• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.545-555
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• 2020

본 논문에서는 부 대역 처리를 이용하는 수중 통신에서 은밀성과 성능 향상 관점에서 효율적인 송수신 구조를 제시하였다. 은밀성적인 측면에서는 암호화된 부호화 비트를 블록으로 나누어 각 비트의 정보를 이용하여 중심 주파수와 부 대역을 결정하므로 은밀성을 유지하는 측면에서 효과적이다. 수중 통신에서 성능적인 측면에서는 다중 경로 특성, 도플러 확산, 프레임 동기 등이 성능에 영향을 미치는 결정적인 요소이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 요소들을 극복하기 위해, 비동기 에너지 검출 방식과 터보 등화 기법, 그리고 최적의 프레임 동기 방식을 제안하여 수신부에 적용하였다. 호수 실험에서 최적의 프레임 동기 방식을 수신부에 적용한 결과 다섯 개의 프레임 중에서 네 개의 프레임에서 오류를 모두 정정함을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.167-174
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• 2016

수중통신은 해양 매질의 특성상 전달손실이 적은 음향을 사용함에 따라 육상에서의 전파통신보다 반송주파수가 낮아 신호의 대역폭이 제한되어 통신용량증가에 어려움이 따른다. 제한된 대역에 고속 및 대용량 전송이 필요해짐에 따라 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신에 대한 연구도 활발하다. MIMO 통신의 경우 지연확산 및 도플러확산 채널특성으로 인한 인접 심볼 간 간섭과 더불어 동일한 대역의 다중음원으로 인한 채널 간 간섭이 발생하므로 SIMO(Single Input Multiple Output) 통신에 비교하여 통신성능이 열악하다. 본 논문에서는 동시간대에 두 채널에서 송신된 신호가 한 채널에 간섭하여 수신되었을 경우 자기등화의 특성을 갖는 시역전 기법을 적용하여 보상 알고리즘을 단순화하고 채널 간 간섭을 완화하여 이 때의 통신성능을 확인하고자 한다. 또한 2015년 5월 동중국해 북부 해역에서 수행한 SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 실험 데이터를 이용하여 이를 검증하고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.15-23
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• 2016

V2X(Vehicle-to-Everything) 통신은 다양한 텔레매틱스(telematics)와 인포테인먼트(infotainment) 서비스를 제공하기 위해 신뢰성이 있으며 견고한 네트워크가 요구된다. 이를 위해, 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 V2X 통신에 대한 표준화를 진행하고 있다. 신뢰성 있는 통신을 위해서는, 정확한 채널 추정이 우선적으로 이루어져야 한다. 그러나 차량은 속도가 매우 빠르기 때문에 시간에 따라 무선 채널이 빠르게 변하므로 채널을 정확히 추정하기 힘들다. 본 논문에서는 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 환경에서 LTE(Long Term Evolution) 기반 사이드링크 시스템의 새로운 LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error) 채널 보간 기법을 제안한다. 제안한 기법인 RDE(Reduced Decision Error)는 파일럿 심볼에서 LMMSE를 이용하여 채널 추정을 하고, 데이터 심볼에서 Smoothing 후 LMMSE 채널 보간 기법을 적용한다. 이후 시간영역과 주파수영역에서 평균을 취하여 전체 채널 주파수 응답을 얻어낼 수 있다. 이때, 수신단의 등화기로 LMMSE를 이용하여 결정 오차에 의한 오차 전파를 줄일 수 있다. 그러므로, 신뢰성 있는 데이터 검출이 가능하다. 모의실험 결과, 제안한 기법이 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate) 측면에서 기존 기법보다 전체적으로 성능이 향상된 것을 볼 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.570-575
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• 2022

고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 선박중심 직접통신(MX-S2X)은 디지털 통신 연계기술 개발 및 실증을 통한 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 향후 도래할 자율운항선박 및 유·무인선 혼재 운항 상황에서 해상 통신 인프라로서의 효과적 활용이 가능하다. 본 논문은 해상 다중경로 페이딩 극복 가능한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 시스템의 물리계층 설계 및 M&S(modelling &Simulation) 기반 성능 분석의 후속으로 설계 내역의 최적화 및 상세설계를 확정하고, 이를 하드웨어로 구현하여 성능을 검증 하였다. 구현한 하드웨어 성능 분석을 위해 시험환경을 구성하여 PER 성능을 측정한 결과, M&S 대비 AWGN 환경에서는 0.2dB, 해상 다중 경로 페이딩 환경에서는 1.2dB의 성능 열화를 확인하였으며, 이러한 수준의 성능 열화는 케이블 손실, 시험 오차 등에 의한 것으로 구현한 물리계층 하드웨어가 적정한 성능 수준을 보임을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.453-467
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• 2014

일반적인 히스토그램 평활화는 화질향상을 위한 명암대비 향상 효과가 뛰어나다. 하지만 과도한 밝기 값의 변화가 나타나기 때문에 영상의 평균밝기가 프레임 단위로 변화하는 TV와 같은 동영상 응용분야에 적용하기에는 부적합하다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 히스토그램 평활화의 변형된 방법에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 기존의 방법들은 과포화현상(over-enhancement), 계조 현상(false-contouring)과 같은 화질 열화를 보인다. 본 논문에서는 차별적 히스토그램 압축방법을 기반으로 하는 목표 평균 밝기값을 이용한 분할 히스토그램 평활화를 통해서 개선된 명암대비 향상 기법을 제안한다. 제안한 방법은 평균 밝기값을 기준으로 히스토그램을 분할하고, 각 영역에 대해 히스토그램을 빈도수에 따라 차별적으로 압축한다. 그리고 변형된 히스토그램을 목표 평균 밝기값 기준으로 평활화한다. 이를 통하여 화질 열화를 억제하고, 동영상의 각 프레임의 평균밝기 변화를 유지하면서 명암대비를 개선시킨다. 실험 결과 제안방법은 기존 방법에 비해 동영상에서 각 프레임의 평균밝기를 잘 유지하고, 화질 열화 없이 좋은 명암대비 향상 효과를 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.37-43
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• 2002

본 논문은 IEEE 802.11a에서 사용되는 ISM (Industry, Science, Medical) 밴드인 5GHz 대역에서의 무선 LAN(W-LAN)에 대한 시스템의 성능평가와 분석을 하였다. W-LAN은 현재까지 개발, 적용되고 있는 2.4 GHz대의 제품이 주류를 이루고 있으나, 이는 전송 속도가 11 Mbps로 고속의 전송이 요구되는 시스템에는 부적합하다. 이를 해결하기 위해 5 GHz 대역에서 54 Mbps까지 전송 속도를 지원하는 차세대 W-LAN을 구현하여, 강의실이나 구내 일정한 지역에서의 통신은 물론 차량과 같은 고속으로 이동시에도 데이터가 끊어짐이 없이 지속적인 서비스가 되도록 무선 접속장치(AP: Access Point)와 무선 단말 장치 (NIC: Network Interface Card) 간의 다중 경로 페이딩 채널을 모델링하였다. 또한 간섭성을 감소시키기 위해 컨벌루셔널 부호의 사용과 데이터 통신에서 필요로 하는 신뢰성있는 BER을 얻기 위해 단일 텝 LMS (Least Mean Square) 등화기를 적용하였고, 인접 심볼 또는 채널간 간섭을 제거하는 시뮬레이션으로 차세대 LAN 시스템의 성능을 평가 및 분석 하였다.

• 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.