• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제12권2호
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• pp.97-103
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• 2014

In spectrum sensing, there is a tradeoff between the probability of missed detection and the probability of a false alarm according to the value of the sensing threshold. Therefore, it is important to determine the sensing threshold suitable to the environment of cognitive radio networks. In this study, we consider a cognitive radio-based ad hoc network where secondary users directly communicate by using the same frequency band as the primary system and control their transmit power on the basis of the distance between them. First, we investigate a condition in which the primary and the secondary users can share the same frequency band without harmful interference from each other, and then, propose an algorithm that controls the sensing threshold dynamically on the basis of the transmit power of the secondary user. The analysis and simulation results show that the proposed sensing threshold control algorithm has low probabilities of both missed detection and a false alarm and thus, enables optimized spectrum sharing between the primary and the secondary systems.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제27권1E호
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• pp.1-10
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• 2008

A noise suppression algorithm is proposed for nonstationary noisy environments. The proposed algorithm is different from the conventional approaches such as the spectral subtraction algorithm and the minimum statistics noise estimation algorithm in that it classifies speech and noise signals in time-frequency bins. It calculates the ratio of the variance of the noisy power spectrum in time-frequency bins to its normalized time-frequency average. If the ratio is greater than an adaptive threshold, speech is considered to be present. Our adaptive algorithm tracks the threshold and controls the trade-off between residual noise and distortion. The estimated clean speech power spectrum is obtained by a modified gain function and the updated noisy power spectrum of the time-frequency bin. This new algorithm has the advantages of simplicity and light computational load for estimating the noise. This algorithm reduces the residual noise significantly, and is superior to the conventional methods.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.22-27
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• 2011

스펙트럼 감지를 하기 위해 에너지 검파기는 수신 신호의 에너지를 미리 정해둔 임계값과 비교하여 1차 사용자가 면허 대역 내에서 활동을 하는 지 여부를 판단한다. 여기에서 임계값은 해당 주파수 대역에 존재하는 잡음의 전력 수준과 관련이 있다. 에너지 검파에 대한 과거의 연구 대부분은 잡음 전력을 미리 정확하게 알고 있다는 가정에 기초한 것이었다. 그러나 실제 환경에서는 잡음 전력에 대한 불확실성이 존재하기 때문에 이 가정은 현실적으로 유효하지 않다. 그러므로 잡음 전력의 불확실성이 에너지 검파기의 스펙트럼 감지 성능에 미치는 영향을 파악할 필요가 있다. 이에 이 논문에서는 유수 정리(residue theorem)에 기반을 둔 적분을 활용하여 그 영향을 수학적으로 분석하고 그 결과를 제시하고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.3-8
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• 2014

TV 대역에 나타날 수 있는 무선 마이크 신호를 검출하는 방안으로 전력 스펙트럼의 최대값을 시험 통계량으로 사용하는 방안이 최근 발표되었다. 이 방식은 시험 통계량을 임계값과 비교하여 우선 사용자의 유무를 판정하는데, 이때 임계값은 목표로 하는 오경보 확률뿐만 아니라 배경 잡음 전력 수준에 따라 달라진다. 따라서 잡음 전력에 대한 불확실성이 존재하는 경우 그로 인한 성능 저하가 발생할 수 있다. 이에 대한 해결책으로 본 논문은 전력 스펙트럼의 최대값과 최소값의 비율을 시험 통계량으로 사용하는 방식을 제안하고, 그 분석 결과를 제시하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.47-52
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• 2011

본 논문에서는 주행 중 타이어와 노면이 마찰하면서 발생하는 초음파 신호에서 이물질로 인해 야기되는 우성주기를 검출하여 타이어 손상 유무를 판별하는 알고리즘에 대해 연구하였다. 손상된 타이어에서 획득한 초음파 신호의 포락선에 대해 전력스펙트럼을 산출하고 통계적 처리에 의한 임계값을 설정함으로써 우성주기를 판별하는 알고리즘을 제안하였다. 모의실험 결과, 시속 80km/h로 주행 시 초음파 신호의 포락선에 대해 전력스펙트럼의 피크주기 97.6ms에 비해 제안된 알고리즘의 우성주기는 100ms로서 포락선 피크의 평균주기 101.24ms를 기준으로 하였을 때 더 정확한 주기 측정 결과를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.632-639
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• 2012

Ad-hoc 네트워크는 음영 지역, 재난 지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만, 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원 정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc 네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 하지만 기존 스펙트럼 센싱에 있어 임계치가 정적으로 작용하므로 detection probability가 낮게 검출되는 단점이 있다. 이러한 점을 보완하여 신호들의 detection probability를 향상시키기 위해 adaptive threshold를 이용할 것이다. 본 논문에서는 동적인 임계치를 이용하여 수신 신호의 power에 따라 임계치가 변화하여 신호들의 detection probability를 향상시키는 센싱 성능을 보여 준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.340-350
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• 2016

The performance of large-scale cognitive radio (CR) networks with secondary users sustained by opportunistically harvesting radio-frequency (RF) energy from nearby primary transmissions is investigated. Using an advanced RF energy harvester, a secondary user is assumed to be able to collect ambient primary RF energy as long as it lies inside the harvesting zone of an active primary transmitter (PT). A variable power (VP) transmission mode is proposed, and an energy-based opportunistic spectrum access (OSA) strategy is considered, under which a secondary transmitter (ST) is allowed to transmit only if its harvested energy is larger than a predefined transmission threshold and it is outside the guard zones of all active PTs. The transmission probability of the STs is derived. The outage probabilities and the throughputs of the primary and the secondary networks, respectively, are characterized. Compared with prior work, the throughput can be increased by as much as 29%. The energy-based OSA strategy can be generally applied to a non-CR setup, where distributed power beacons (PBs) are deployed to power coexisting wireless signal transmitters (WSTs) in a wireless powered sensor network.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5382-5403
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• 2018

In this paper, for a spectrum sensing purpose, we heuristically established a test statistic (TS) from a sample covariance matrix (SCM) for multiple antennas based cognitive radio. The TS is formulated as a scaled-energy which is calculated as a sum of scaled diagonal entries of a SCM; each of the diagonal entries of a SCM scaled by corresponding row's Euclidean norm. On the top of that, by combining theoretical results together with simulation observations, we have approximated a decision threshold of the TS which does not need prior knowledge of noise power and primary user signal. Furthermore, simulation results - which are obtained in a fading environment and in a spatially correlating channel model - show that the proposed method stands effect of noise power mismatch (non-uniform noise power) and has significant performance improvement compared with state-of-the-art test statistics.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.251-258
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• 2013

주행 중인 자동차의 타이어와 노면이 마찰하면서 반복적으로 발생하는 랜덤성 초음파 신호에 대하여 타이어의 손상을 검출하는 방법에 대해 연구하였다. 먼저 단구간 에너지 함수를 도입한 전처리 과정을 통해 랜덤성질을 감소시키고, 랜덤성질의 정규화 표현으로 코히어런스 함수의 평균값을 사용하였다. 코히어런스 임계값을 사용하여 신호의 우성주기를 결정할 수 있는가에 대한 처리한계를 분석하였고, 전력스펙트럼의 최댓값에 대해 -3dB 임계값을 설정함으로써 우성주기를 판별하는 알고리즘을 제안하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.761-767
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• 2011

본 논문에서는 에너지 검출 기법의 성능을 향상시키기 위해 각각의 SU(Secondary User)에서 수신한 PU(Primaty User) 신호의 크기를 바탕으로 대수적 연산을 통해 에러 확률이 가장 낮은 최적의 임계값을 찾아 PU의 신호를 검출하는 기법을 제안하며 최적의 임계값을 고려해 생성된 local decision을 바탕으로 가장 낮은 에러 확률을 보이는 K-out-of-n 법칙에 적용하는 방법을 연구한다. 각각의 SU에서 최적의 임계값을 찾고 본 논문에서 제안하는 기법의 성능 평가를 위해 Matlab을 이용하여 이를 시뮬레이션하고, 기존의 협력 스펙트럼 검출 기법 중 하나인 OR 법칙과 비교 분석한다. Matlab을 이용한 시뮬레이션 결과, 최적의 임계값을 이용한 K-out-of-n 법칙이 기존의 OR 법칙에 비해 오 경보 확률 및 미 검출 확률이 감소한 것을 알 수 있다.