the extended region, and the calculated RSSI is basically consistent with the measured RSSI. The hybrid model can be used to forecast regional path loss of signals through the wall.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권10호
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• pp.1143-1155
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• 1999

셀룰러 방식의 이동통신 시스템에서 전파의 유효신호 도달범위를 예측하기 위해서는 전파전파 모델을 이용한 예측기법이 주로 사용된다. 그러나, 전파과정에서 주변 지형지물에 의해 발생하는 전파손실은 매우 복잡한 비선형적인 특성을 가지며 수식으로는 정확한 표현이 불가능하다. 본 논문에서는 신경회로망의 함수 근사화 능력을 이용하여 전파손실 예측모델을 생성하는 방법을 제안한다. 즉, 전파손실을 송수신 안테나간의 거리, 송신안테나의 특성, 장애물 투과영향, 회절특성, 도로, 수면에 의한 영향 등과 같은 전파환경 변수들의 함수로 가정하고, 신경회로망 학습을 통하여 함수를 근사화한다. 전파환경 변수들이 신경회로망 입력으로 사용되기 위해서는 3차원 지형도와 벡터지도를 이용하여 전파의 반사, 회절, 산란 등의 물리적인 특성이 고려된 특징 추출을 통해 정량적인 수치들을 계산한다. 이와 같이 얻어진 훈련데이타를 이용한 신경회로망 학습을 통해 전파손실 모델을 완성한다. 이 모델을 이용하여 서울 도심 지역의 실제 서비스 환경에 대한 타 모델과의 비교실험결과를 통해 제안하는 모델의 우수성을 보인다.Abstract In cellular mobile communication systems, wave propagation models are used in most cases to predict cell coverage. The amount of propagation loss induced by the obstacles in the propagation path, however, is a highly non-linear function, which cannot be easily represented mathematically. In this paper, we introduce the method of producing propagation loss prediction models by function approximation using neural networks. In this method, we assume the propagation loss is a function of the relevant parameters such as the distance from the base station antenna, the specification of the transmitter antenna, obstacle profile, diffraction effect, road, and water effect. The values of these parameters are produced from the field measurement data, 3D digital terrain maps, and vector maps as its inputs by a feature extraction process, which takes into account the physical characteristics of electromagnetic waves such as reflection, diffraction and scattering. The values produced are used as the input to the neural network, which are then trained to become the propagation loss prediction model. In the experimental study, we obtain a considerable amount of improvement over COST-231 model in the prediction accuracy using this model.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.200-206
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• 2008

군 전술이 운영되는 산악 지형에 WiBro 시스템을 도입하기 위해서는 산악 지형에 대한 전파 예측 모델이 필요하다. 기존의 전파 모델은 도심 지역에 대한 모델이 대부분이며, 도심 지역과는 전파 환경이 다른 산악 지형에 대한 전파 모델은 부족하다. 본 논문에서는 군 전술 환경의 주를 이루는 산악 지형을 전파의 기본 메커니즘을 바탕으로 개활지, 수풀 지역, 산마루 회절 지역으로 분류하였으며, 분류된 환경에 대하여 측정을 수행하였다. 측정 결과를 바탕으로 모델링을 수행하였으며, 모델링 결과로부터 산악 지형에 적합한 전파 모델을 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.1-15
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• 2015

본 초청 논문에서 저자는 금속의 접지 판이 없는 메타물질 흡수체에 대한 새로운 설계 기법을 제시하고, 몇 가지 설계 예를 검토하였다. 일반적인 메타물질 흡수체 구조와는 대조적으로 설계 목표로 설정된 흡수 주파수 대역 이외의 주파수에서도 메타물질 흡수체를 구성하는 금속 패턴 자체에서 전파 반사에 의한 레이다 단면적(RCS) 값을 감소시키기 위하여 흡수체 구조의 금속 패턴 층은 입사 전자파의 진행 방향과 평행하게 놓였다. 광대역 흡수특성을 나타내며, 곡면 구조에도 응용이 가능한 금속의 접지 판이 없는 메타물질 흡수체의 역량도 검토될 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.159-164
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• 2005

최근 정보량의 증가로 고속 디지털 회로를 요구하고 있다. 이에 따라 소형 고주파 회로에 전자기 특성이 중요하게 대두되었다. 그래서 불완전한 그라운드 상에 PCB 회로의 고속 디지털 전송라인에 대한 신호 집적도와 두 평행 선로 사이의 결합특성을 3차원 전자기 해석법인 시간영역 유한차분법을 이용하여 해석하였다. FDTD 시뮬레이션 결과는 상용 회로 소프트웨어 툴인 ADS 시뮬레이터와 비교하였고, 집중 소자 모델링, 주파수에 따른 슬롯에 의한 전자파의 방사 등을 해석하였다. 결과로써 마이크로스트립 선로 아래 슬롯이 있는 경우 신호의 전송에 큰 영향을 끼치는 것을 알 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권4호
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• pp.289-295
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• 2015

By adopting a 2D time-dependent wave code, we investigate how mode-converted waves at the Ion-Ion Hybrid (IIH) resonance and compressional waves propagate in 2D density structures with a wide range of field-aligned wavenumbers to background magnetic fields. The simulation results show that the mode-converted waves have continuous bands across the field line consistent with previous numerical studies. These waves also have harmonic structures in frequency domain and are localized in the field-aligned heavy ion density well. Our results thus emphasize the importance of a field-aligned heavy ion density structure for ultra-low frequency wave propagation, and suggest that IIH waves can be localized in different locations along the field line.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.54-57
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• 2002

In this paper, an adaptive beam tracing method with revised subdivision technique is proposed, in which the beam is generated by a set of three rays. According to reflection and/or refraction of the rays on the buildings and/or ground, additional rays are generated adaptively and the beam is subdivided efficiently and automatically. After generation of the set of beams, we transform the electromagnetic wave propagation data into volume data. Then one can visualize the data of propagation with reflection, refraction and interaction in full three dimensional space at any viewpoint by the so-called ray casting algorithm, which is one of the most useful methods in compute. graphics(CG).

• ETRI Journal
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• 제28권2호
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• pp.247-249
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• 2006

In the development of a new wireless communications system, a versatile and accurate radio channel for indoor communications is needed. In particular, the investigation of radio transmission into buildings is very important. In this letter, we present an improved three-dimensional electromagnetic wave propagation prediction model for indoor wireless communications that takes into consideration building penetration loss. A ray tracing technique based on an image method is also employed in this study. Three-dimensional models can predict any complex indoor environment composed of arbitrarily shaped walls. A speed-up algorithm, which is a modified deterministic ray tube method, is also introduced for efficient prediction and computation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.263-271
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• 1996

20GHz 이상 주파수대역은 아직까지 사용하고 있지 않는 넓은 대역의 전파자원이지만 대기에 의한 전파감쇠가 심해 중계거리에 제약을 받게 되므로 단거리통신에 사용되고 있다. 그러나 현재 국내에서는 20 GHz 이상의 주파수대역에서 어느정도의 거리에서 무선시스템의 선뢰도를보장할수있는지 연구된 적이 없는 실정이다. 본 논문은 20GHz 이상 대역에서 대가중의 전파특성을 분석하고 그 중 무선 경로 길이에 가장 많은 영향을 미치는 강우감쇠를 추정할 수 있는 계산식을 분석하였다. 그리고, 강우감쇠 계산에 가장 기본적인 요소인 강우강도를 국내 측후소에서 측정된 강우 자료를 이용하여 서울등 대 도시에서의 시간별 강우강도 데이터로 제시하고 이를 기 본 데이터로 하여 대도시에서의 무선 중계시스템의 최적 중계거리를 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.916-923
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• 2002

본 논문에서는 ITS/DSRC시스템에서 동일 대역을 유지하면서 시스템 용량을 두 배로 증가시킬 수 있는 방법으로 이중편파(dual-polarization)기법을 제안한다. 이중편파기법은 상호 직교하는 전자기파를 이용하여 정보를 전달하는 방식으로 이론적으로 시스템 용량을 배가시킬 수 있다. 그러나 실제로는 XPl(Cross Polarization Interference)와 다중경로 간섭 등의 요인으로 시스템 성능 열화가 발생하는데 XPI 및 다중경로 간섭을 동시에 제거 가능한 XPIC(Cross Polarization Interference Canceller)를 해결책으로 제시하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다