• 제목/요약/키워드: PN(Pseudo Noise) Sequences

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주파수대역 직접확산 통신시스템에서 다중경로 페이딩 보상을 위한 최적 레이크 신호처리에 관한 연구 (Optimum Rake Processing for Multipath Fading in Direct-Sequence Spread-Spectrum Communication Systems)

  • 장원석;이재천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.995-1006
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    • 2003
  • 무선 통신 시스템은 전자파 신호의 전파 특성과 주위 환경/장애물에 의해 다중 경로 페이딩을 겪게 되어 수신 신호의 급격한 전력 감쇄가 생길 수 있음은 잘 알려져 있는 사실이다. 한편으로 송신기에서 생성된 하나의 동일한 송신 신호가 여러 경로를 통해서 해당 수신기에 도달하므로 이점을 적극적으로 활용하면 데이터 수신 성능을 향상 시킬 수 있는데 이것의 한가지 방법이 레이크 신호처리 기법이다. 본 연구는 PN (pseudo noise) 수열을 사용하여 주파수대역 확산을 구현하는 무선통신 수신기에서 레이크 신호처리 기법에 대해서 연구하였다. 기존의 고정 PN 레이크 복조기는 다중 경로 페이딩 채널의 임펄스 응답 계수의 공액 복소수 값을 계수로 하는 유한 길이 디지털 필터에 의해 수신 신호론 처리한 후, PN 복조 과정을 거쳐 데이터 신호를 재생하게 된다. 본 연구에서는 기존의 PN 복조 과정을 대체하는 최적 복조기의 개념 및 적응 설계 기법을 제안하였다. 제안된 최적 레이크 복조기에 대해 이론적인 성능 분석을 수행하였으며, 컴퓨터 모의 실험을 통해 유도된 결과들의 타당성을 검증하였다. 결과로 새로운 최적 레이크 신호처리기법을 통해 기존의 고정 PN 레이크 복조기에 비해 심볼평균제곱오차가 10dB 이상의 월등한 성능 향상이 가능함을 보였다. 또한 다중 경로 신호의 결합과 PN 복조를 동시에 한 복조 심볼 구간 안에서 수행하는 통합 복조기에 비해서도 약 10 dB 정도의 성능 향상이 있었다. 그리고 최적 레이크 복조기의 심볼평균제곱오차가 이론적인 한계치인 백색잡음 채널에서 QPSK 복조기의 심볼평균제곱오차에 매우 근접함을 보였다.

동해에서 직접수열 대역확산 전송에 기반한 장거리 수중음향통신의 해상실험 결과 (Sea trial results of long range underwater acoustic communication based on direct sequence spread spectrum transmission in the East Sea)

  • 라형인;안정하;윤창현;김기만;김인수
    • 한국음향학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.304-313
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    • 2021
  • 본 논문은 2020년 11월 동해에서 실시한 장거리 수중음향통신의 해상실험 결과를 제시한다. 하나의 이동하는 송신기와 16개의 수직 배열 수신기들을 통해 신호를 수집하였으며, 송신기와 수신기 사이의 거리는 약 20 km정도였다. 실험에 적용된 신호는 기존의 직접수열 대역확산 방식과 각 심볼마다 다수의 순환된 Pseudo Noise(PN) 시퀀스를 중첩함으로써 전송률을 높이는 중첩된 직접수열 대역확산 방식이다. 실험결과 채널 부호화 기법이 적용되지 않은 비부호화 비트 오류율에 있어서 기존의 직접수열 대역확산 방식은 16채널 평균 0.0005로 나타났으며, 중첩된 직접수열대역확산 방식은 0.00124을 보였다.

한글 텍스트가 내장된 디지털 워터마크 생성 알고리즘 (Digital Watermark Generation Algorithm Embedding Hangul Text)

  • 조대제;김현기
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권5호
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    • pp.485-490
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    • 2003
  • 현재 알려진 워터마킹 방법들은 주로 PN-수열과 같은 잡음 특성을 가진 이진 코드를 워터마크로 사용하고 있는데, 이것은 생성 과정에서 일정한 길이의 이진 코드가 주기적으로 반복되는 단점이 있다. 그러나 혼돈 수열(chaotic sequence)은 기존의 PN-수열을 대체할 수 있는 새로운 개념의 수열로 여러 가지 장점을 가지고 있어서 워터마크로 사용하기에 적합하다. 본 논문에서는 우리 실정에 적합할 뿐 아니라, 의미를 바로 알 수 있는 한글 텍스트를 혼돈수열로 변환하여 워터마크로 사용한다. 즉. 한글로 이루어진 저작권 정보론 워터마크로 만들어 영상에 내장하고, 내장된 워터마크를 추출하여 다시 한글로 변환하여 원 저작권자가 누구인지를 알 수 있도록 한다. 한글 텍스트를 워터마크로 사용하는 경우, 내장할 수 있는 텍스트의 길이는 한계가 있다. 그래서 본 논문에서는 한글 텍스트를 단일 실수로 함축하는 방법과 이것을 다시 복원하여 원래의 문장으로 재생하는 알고리즘을 사용하여 한글 텍스트의 길이가 길어지더라도 워터마크로 사용할 수 있도록 하였다.

5-값 상호상관관계를 갖는 새로운 비선형 이진수열군의 설계와 선형스팬 분석 (Design and Analysis of Linear Span of A New Family of Non-linear Binary Sequences with 5-Valued Cross-Correlation Functions)

  • 최언숙;조성진;김한두
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.619-626
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    • 2013
  • 여러 가지 디지털통신 시스템에서 많이 사용되고 있는 의사 난수열을 설계하는데 있어 가장 중요한 문제는 생성된 수열들 사이의 상호상관관계가 낮은 수열을 생성하는 것이다. 본 논문에서는 Gold 계열의 수열의 합성으로 이루어지는 새로운 이진수열군 $S^r=\{Tr_1^m\{[Tr_m^n(a{\alpha}^t+{\alpha}^{dt})]^r\}{\mid}a{\in}GF(2^n),\;0{\leq}t<2^n-1\}$를 제안하고 $d=2^{n-1}(3{\cdot}2^m-1)$일 때 상호상관관계 함숫값을 구한다. 여기서 n=2m이고 gcd(r, $2^m-1$)=1이다. 또한 특별한 r에 대하여 이진수열군 $S^r$의 선형스팬을 분석한다. 제안된 수열은 Gold 계열 수열의 확장이기도 하고 GMW수열의 확장이기도 하다.

5-값 상호상관관계를 갖는 비선형 이진수열군의 상호상관관계 빈도 분석 (Analysis of Cross-correlation Frequency between Non-linear Binary Sequences Family with 5-Valued Cross-Correlation Functions)

  • 최언숙;조성진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.2875-2882
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    • 2013
  • 여러 가지 디지털통신 시스템에서 많이 사용되고 있는 의사 난수열을 설계하는데 있어 가장 중요한 문제는 생성된 수열들 사이의 상호상관관계가 낮은 수열을 생성하는 것이다. 또한 설계된 이진수열의 상호상관관계의 빈도분석은 많은 연구자에 의해 연구되어왔다. 본 논문에서는 n=2m, $d=2^{n-1}(3{\cdot}2^m-1)$일 때 5-값 상호상관관계를 갖는 비선형 이진수열군 $S^r=\{Tr^m_1\{[Tr^n_m(a{\alpha}^t+{\alpha}^{dt}]^r\}{\mid}a{\in}GF(2^m),0{\leq}t &lt; 2^n-1\}$에 대한 상호상관관계에 대한 빈도 분석과 여러 가지 상호상관관계 성질을 분석한다. 여기서 $gcd(r,2^m-1)=1$이다.

여러 가지 수열을 적용한 STDR/SSTDR 기법의 성능 비교 및 개선 (Performance Comparison and Improvement of STDR/SSTDR Schemes Using Various Sequences)

  • 한정재;박소령
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권11호
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    • pp.637-644
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    • 2014
  • 이 논문에서는 다양한 길이와 종류의 수열을 사용한 STDR(sequence time domain reflectometry) 및 SSTDR(spread spectrum time domain reflectometry) 기법의 고장위치 탐지 성능을 비교하고, SSTDR 기법의 성능 향상을 위한 인가신호 제거 방식을 제안한다. 대표적인 PN(pseudo-noise) 수열인 m 수열, 자기상관(autocorrelation) 성질이 우수한 이진(binary) Barker 수열과 4위상 Frank 수열을 사용하였을 때, 전력선 채널 모형에서 고장 유형, 고장위치, 제안 기법 사용 유무를 바꾸어가며 오탐지율을 비교 분석한다. 감쇠가 심할 때와 고장위치가 매우 가까울 때 제안한 인가신호 제거 방식을 사용하면 고장위치 탐지 성능을 크게 개선시킬 수 있음을 모의실험으로 확인한다.

DSSS-Based Channel Access Technique DS-CDMA for Underwater Acoustic Transmission

  • Lee, Young-Pil;Moon, Yong Seon;Ko, Nak Yong;Choi, Hyun-Taek;Huang, Linyun;Bae, Youngchul
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제15권1호
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    • pp.53-59
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    • 2015
  • This paper proposes a novel method for acoustically and wirelessly transmitting data underwater with a high transmission rate. The method uses the most promising physical layer and multiple access technique (i.e., the code division multiple channel access technique) to divide the channel into subchannels. Data is transmitted through these subchannels. The codes are pseudo-random noise (PN) sequences. In the spread-spectrum technique, a signal such as electrical, electromagnetic, acoustic signal generated in a particular bandwidth is deliberately spread in the frequency domain, which results in a signal with a wider bandwidth. This paper reviews the possibility of application of the direct-sequence code division multiple access (DS-CDMA) technique in an underwater system using MATLAB. As the result of our review, we recognize that the DS-CDMA technique can be applied to underwater environments.

재난방송용 대기모드 해제신호 검출을 위한 최적 부호 성능 분석 (An Analysis of Optimal Sequences for the Detection of Wake-up Signal in Disaster-preventing Broadcast)

  • 박해용;조봉균;김흥묵;한동석
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.491-501
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    • 2014
  • 최근 전 세계적으로 지진, 쓰나미와 같이 막대한 인명과 재산 피해를 야기시키는 자연재난이 증가함에 따라 재난에 효과적으로 대응하기 위한 방송 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 재난 방송시스템에서는 재난 발생 시 재난정보를 보다 빠르고 효과적으로 전달하기 위하여, 단말을 깨워 재난 방송 채널로 자동 변환 시켜주는 대기모드해제(wake-up) 신호가 사용된다. 본 논문에서는, 재난 방송시스템을 위한 대기모드해제 검출 방법을 제안한다. 재난방송용 대기모드 해제신호는 기존 디지털TV 시스템과의 간섭을 줄이기 위하여 저전력/협대역에서 고려되어야 하며, 좋은 자기 상관 특성을 가져야한다. 우선, 본 논문에서의 자기상관특성이 우수한 단일 m-시퀀스와 상보부호(complementary code)를 이용한 대기모드해제의 적합성을 분석하고, 신호 대 잡음비에 따른 성능을 검증한다. 다음으로 대기모드 해제신호의 검출 성능을 향상시키기 위하여, 의사잡음 계열의 Barker 부호 및 Walsh-Hadamard 부호를 이용한 직접확산 방식의 신호 전송 포맷을 제안한다. 제안된 직접확산방식에 의한 대기모드 해제신호 검출 방법은 확산 이득으로 인하여 단일 m-시퀀스와 Golay 부호(이진 상보부호)를 이용한 방법보다 뛰어난 검출 성능을 나타낸다.