• ETRI Journal
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• 제38권1호
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• pp.90-99
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• 2016

In this work, we investigate differentially encoded blind transceiver design in low signal-to-noise ratio (SNR) regimes for orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signaling. Owing to the fact that acquisition of channel state information is not viable for short coherence times or in low SNR regimes, we propose a time-spread frequency-encoded method under OFDM modulation. The repetition (spreading) of differentially encoded symbols allows us to achieve a target energy per bit to noise ratio and higher diversity. Based on the channel order, we optimize subcarrier assignment for spreading (along time) to achieve frequency diversity of an OFDM modulated signal. We present the performance of our proposed transceiver design and investigate the impact of Doppler frequency on the performance of the proposed differentially encoded transceiver design. To further improve reliability of the decoded data, we employ capacity-achieving low-density parity-check forward error correction encoding to the information bits.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권4호
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• pp.277-284
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• 2001

디지털 통신시스템의 오류정정을 위한 길쌈부호의 대표적인 복호방식인 비터비 복호기는 사용되는 시스템의 사양에 따라서 그리고 복호기의 복호 아키텍처에 따라서 다양한 방식으로 설계할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 다양한 설계방법들 중에서 가장 효율적인 복호기의 설계구조를 결정해서 자동으로 원하는 사양에 맞는 비터비 복호기의 VHDL 모델을 생성해내는 자동생성기를 제시한다. 자동생성된 VHDL 모델을 이용하면 설계 초기단계에서 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 자동생성기는 설계영역 내에서 복호기의 설계크기와 복호속도를 비교해서 여러 가지 설계 아키텍처들 중에서 가장 최적인 것으로 판단되는 설계사양을 결정할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.39-50
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• 2010

본 논문에서는 다중 사용자 간섭이 존재하는 환경에서 초광대역 (UWB: Ultra Wide Band) 기반의 전술이동통신 시스템의 성능을 분석하고 모의 실험을 통해 성능을 검증하였다. 본 논문에서 고려한 시스템은 채널에서 발생하는 오류를 정정하기 위해 이중 이진 터보 부호를 채널 부호로 채택한 시스템이다. 무선 채널은 수정된 SV (Saleh and Valenzuela) 모델로 모델링되었다. 또한 시스템 성능을 향상시키기 위해 시공간 블록 부호화 (STBC: Space Time Block Coding) 개념을 적용하였다. 시스템 성능은 비트 오류 확률 측면에서 분석되었다. 모의 실험 결과, 이중 이진 터보 부호로 부호화된 UWB 기반의 전술이동통신 시스템은 다중 사용자 간섭이 존재하는 환경에서 적절한 부호화 및 복호화 복잡도를 가지면서도 상당한 부호화 이득을 가질 수 있는 것을 확인하였다. 또한 고정된 부호화율에서 UWB 기반의 전술이동통신 시스템의 비트 오류 확률 성능은 반복 복호 횟수를 증가시킴에 따라 향상되는 것을 확인하였다. 그리고 이중 이진 터보 부호는 요구되는 비트 오류 확률을 유지하면서 동시 사용자 수를 증가시키는데 매우 효과적임이 검증되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12A호
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• pp.2027-2035
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• 2001

본 논문에서는 ETSI와 3GPP에서 차세대 이동통신 IMT-2000 서비스의 음성부호화기의 표준으로 채택한 AMR을 인터넷을 통한 멀티미디어 서비스에서 사용하기 위해 부가 정보를 이용한 손실 패킷 복구 방법이 첨가된 전송방법을 제시한다. 인터넷과 같은 패킷 교환 망에서의 음성 통신에서 과도한 패킷 손실은 급격한 음질 저하를 유발한다. 본 논문에서는 음성 패킷 데이터를 순방향 오류정정(FEC)의 부가 정보로 사용하고 연속 패킷 손실이 발생하였을 경우 오류 은닉방법을 사용하여 패킷 손실에 의한 음질 저하를 개선하는 방법을 제안한다. 순방향 오류정정방법 중 부가 음성 정보를 원래의 음성정보와 함께 보냄으로써 손실된 음성은 부가 음성 정보를 이용해 복구할 수 있다. 본 연구에서 사용한 AMR 음성 부호화기는 CELP기반의 음성 부호화기 이므로 음성 부호화기의 특징을 이용해 2개 이상의 군집오류가 발생했을 경우 패킷 손실이 일어나기 전후의 데이터를 이용해서 손실된 패킷으로 인한 영향을 최소로 하는 오류은닉 방법을 사용하였다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해 AMR 부호화기의 고음질 압축 방법인 12.2 kbit/s 모드로 전송하는 방법과 ITU-T 표준안인 CS-ACELP로 전송하는 방법을 SNR과 MOS 측정을 통해 비교하였다. 제안된 방법이 10%의 평균 패킷 손실률에서 부호화기 자체의 오류은닉 기술을 적용한 AMR - 12.2 kbit/s 모드보다 MOS값에서는 1.1, SNR값은 5.61 dB 높았으며, 제안된 방법은 20%의 손실률에서도 통신 가능한 음질을 유지하였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권6호
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• pp.494-501
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• 2013

천해 수중 음향 채널의 배경잡음과 다중경로에 의한 비트 오류율(BER)을 경감하기 위해 Quadrature Phase Shift Keying(QPSK)에 전방 오류 정정 코드(FEC)로 부호화 비율 1/2의 길쌈 코딩(CC)을 적용하였다. 전송신호의 대역폭에 대한 채널의 일관성 대역폭의 비를 주파수 선택 지표로 정의하였고 주파수 선택지표에 따른 전송 신호의 BER과 비트 에너지 대 잡음비의 이득을 평가하였다. 실내 수조 실험 결과, 주파수 선택지표가 약 1.0 이하인 경우 BER은 이론적인 결과와 일치하고 비트 에너지 대 잡음비의 이득은 약 5 dB로 이론적인 결과와 일치한다. 주파수 선택 지표가 1.0 이상인 주파수 선택적인 다중경로 채널에서도 BER은 효율적으로 감소하지만 비트 에너지 대 잡음비가 일정크기 이상인 조건에서만 CC의 비트 오류 감소에 효과가 있다. 이러한 결과는 본 연구에서 정의한 주파수 선택 지표가 다중 경로 채널에서 CC의 성능 평가의 지표로 적용될 수 있다. 아울러 등화기를 적용하지 않고 저속 수중 음향 통신시스템에 효과적으로 BER을 줄일 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.473-477
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• 2015

본 논문에서는 인광물질을 포함하는 조명용 백색 LED를 이용한 가시광 통신 시스템의 변조 대역폭을 늘리기 위한 등화기를 설계하고 실험적으로 결과를 보였다. 등화기의 성능을 분석하기 위한 해석적 방법으로 회로 시뮬레이터인 PSpice를 이용하였다. 등화기는 저항과 커패시터를 이용한 수동필터와 증폭기를 이용한 능동필터의 조합으로 구성하였다. 등화기를 수신단에 적용함으로써 3.5 MHz 부근의 인광성 백색 LED 변조 대역폭이 청색 광학필터를 사용하지 않고도 25 MHz 까지 확장되었다. 상용화된 라운드형 백색 LED 1개와 PIN형 광 다이오드 1개를 이용하여 구현한 가시광 통신 시스템에서 진폭편이변조 방식으로 변조된 LED의 가시광 신호는 1미터 거리에서 35 Mbit/s 데이터 전송률을 보였다. 이때의 비트 에러율은 $7.6{\times}10^{-4}$이었으며 이는 순방향 오류 정정의 한계인 $3.8{\times}10^{-3}$ 이하를 만족하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.286-294
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• 2011

본 논문은 ITU-T 권고안 J-38 부록 B에 명시된 전송방식의 분석 및 시뮬레이션을 토대로 성능을 분석 하였으며 FPGA 구현시 야기되는 문제점을 나타내고, 해결방안을 제시하였다. 구현상의 문제점으로는 크게 두가지로 분류되는데, 첫째로 다양한 부호화 방식과 변조방식 그리고 심볼 단위 및 비트 단위의 처리로 인해 많은 클럭수를 요구하는데 본 논문에서는 read/write 메모리를 이용하여 필요한 클럭수를 줄였다. 둘째로는 펑쳐링 부호화된 TCM 복호기에 펑처링 패턴에 정확한 동기를 얻지 못하면 프레임 동기 심볼인 UW(Unique sync-Word)를 획득하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 펑처링 패턴과 UW 심볼의 동기를 맞추는 알고리즘을 제시하였다. 이러한 알고리즘 분석 및 구현상의 문제점 해결을 토대로 본 논문에서는 ITU-T J38 annex B의 하향 스트림 채널 부호화 시스템을 VHDL 언어를 사용하여 FPGA 칩에 직접 구현하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.228-237
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• 2009

본 논문에서는 최근 많은 관심을 받고 있는 초 고화질 방송(Ultra-High Definition TV: UD-TV) 에 대하여 간략히 알아보고, 무선 채널에 비해 잡음의 영향이 적은 케이블 채널에서의 전송 가능성과 효율적인 전송방식에 대하여 살펴 보고자 한다. 국내 및 북미에서 디지털 케이블 방송의 전송 표준으로 채택하고 있는 오픈 케이블(OpenCable, J.83 Annex B) 시스템을 근간으로 하여, 기존의 256QAM에서 1024QAM으로 단순 확장된 시스템의 TOV(Threshold of Visibility) 증가를 살펴 보고, 이를 개선하기 위한 오류 정정 부호기의 부호율 변화 및 터보 부호의 적용을 통해 수정 확장된 시스템의 성능을 분석함으로써 수정 확장된 1024QAM 오픈 케이블 시스템의 최대 성능 한계를 알아본다. 그 결과 기존 오류 정정 부호기의 구조를 갖는 오픈 케이블 시스템은 31.5dB 이하의 신호 대 잡음비에서는 오류 없는 수신이 불가능하며, 그보다 낮은 TOV를 얻기 위해서는 기존 오류 정정 부호기의 수정이 불가피함을 확인했다. 또한 UD-TV의 전송 가능성을 기존 6MHz채널 대역폭 내에서의 섀논 한계(Shannon Capacity) 및 차세대 동영상 압축 기술과의 관계를 통해 고찰해 보고, 2개 이상의 채널을 결합하여 UD-TV를 전송하는 여러 가지 시나리오를 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권4호
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• pp.333-342
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• 2006

cdma2000 lxEV - DO 이동통신 시스템은 멀티미디어 데이타 전송에 대한 요구 증가를 수용하기 위하여 브로드캐스트와 멀티캐스트 서비스 (BCMCS)를 제공한다. 이러한 데이타 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위해서는 무선 전송 채널의 특성 즉 유선에 비해서 에러 발생 빈도가 높고 신뢰성이 떨어진 다는 사실을 고려해야 한다. 따라서 전송 에러의 복구를 위해 MAC 계층에서 순방향 에러 교정 (FEC: Forward Error Correction)을 사용하며, BCMCS 에서는 순방향 에러 교정을 위해 리드-솔로몬 (Reed - Solomon) 코팅을 사용한다. 본 논문에서는 먼저 리드 솔로몬 코딩의 성능을 분석하였고, 그 결과 이 방식이 천천히 움직이는 모바일 노드에 대해 취약함을 확인하였다. 따라서 이러한 점을 해결하고 에러 복구 성능을 향상시켜서 MPEG-4 FGS 비디오의 재생 품질을 개선하기 위하여 리드-솔로몬 코딩과 재전송 방법을 혼용한 하이브리드 방식의 에러 복구 기법을 제안하였다. 이는 리드-솔로몬의 코딩 오버헤드를 줄이는 대신, 그 결과로 얻어진 전송 슬롯을 활용하는 방법이다. 이렇게 얻어진 전송 슬롯은 제한적이기 때문에 활용도가 큰 패킷을 우선적으로 재전송 할 필요가 있다. 이를 위해 유틸리티 함수를 제안하였으며, 함수 값은 각 모바일 노드의 에러 제어 블록 (ECB: Error Control Block)을 이용해서 계산할 수 있다. 또한 하이브리드 방식의 에러 복구 기법은 MPEG-4 FGS의 특정을 활용하며, 이를 통해 채널의 상태가 불리할 경우는 물론 그렇지 않은 경우에 대해서도 비디오의 평균 재생 품질을 크게 향상시킬 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권1호
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• pp.69-77
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• 2005

비터비 디코더는 통신 시스템에서 가장 핵심적인 부분 중의 하나로써 순방향 오류 정정을 위해 사용된다. 통신 속도의 고속화가 진행됨에 따라 고속에서 동작할 수 있는 통신 모듈의 개발이 점차 중요해지고 있다. 비터비 디코더는 궤환구조를 갖는 ACS 연산의 특성상 고속화가 매우 어렵다. 본 논문에서는 비터비 디코더의 고속화와 면적을 모두 고려한 효율적인 radix-4 ACS 구조를 제안하였다. 비터비 디코더의 ACS 연산을 재 정렬하여 면적을 절약하였고 경로 메트릭 메모리를 retiming하여 디코더의 속도를 개선하였다. 제안된 ACS 구조는 VHDL로 구현되었고 Xilinx의 ISE 6.2i에서 합성되었다. 실험을 통해서 제안된 구조의 AT product가 기존의 고속 radix-4 ACS 구조보다 11% 개선된 것을 확인할 수 있었다.