• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.550-551
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• 2013

Large-area RF-driven ion source is being developed at Germany for the heating and current drive of ITER plasmas. Negative hydrogen (deuterium) ion sources are major components of neutral beam injection systems in future large-scale fusion experiments such as ITER and DEMO. RF ion sources for the production of positive hydrogen ions have been successfully developed at IPP (Max-Planck- Institute for Plasma Physics, Garching) for ASDEX-U and W7-AS neutral beam injection (NBI) systems. In recent, the first NBI system (NBI-1) has been developed successfully for the KSTAR. The first and second long-pulse ion sources (LPIS-1 and LPIS-2) of NBI-1 system consist of a magnetic bucket plasma generator with multi-pole cusp fields, filament heating structure, and a set of tetrode accelerators with circular apertures. There is a development plan of large-area RF ion source at KAERI to extract the positive ions, which can be used for the second NBI (NBI-2) system of KSTAR, and to extract the negative ions for future fusion devices such as ITER and K-DEMO. The large-area RF ion source consists of a driver region, including a helical antenna (6-turn copper tube with an outer diameter of 6 mm) and a discharge chamber (ceramic and/or quartz tubes with an inner diameter of 200 mm, a height of 150 mm, and a thickness of 8 mm), and an expansion region (magnetic bucket of prototype LPIS in the KAERI). RF power can be transferred up to 10 kW with a fixed frequency of 2 MHz through a matching circuit (auto- and manual-matching apparatus). Argon gas is commonly injected to the initial ignition of RF plasma discharge, and then hydrogen gas instead of argon gas is finally injected for the RF plasma sustainment. The uniformities of plasma density and electron temperature at the lowest area of expansion region (a distance of 300 mm from the driver region) are measured by using two electrostatic probes in the directions of short- and long-dimension of expansion region.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.181-188
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• 2012

본 논문은 국내 781MHz 대역에서 실외 다중경로 환경을 고려한 MIMO 채널 측정을 통해, 측정 데이터를 분석하고 채널 파라미터를 도출하였다. 781MHz는 현재 DTV 시스템이 동작하는 주파수 대역이나, 머지않아 신규 이동통신 주파수 대역으로 할당될 예정이다. 781MHz는 기존 900MHz 이동통신 시스템의 채널특성과 유사할 것으로 보이지만 이동통신망으로 연구된 사례가 미비하기 때문에 신호전달 과정의 채널특성 연구가 필요하다. 현재 운용되고 있는 DTV 방송과 혼신을 피하기 위하여 제주도 인근 도심/교외지역에서 한국전자통신연구원의 사운더와 $4{\times}4$ 안테나로 채널특성을 측정하였다. 측정된 데이터를 바탕으로 Path Loss, Delay Spread, Angular Spread, K-factor 등의 채널 파라미터들을 도출하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.707-714
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• 2016

차량용 능동안전 시스템은 전방충돌방지, 차선이탈 경보, 차선변경 지원 등이 있으며 소형차에 도입될 정도로 대중화되고 있다. 대표적인 능동안전 시스템인 FMCW 레이더는 가격 경쟁력과 성능개선을 위해 전방과 측면용 레이더의 통합과 위상배열이나 다중 안테나의 적용이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 차량용 FMCW레이더 시스템의 신호처리부를 저가의 DSP로 구현하기 위한 효율적인 방안들을 제안한다. PWM기반의 아날로그 변환, 계산량을 줄이는 근사화 기법, 효율적인 벡터연산 등을 제안하고 구현하였다. 구현된 신호처리 보드는 1.4ms의 펄스 반복간격에서 1024길이의 FFT 처리가 실시간 성능을 보였다. 실제 도로 실험에서 10Hz의 갱신율로 실시간 동작과 성능을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.29-34
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• 2017

본 논문은 다수의 사용자가 동시에 전송하는 상향링크 상황에서 밀리미터 파 시스템을 위한 하이브리드 빔포밍을 고려한다. 기존의 디지털 시스템에 비하여, 하이브리드 빔포밍은 저비용 저전력 소비의 특성을 갖는다. 각 사용자는 하나의 송신 안테나만을 사용하며, 하나의 데이터 스트림을 보내고, 기지국은 다수의 수신 안테나와 다수의 라디오 주파수 체인을 사용한다. 따라서, 하이브리드 빔포밍은 기지국 측에서만 수행된다. 각 사용자는 채널 정보를 알기 어렵고, 수신자인 기지국은 채널을 정확히 추정할 수 있다고 가정한다. 이러한 채널 가정 하에서 아웃티지가 발생할 확률이 0이 아니다. 따라서 성능 평가 지표로서, 아웃티지 확률을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 측정한다. 논문에서 고려한 하이브리드 빔포밍의 아웃티지 확률을 디지털 빔포밍의 아웃티지 확률과 비교하며, 하이브리드 빔포밍이 디지털 빔포밍의 성능에 근접할 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권9호
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• pp.3172-3193
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• 2022

Cognitive radio-simultaneous wireless information and power transfer (CR-SWIPT) has attracted much interest since it can improve both the spectrum and energy efficiency of wireless networks. This paper focuses on the resource sharing between a point-to-point primary system (PRS) and a multiuser multi-antenna cellular cognitive radio system (CRS) containing a large number of cognitive users (CUs). The resource sharing optimization problem is formulated by jointly scheduling CUs and adjusting the transmit power at the cognitive base station (CBS). The effect of accessing CUs' spatial channel correlation on the possible transmit power of the CBS is investigated. Accordingly, we provide a low-complexity suboptimal approach termed the semi-correlated semi-orthogonal user selection (SC-SOUS) algorithm to enhance the spectrum efficiency. In the proposed algorithm, CUs that are highly correlated to the information decoding primary receiver (IPR) and mutually near orthogonal are selected for simultaneous transmission to reduce the interference to the IPR and increase the sum rate of the CRS. We further develop a spatial correlation-based resource sharing (SC-RS) strategy to improve energy sharing performance. CUs nearly orthogonal to the energy harvesting primary receiver (EPR) are chosen as candidates for user selection. Therefore, the EPR can harvest more energy from the CBS so that the energy utilization of the network can improve. Besides, zero-forcing precoding and power control are adopted to eliminate interference within the CRS and meet the transmit power constraints. Simulation results and analysis show that, compared with the existing CU selection methods, the proposed low-complex strategy can enhance both the achievable sum rate of the CRS and the energy sharing capability of the network.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권10호
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• pp.1-10
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• 2023

This paper proposes a method to extend Inter-Carrier Interference (ICI) canceling Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) receivers for 5G mobile systems to spatial multiplexing 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems to support high-speed ground transportation services by linear motor cars traveling at 500 km/h. In Japan, linear-motor high-speed ground transportation service is scheduled to begin in 2027. To expand the coverage area of base stations, 5G mobile systems in high-speed moving trains will have multiple base station antennas transmitting the same downlink (DL) signal, forming an expanded cell size along the train rails. 5G terminals in a fast-moving train can cause the forward and backward antenna signals to be Doppler-shifted in opposite directions, so the receiver in the train may have trouble estimating the exact channel transfer function (CTF) for demodulation. A receiver in such high-speed train sees the transmission channel which is composed of multiple Doppler-shifted propagation paths. Then, a loss of sub-carrier orthogonality due to Doppler-spread channels causes ICI. The ICI Canceller is realized by the following three steps. First, using the Demodulation Reference Symbol (DMRS) pilot signals, it analyzes three parameters such as attenuation, relative delay, and Doppler-shift of each multi-path component. Secondly, based on the sets of three parameters, Channel Transfer Function (CTF) of sender sub-carrier number n to receiver sub-carrier number l is generated. In case of n≠l, the CTF corresponds to ICI factor. Thirdly, since ICI factor is obtained, by applying ICI reverse operation by Multi-Tap Equalizer, ICI canceling can be realized. ICI canceling performance has been simulated assuming severe channel condition such as 500 km/h, 8 path reverse Doppler Shift for QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM modulations. In particular, 2×2MIMO QPSK and 16QAM modulation schemes, BER (Bit Error Rate) improvement was observed when the number of taps in the multi-tap equalizer was set to 31 or more taps, at a moving speed of 500 km/h and in an 8-pass reverse doppler shift environment.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.1-7
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• 2009

본 미래 전쟁 양상은 정보화 시대의 도래와 함께 다른 분야와 마찬가지로 전쟁수행 여건에도 많은 변화를 가져왔다. 이에 따라 정보우위와 정보전이 중요시되고 네트워크 중심전(Network Centric Warfare) 등 새로운 전쟁수행 개념이 등장하게 되었다. 군 위성통신체계는 미래 NCW 전장환경에서 전장정보의 실시간 전송이 가능하며, 전장의 광역화, 자동화, 신속화 개념을 지원하고, 광역성, 이동성, 생존성 및 융통성이 보장된 전천후 핵심전략 통신체계이다. 이러한 군 위성통신시스템은 실시간 전장정보전송을 위한 광역 대용량 링크, 생존성, 이동간 통신을 제공하는 체계로 분류된다. 본 논문에서는 이러한 기능을 통합하여 지원하는 미군의 차세대 TSAT체계의 주요 운용개념과 핵심기술을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 NCW 대비한 차세대 군 위성통신체계 상위 구조는 재밍이나 간섭 등의 채널환경에 최적으로 적응하여 서비스가 가능한 전송율, 항재밍 능력, 망 제어 및 망 관리 능력을 갖추어야 하며 고속 이동 차량, 초소형단말, 초고속 무인기 등의 다양한 플랫폼을 지원해야 하는 등 향상방안을 제안하고, 또한 이러한 체계 구조를 위한 소요기술로 적응형 다중안테나, 레이저 링크, 차세대 항재밍 waveform을 제안한다

• 방송공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.977-985
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• 2011

최근 다중사용자 전송 기술에 관한 연구를 통하여 단일 사용자 MIMO 시스템에서의 선형적 용량증가가 다중사용자 MIMO 시스템에도 적용 될 수 있다는 것을 보여 주었다. 본 논문에서는 다중사용자 하향 채널에서 벡터 섭동기법을 활용하여 시스템의 신뢰도를 향상시키기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 최대 다수의 사용자를 통신에 참여시키는 대신에, 이 중 일부를 다른 사용자의 서비스 품질(QoS)을 향상시키기 위하여 활용하는 것을 특징으로 하고 있다. 희생되는 사용자의 원 신호정보 및 섭동벡터를 적절히 이용할 때 비트에러율(BER)의 이득을 얻을 수 있다. 모의실험을 통해 표준화된 벡터섭동 기법에 비하여 제안하는 기법이 상당한 성능이득을 가져오는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권1호
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• pp.19-23
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• 2011

Recently, focused ion beam (FIB) applications have been investigated for the modification of VLSI circuit, the MEMS processing, and the localized ion doping, A multi aperture FIB system has been introduced as the demands of FIB applications for high speed and large area processing increase. A liquid metal ion source has problems, a large angular divergence and a metal contamination into a substrate. In this study, a gas ion source was introduced to replace a liquid metal ion source. The gas ion source generated inductively coupled plasma (ICP) in a quartz tube (diameter: 45 mm). Ar gas fed into the quartz was ionized by a 2 turned radio frequency antenna. The Ar ions were extracted by 2 extraction grids. The maximum extraction voltage was 10 kV. A numerical simulation was used to optimize the design of extraction grids and to predict an ion trajectory. As a result, the maximum ion current density was 38 $mA/cm^2$ and the spread of ion energy was 1.6 % for the extraction voltage.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권4호
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• pp.397-408
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• 2007

다이플렉서는 주파수가 다른 상향신호와 하향신호를 분리해서 하나의 안테나로 위성과 통신을 할 수 있게 해주는 핵심 장치이다. 이 논문에서는 저궤도 위성관제에 사용되는 S-대역 다이플렉서의 설계 및 제작에 대한 내용을 기술하고 있다. 높은 수용전력과 낮은 삽입손실의 요구에 대해 이 논문에서는 unloaded Q값이 높은 air cavity형 공진기를 사용하였다. 설계에 앞서 공진기의 구조로부터 이의 등가회로 및 unloaded Q를 산출하였다. 제작 및 조정의 용이성을 위해 공진기들 간의 결합량을 상용 전자장 시뮬레이터(EESOF $ADS^{TM}$)를 이용하여 분석한 후 이 결과를 2차 다항식으로 표현하였다. 특히 송신과 수신의 분리도를 강화하기 위해 유도성과 용량성 감쇄극을 각각 삽입하였고 이에 대한 효과를 기술하였다. 제작된 S-대역 다이플렉서는 8단의 공진기를 사용한 2개의 여파기로 구성되어 있으며 측정을 통해 통과대역에서 0.5dB 미만의 삽입손실과 20dB 이상의 반사손실, 그리고 100dB 이상의 분리도의 성능요구사항을 만족하였다.