본 논문에서는 블루투스 기저대역에 적용하기 위한 상관기와 액세스 코드 생성모듈의 설계에 대해 다룬다. 상관기와 액세스 코드 생성 모듈은 블루투스 유닛 사이의 연결설정과 패킷판별, 클록 동기화를 수행한다. 상관기 모듈은 1Mb/s 전송속도를 가지는 입력신호에 대해 슬라이딩 윈도우 상관을 취하여 유용한 패킷판별과 클록 동기화를 행하며, 그 구성은 Wallace tree 구조의 CSA(Carry Save Adder)와 임계 값 판별기로 구성된다. 액세스 코드 생성모듈은 블루투스 표준안에서 제시한 4단계의 생성과정에 따라 설계하였으며 BCH(Bose-Chadhuri-Hocquenghem)순회 부호기(cyclic code)와 제어장치로 구성된다. 의사 랜덤 시퀀스는 동기화 문제를 해결하기 위해 임의의 저장장치에 저장된 형태로 사용하였다. 본 논문에서 제시한 상관기와 액세스 코드 생성모듈은 하드웨어 묘사언어인 VHDL로 설계되었으며 시뮬레이션 및 테스트를 위해 Xilinx FPGA를 사용하여 검증하였다. 설계된 회로의 합성결과는 치대 4.689ns의 임계지연과 최대 7-bit까지의 상관허용 오차를 보여준다.
멀티미디어 데이터의 저작권 보호를 위해 데이터의 조작에 강인한 특성을 가져야 하는 디지털 워터마크는 잡음 환경에서 최대한 오류를 줄이면서 데이터를 전달하고자 하는 채널 코딩 기법과 유사한 개념을 가진다. 본 논문에서는 정지영상을 대상으로 이러한 채널 코딩 알고리즘을 이용하여 각종 데이터의 조작에 강인한 디지털 워터마킹 기법을 제안한다. 저작권 정보는 길쌈 부호(convolutional code)를 사용하여 부호화되며, 데이터의 연속적인 손실을 방지하기 위하여 블록 인터리빙(block interleaving) 기법이 적용된다. 부호화된 저작권 정보는 데이터의 조작에 강인한 특성을 갖는 대역 확산 기법에 의해 영상 데이터에 은닉된다. 저작권 정보의 복원을 위해 워터마크된 영상과 은닉 과정에서 사용된 가상 랜덤 잡음 시퀀스(pseudo random noise sequence)와의 공분산(covariance)에 의해 워터마크 신호가 검출되며, 이 신호를 디인터리빙(de-interleaving)하고 복호화(decoding)하여 은닉된 저작권 정보를 복구한다. 실험 결과 일반적인 대역 확산 기법보다 채널 코딩과 블록 인터리빙을 활용한 기법이 동일한 PSNR에서 가우시안(Gaussian) 잡음 추가, 필터링 및 JPEG 압축 등의 공격에 대해 보다 정확하게 은닉된 저작권 정보를 검출할 수 있다는 것을 확인하였다.
Self-encoded spread spectrum (SESS) is a novel modulation technique that acquires its spreading code from a random information source, rather than using the traditional pseudo-random noise (PN) codes. In this paper, we present our study of the SESS system performance under pulsed-noise jamming and show that iterative detection can significantly improve the bit error rate (BER) performance. The jamming performance of the SESS with correlation detection is verified to be similar to that of the conventional direct sequence spread spectrum (DSSS) system. On the other hand, the time diversity detection of the SESS can completely mitigate the effect of jamming by exploiting the inherent temporal diversity of the SESS system. Furthermore, iterative detection with multiple iterations can not only eliminate the jamming completely but also achieve a gain of approximately 1 dB at $10^{-3}$ BER as compared with the binary phase shift keying (BPSK) system under additive white gaussian noise (AWGN) by effectively combining the correlation and time diversity detections.
본 논문에서는 sliding상관기를 적용한 단문 메세지 서비스를 위한 대역확산 송수신기를 설계하고 대역확산 수신기에서 필수적인 PN코드 동기회로에 대한 성능을 분석하였다. 대역확산 시스템에 대한 이론적인 분석과 대역확산 수신기에 있어서 중요한 PN 코드 동기 회로에 대한 분석을 토대로 PN 코드 발생기, 클럭 발생을 위한 분주회로, 수신기에서의 PN 코드의 상관을 위한 슬라이딩 상관기 등을 Altera사의 칩 EPM7064 SLC44-10을 사용하여 FPGA화하였으며 디지털 설계가 용이하지 않은 주변회로인 슬라이딩 상관기에 필요한 PN코드 지연 클럭 발생회로, 동기 스위치제어회로, 데이터복조회로를 설계하여 전체적인 송수신기회로를 설계하였다. 설계된 회로를 실험을 통하여 송수신기의 성능을 평가 관찰하였다. 특히, 수신기에 있어서 역 확산을 위한 PN 신호의 동기과정의 성능 즉, 동기가 이루어 졌을 때의 동기 탐색/유지신호와 동기가 이루어지지 않았을 때의 게이트 지연시간으로 인한 동기 탐색/유지신호등의 결과를 통해 성능을 평가하였다. 슬라이딩 상관기의 경우 코드 동기를 위한 시간이 송수신 PN 코드의 불확정성이 클 경우 상당히 큼을 알 수 있었다.
코드 분할 다중 접속 기법은 주파수 선택적 페이딩에 강인할 뿐만 아니라 주파수 재사용 효율이 좋으므로 열악한 수중 환경에서의 유망한 매체 접속 제어 기법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 다이버시티 기법을 적용한 수중 코드 분할 다중 접속 기법의 순방향 및 역방향 링크 트랜스시버를 설계한다. 사용자 데이터는 월시 부호를 사용하여 다중화되며, 유사 잡음 부호 획득 과정을 통해 위상 오류 정정 및 유사 잡음 부호 역확산을 수행한다. 수중 음향 채널의 다중 경로 페이딩에 의한 트랜스시버 성능 감소를 최소화하기 위해 동일 이득 합성 및 최대비 합성의 다이버시티 기법을 적용한다. 다이버시티 기법으로 인한 트랜스시버의 성능 개선을 확인하기 위해 평균 수심 40 m의 문경시 경천호에서 두 개의 송신기와 두 개의 수신기를 활용하여 460 m 거리에서 저수지 실험을 수행하였으며, 결과적으로 순방향 및 역방향 링크 모두 사용자 데이터가 오류 없이 복원되었다.
본 논문에서는 코사인 위상 이진 옵셋 반송파 (binary offset carrier: BOC) 신호 추적에 알맞은 새로운 비모호 상관함수를 제안한다. 구체적으로는 코사인 위상 BOC 신호를 의사잡음코드의 칩 하나 안에 다수의 부반송파 펄스가 존재하는 형태로 해석하고, 그에 따른 새로운 국소신호들을 설계한다. 이후 새로운 국소신호들과 수신된 코사인 위상 BOC 신호를 상관하여 재조합함으로써 주변 첨두가 없는 새로운 비모호 상관함수를 생성한다. 모의실험을 통해 제안한 상관함수를 이용한 경우 기존의 상관함수들을 이용한 경우들에 비해 더욱 향상된 추적 오차 표준편차를 가지는 것을 확인한다.
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.
In this paper, we deal with implementing design for a correlator access code generator module which they are used for setting up a connection between units, a packet decision, a clock syncronization, by FPGA. The orrelator module which is composed of the Wallace Tree's CSA and threshold value decision device decides useful a packet and syncronizes a clock, after it correlates an input signal of 1 Mbps transmission rate by a sliding window. An access code generator module which is composed of a BCH (Bose-Chadhuri-Hocquenghem) cyclic encoder and control device was designed according as a four steps' generation process proposed in the bluetooth standard. The pseudo random sequence which solves syncronization problem saved a voluntary device Proposed the module was designed by VHDL. An simulation and test are inspected by Xilinx FPGA.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권12호
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pp.4588-4603
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2014
In this paper, we present a high-quality image authentication scheme based on absolute moment block truncation coding. In the proposed scheme, we use the parity of the bitmap (BM) to generate the authentication code for each compressed image block. Data hiding is used to authenticate whether the content has been altered or not. For image authentication, we embed the authentication code to quantization levels of each image block compressed by absolute moment block truncation coding (AMBTC) which will be altered when the host image is manipulated. The embedding position is generated by a pseudo-random number generator for security concerned. Besides, to improve the detection ability we use a hierarchical structure to ensure the accuracy of tamper localization. A watermarked image can be precisely inspected whether it has been tampered intentionally or incautiously by checking the extracted watermark. Experimental results demonstrated that the proposed scheme achieved high-quality embedded images and good detection accuracy, with stable performance and high expansibility. Performance comparisons with other block-based data hiding schemes are provided to demonstrate the superiority of the proposed scheme.
양극성수신기와 무선통신에서 널리 사용되고 있는 PN(pseudo random noise) 부호를 수정하여 적용시킨 광 CDMA 방식을 사용한 광센서 네트워크를 제안한다. 광 센서 네트워크에서 특성을 수치적으로 분석하였다. 센서사이와 광 CDMA의 디코더에 광섬유형지연기를 사용하여 광 CDMA의 인코더와 디코더간 동기를 맞추고, 광지연기의 지연을 PN 부호의 칩폭보다 크게 하면 센서간 간섭잡음을 완전히 제거할 수 있다. 광 신호간 비트 잡음이 잡음전력을 지배하기 때문에 광센서 네트워크에 접속할 수 있는 광 센서의 수를 증가시키기 위하여 광신호간 비트 잡음을 억압하여야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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