• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.26-35
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• 2009

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 (frequency selective fading)과 협대역 간섭 (narrowband interference)에 강한 전송 방식으로 대용량 데이터 통신에 적합하다. 하지만 독립적으로 변조된 다수의 부반송파들이 동위상으로 중첩되면서 신호의 진폭이 증가하여 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 증가하는 문제가 발생한다. PAPR 문제를 해결하기 위해 제안된 위상회전 기법은 OFDM 신호에 위상 가중치를 곱하여 신호의 비선형 왜곡 없이 PAPR을 감소시킬 수 있지만, 위상 가중치를 탐색하는 과정에서 계산의 복잡도가 부블록 수에 따라 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 따라서 위상회전 기법의 위상 탐색 과정에 계산의 복잡도를 감소시키면서 효율적으로 위상 가중치를 구할 수 있는 기술의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 최적해를 구하기 위하여 사용되는 Metaheuristic 알고리즘을 위상탐색 과정에 적용하기 위한 모델링 과정을 제시하고 PTS 기법에 최적화함으로써 PAPR을 감소시키는 구조를 제안한다. 이 구조는 PTS 기법의 위상 탐색 과정에서 계산 복잡도가 지수적으로 증가하는 문제를 해결하고 PAPR 감소 성능도 보장할 수 있다. 제안하는 알고리즘을 통신 시스템에 적용하였을 때 PAPR 감소 효율을 시뮬레이션을 통해 분석했다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.34-42
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• 2013

본 논문에서는 웨이블릿 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 FD-OFDM(Frequency Diversity OFDM) 시스템과 일반 OFDM 시스템의 성능을 비교 분석 한다. 푸리에 변환에 기반하는 일반 OFDM방식과는 달리 웨이블릿 OFDM 방식은 웨이블릿 변환을 사용하며, CDM (Code Division Multiplexing)과 OFDM의 중간적인 특성을 통해 심볼간 간섭을 효과적으로 제거할 수 있으며 채널간 간섭 역시 최소화 할 수 있다. FD-OFDM 방식의 경우, 각 병렬 브랜치에 입력된 심볼들이 직교 시퀀스로 곱해진 뒤 모든 부반송파에 분배되고, 각 부반송파는 주어진 프레임에서 각 병렬 브랜치의 심볼 조각들의 합의형태로 이루어진 정보를 전달한다. FD-OFDM의 한 부반송파 내에 포함된 모든 심볼들은 직교 시퀀스에 의해 구별되며, 간섭에 강하며 주파수 다이버시티 특성을 가진다는 장점을 지닌다. 협대역 간섭과 하모닉 잡음 환경에서 BER (Bit Error Rate) 성능을 통해 시스템 간 성능 비교 분석을 진행하였으며, 이를 통해 웨이블릿 OFDM과 FD-OFDM의 성능이 일반 OFDM보다 간섭에 대해 강건하고 특히 하모닉 노이즈 환경에서는 웨이블릿 OFDM이 가장 강건한 특성을 보이는 것을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권6호
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• pp.1-8
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• 1999

멀티캐리어(MC)-CDMA는 데이터 심볼을 주파수 영역에서 확산코드를 사용하여 여러 개의 캐리어로 전송하는 방식으로 심볼 길이가 길어서 협대역 간섭에 강인하다. 그러나 사각펄스를 사용하여 데이터 변조를 하므로 서브채녈간 신호 스펙트럼은 상당한 크기의 중첩된 부엽을 가지며, 이동무선채녈 환경에서 서브채널간 직교성이 손상될 때 캐리어간 간섭이 커지게 된다. 본 논문에서는 M-밴드 코사인변조 필터뱅크(Cosine Modulated Filter Bank: CMFB)에 의하여 서브채널의 스펙트럼을 제한하는 멀티캐리어 CDMA 시스템을 제안하였다. CMFB 기반의 MC-CDMA에서는 심볼 길이보다 긴 임펄스 응답을 가진 코사인변조 필터뱅크를 사용하여 부엽의 크기를 제안하는데, 이러한 스펙트럼 제한 특성은 멀티패스 페이딩과 같은 채널의 열화에 대하여 강인함을 보이고 있다. 제안된 CMFB 기반의 MC-CDMA 시스템에 대하여 이동통신 채널에서의 비트오율 성능을 모의실험을 통하여 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권11C호
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• pp.1095-1101
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• 2007

본 논문에서는 협대역 사용자와 스펙트럼을 공유하는 인지 라디오 시스템에서 협대역 간섭을 회피할 수 있도록 전체 TV 대역의 일부 대역을 가변적으로 사용하는 부분대역모드 기법을 소개한다. 이 때 동기 과정에서 바꿔 부분대역모드에 대한 정보를 얻을 수 있도록 프리앰블을 설계하고 부분대역모드 검출 기법을 포함한 시간 및 주파수 동기 알고리즘을 제안한다. 제안한 부분대역모드 검출 및 동기 성능을 WRAN (Wireless Regional Area Networks) 환경에서 모의 실험한 결과 동기 성능의 저하 없이 부분대역모드를 검출할 수 있음을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.394-405
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• 2015

This paper considers a wideband cognitive radio network which can simultaneously sense multiple narrowband channels and thus aggregate the detected available channels for transmission and proposes a novel cognitive radio system that exhibits improved sensing throughput and can save power consumption of secondary user (SU) compared to the conventional cognitive radio system studied so far. More specifically, under the proposed cognitive radio system, we study the problem of designing the optimal sensing time and power allocation strategy, in order to maximize the ergodic throughput of the proposed cognitive radio system under two different schemes, namely the wideband sensing-based spectrum sharing scheme and the wideband opportunistic spectrum access scheme. In our analysis, besides the average interference power constraint at primary user, the average transmit power constraint of SU is also considered for the two schemes and then a subgradient algorithm is developed to obtain the optimal sensing time and the corresponding power allocation strategy. Finally, numerical simulations are presented to verify the performance of the two proposed schemes.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10C호
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• pp.929-936
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• 2009

기존의 MIMO 다중 송수신기들이 협대역 flat 채널을 공유하고 있는 환경에서 오버레이 MIMO 시스템의 디자인을 고려한다. 오버레이 시스템의 수신기로 수신되는 기존 시스템 신호의 2nd-order 통계량과 오버레이 송신단으로부터 기존 시스템들의 수신단 사이의 채널이 모두 알려져 있다고 가정한다. 평균 송신 전력 제약과 이미 관심대역을 차지하고 있는 기존 시스템들의 수신단에 간섭을 일으키지 않는다는 제약 아래 오버레이 시스템의 각 수신안테나 출력에서의 데이터 심볼의 평균 제곱 오차 (MSE: mean-squared error)의 합인 전체 MSE를 최소화 하는 최적 오버레이 시스템의 선형 precoding과 decoding 행렬을 유도한다. 최적 해가 존재하기 위한 필요충분 조건 또한 유도하고, 제안된 시스템의 성능에 대한 모의 실험 결과를 제공한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.8-16
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• 2010

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문에 차세대 무선 광대역 통신 시스템의 전송 방식으로 큰 관성을 받고 있다. 하지만 출력 신호의 크기가 Rayleigh 분포를 갖기 때문에 무선 통신 환경에서 TWTA (Traveling Wave Tube Amplifier)와 같은 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인하여 단일 반송파 전송 방식보다 심각한 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 논문에서는 HPA의 비선형성에 의한 비선형 왜곡을 보상하기 위해 SCPWL (Simplicial Canonical Piecewise-Linear) 모델 기반의 새로운 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 제안된 사전왜곡기의 성능평가를 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널 하에서 16-QAM과 64-QAM 변조 방식을 이용하고, 1024-point FFT/IFFT로 구현된 OFDM 시스템에서 다양한 실험을 실시하였다. 모의실험 결과, HPA에 의해 발생하는 비선형 왜곡을 효과적으로 보상함으로써 우수한 성능 향상이 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.2151-2156
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• 2006

수중음향통신을 위한 빔형성 기법은 대역폭이 반송주파수에 비해서 큰 광대역 신호 특성을 고려해야한다. 수중 음향통신에서는 협대역 신호가정이 성립하지 않는다. 본 논문에서는 기저 대역 배열신호 모델을 이용한 수중음향통신 광대역 FIR 빔형성기에 대해서 논한다. 반송주파수 25Hz, 심볼 속도 5kHz인 QPSK 방식의 수중음향통신에 있어서 광대역 FIR 빔형성기를 고려했다. 배열 센서는 8개의 등방형 센서로 구성된 선형등간격 구조이고, 센서간 간격은 반송주파수 파장의 절반이다 컴퓨터 모의실험을 통하여 각 센서에 길이가 2인 FIR 필터를 채택하고 탭간 간격이 심볼 주기의 1/4일 때 광대역 FIR 빔형성기는 최적 신호 대 간섭잡음비에 근접하였으며, 기존의 통상적인 협대역 빔형성기보다 신호 대 간섭 잡음비가 0.5dB 향상된 결과를 보였다. 광대역 FIR 빔형성기의 성능은 FIR 필터 길이가 특정 값 이상으로 커지면 더 나빠지고, 탭간 간격이 심볼 주기의 절반보다 작으면 탭간 간격은 성능에 영향을 주지 않았다. 탭간 간격 이 심볼 주기와 같은 경우에, 훈련 신호열이 통상적인 경우보다 더 많이 필요하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권2호
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• pp.9-17
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• 2010

최근 들어, 차세대 무선 광대역 통신 시스템의 전송 방식으로 큰 관심을 받고 있는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 볼 수 있으며 하나의 데이터열이 보다 낮은 데이터 전송률을 갖는 부반송파를 통해 전송된다. OFDM을 사용하는 중요한 이유 중 하나는 OFDM을 사용하면 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문이다. 하지만 출력 신호의 크기가 Rayleigh 분포를 갖기 때문에 무선 통신 환경에서 SSPA (Solid State Power Amplifier)와 같은 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인하여 단일 반송파 전송 방식보다 심각한 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)과 HPA의 비선형성에 의한 신호의 왜곡과 스펙트럼의 확산을 방지하기 위해 canonical piecewise-linear (PWL) 모델 기반의 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 제안된 사전왜곡기의 성능평가를 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널 하에서 QPSK, 16-QAM, 64-QAM 변조 방식을 이용하고, 1024-point FFT/IFFT로 구현된 OFDM 시스템에 대한 모의실험을 실시한 결과, 비트오율과 비선형성 개선측면에서 우수한 성능을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.17-22
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• 2007

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 볼 수 있으며 하나의 데이터열이 보다 낮은 데이터 전송률을 갖는 부반송파를 통해 전송된다. OFDM을 사용하는 중요한 이유 중 하나는 OFDM을 사용하면 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문이다. 하지만, 시간 영역 OFDM 신호는 독립적으로 변조된 많은 부반송파들로 구성되므로 이들이 동위상으로 더해질 때 신호의 진폭이 증가하여 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 증가된다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR 감소기법의 성능을 평가하였다. 이 방법은 에러 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM) 내에서 시간 영역과 주파수 영역 신호에 대하여 클리핑을 사용한 것으로 기존의 최적화 방법과 비교하여 계산량의 복잡도가 낮다. 이 기법을 비선형 증폭기를 사용하는 OFDM 시스템에서 평가하였다. 모의실험 결과, 시간 및 주파수 영역 클리핑 기반의 PAPR 감소기법은 TD (Total Degradation)관점에서 전력효율이 향상되며 증폭기의 비선형 왜곡의 영향을 줄이는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.