• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권7호
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• pp.2246-2260
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• 2014

In this paper, a secure multilevel quadrature amplitude modulation (MQAM) scheme is proposed for the physical layer security (PLS) of the wireless communications. In the proposed scheme, each transmitted symbol's signal constellation (SC) is hopping with the control of two unique factors: amplitude distortion (AD) factor and phase hopping (PH) factor. With unknown the two factors, the eavesdropper cannot extract effective information from the received signal. We first introduce a security metric, referred to as secrecy gain, and drive a lower bound on the gain that the secrecy capacity can be improved. Then, we investigate the relationship among the secrecy gain, the signal to noise power ratios (SNRs) of the main and wiretap channels, and the secrecy capacity. Next, we analyze the security of the proposed scheme, and the results indicate that the secrecy capacity is improved by our scheme. Specifically, a positive secrecy capacity is always obtained, whether the quality of the main channel is better than that of the wiretap channel or not. Finally, the numerical results are provided to prove the analytical work, which further suggests the security of the proposed scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9C호
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• pp.810-819
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• 2007

90도 위상 천이기나 필터와 같은 불완전한 시스템 요소에 의해 생성되는 I(inphase)축과 Q(quadrature)축 간의 불균형은 피할 수 없는 물리적 현상으로 동기 변/복조 시스템(coherent modulation/demodulation system) 구현에 있어서 성능 열화를 유발한다. 본 논문에서는 AWGN (additive white Gaussian noise) 채널 환경에서 수신기의 I/Q 불균형이 존재하는 경우, DVB(digital video broadcasting)-S2 시스템에서 사용되는 변조방식에 대한 정확하고 일반화된 심벌 오류 확률을 2차원 결합 가우시안 Q-함수(two-dimensional joint Gaussian Q-function)의 선형 결합(linear combination)의 형태로 유도한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.677-687
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• 2016

Multi-way relay networks (MWRNs) allow multiple users to exchange information with each other through a single relay terminal. MWRNs are often incorporated with capacity achieving lattice codes to enable the benefits of high-rate signal constellations to be extracted. In this paper, we analytically characterize the symbol error rate (SER) performance of a functional decode and forward (FDF) MWRN in the presence of channel estimation errors. Considering M-ary quadrature amplitude modulation (QAM) with square constellations as an important special case of lattice codes, we obtain asymptotic expressions for the average SER for a user in FDF MWRN. The accuracy of the analysis at high signal-to-noise ratio is validated by comparison with the simulation results. The analysis shows that when a user decodes other users with better channel conditions than itself, the decoding user experiences better error performance. The analytical results allow system designers to accurately assess the non-trivial impact of channel estimation errors and the users' channel conditions on the SER performance of a FDF MWRN with M-QAM modulation.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권10A호
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• pp.1492-1498
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• 2000

Sine 보간법을 이용한 PSAM은 Cavers의 최적 Wiener 필터를 사용한 알고리즘보다 구현은 간단하면서 채널추정 성능은 거의 동일하다. 그러나 이 알고리즘은 window 함수와 같이 사용해야만 우수한 채널추정 성능을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 기존의 sine 보간법 (conventional sine interpolation : CSI) 의 단점을 보완한 수정된 sine 보간법 (modified sine interpolation : MSI) 을 제안한다. MSI 알고리즘의 성능평가를 위해 다중반송파 QAM 시스템과 주파수 선택성 페이딩을 고려한 최적 프레엄구조를 사용하였다. 성능평가에서 window 함수를 사용하지 않은 MSI 알고리즘은 더 적은 수의 파일럿 심볼을 사용하면서도, window 함수를 사용한 CSI 알고리즘과 거의 동일한 BER 성능을 보였다. 아울러, window 함수를 사용한 MSI 알고리즘의 성능은 PSAM을 적용한 이론적인 16QAM의 성능과 거의 일치하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권1호
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• pp.57-62
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• 2013

We have numerically implemented a receiver side all-optical signal processing method, i.e. optical backward propagation (OBP), by dispersion compensating fiber (DCF) and non-linear compensator (NLC) devised by effective negative Kerr non-linear coefficient using two highly non-linear fibers (HNLFs). The method is implemented for the post-processing of fiber transmission impairments, i.e. chromatic dispersion (CD) and non-linearities (NL). The OBP module is evaluated for dual-polarization (DP) m-ary (m=4,16,32,64,256) quadrature amplitude modulation (QAM) in 112 Gbit/s coherent transmission over 1200 km standard single mode fiber (SMF). We have also investigated an intensity limited optical backward propagation module (IL-OBP) by using a self-phase modulation-based optical limiter with an appropriate pre-chirping to compensate for the intensity fluctuations in the transmission link. Our results show that in highly non-linear sensitive 256QAM transmission, we have observed a 66% increase in the transmission distance by implementing IL-OBP as compared to conventional OBP.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.258-263
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• 2019

OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)은 다중경로 페이딩에 강하고 고속전송이 가능하다는 장점으로 널리 사용되고 있는 디지털 통신방식이나, 여러 부반송파 변조신호가 동위상으로 겹쳐지면서 송신신호의 PAPR (peak to average power ratio)이 높아진다는 단점을 가지고 있다. 송신단의 IFFT (inverse fast Fourier transform) 이전에 주파수 영역에서 높은 크기의 임펄스를 삽입하면, 쌍대성 특성으로 인해 시간영역의 OFDM 신호의 PAPR 감소 효과를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 CQAM (cross quadrature amplitude modulation) 방식을 채용하는 OFDM 통신시스템에서 송신단의 IFFT 이전에 임펄스를 삽입함으로서 개선되는 PAPR 성능을 분석한다. 또한 PAPR을 최소화시킬 수 있는 최적의 임펄스 삽입위치 찾아내고 이를 적용하였을 경우의 PAPR 개선효과를 검증한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 주파수영역에서 삽입되는 임펄스 크기와 위치에 따라 OFDM-CQAM 시스템의 PAPR 개선효과가 기존 방식에 비해 우수함을 확인한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1749-1753
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• 2003

We proposed several systems for 1Giga bit Modem. The first, Binary ASK(Amplitude Shift Keying) system has a high speed shutter transmitter and no IF(Intermediate Frequency) receiver only by symbol synchronization. The advantage of proposed system is that circuitry is very simple without IF process. The disadvantage of proposed system are that line spectrum occurs interference to other channels, and enhancement to 4-level system is impossible due to its large SNR degradation. The second, Binary phase modulation system has a high speed shutter transmitter and IF-VCO(IF-Voltage Controlled Oscillator) control by base-band phase rotation. Polarity of shutter window is changed by the binary data. The window should be narrow same as above ASK. The advantage of proposed system is which error rate performance is superior. The disadvantage of proposed system are that Circuitry is more complex, narrow pull-in range of receiver caused by VCO and spectrum divergence by the non-linear amplifier. The third, 4-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)system has a nyquist pulse transmitter and IF-VCO control by symbol clock. The advantage of proposed system are that signal frequency band is a half of 1GHz, reliable pull-in of VCO and possibility of double speed transmission(2Gbps) by keeping 1GHz frequency-band. The disadvantage of proposed system are that circuit complexity of pulse shaping and spectrum divergence by the non-linear amplifier.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.951-959
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• 2011

저전력 변조 방식은 근거리 통신 시스템에서 전력 효율을 높이기 위하여 필요한 요소이다. 본 논문은 저전력 변조를 위해 제안된 PSSK(Phase Silence Shift Keying), PSPM(Phase Shift Position Modulation), QAPM(Quadrature Amplitude Position Modulation) 방식들을 주파수 측에서의 mapping을 통하여 OFDM 전송을 하고 그 성능을 분석한다. PSSK, PSPM과 QAPM 변조 방식은 기존의 PSK, QAM 변조 방식에 비하여 대역 효율은 떨어지지만, 전송효율을 높인 변조 방식으로 PPM 방식을 이용하여 신호의 주기를 나누고, PSK 혹은 QAM 심볼을 배치한다. 이렇게 배치함으로써 심볼 주기 이외의 구간은 0을 배치할 수 있게 되고 그에 따라 전력 효율을 높이는 방식이다. PPM 방식을 이용한 변조 방식은 PSK보다 높은 전력 효율과 FSK보다 높은 대역 효율을 얻을 수 있으며, 전체적인 성능은 FSK와 PSK의 사이에 위치하게 된다. OFDM 전송 방식은 기존의 단일 반송파 전송 방식보다 대역 효율을 높일 수 있다. 이 논문에서는 PSSK와 PSPM, QAPM과 같은 저전력 변조 방식을 OFDM 방식에 적용하기 위한 주파수축에서의 부반송파 mapping 방식을 제안한다. 또한, 제안된 mapping을 통하여 전송하였을 때의 BER 성능과 단일 반송파 전송을 통한 BER 성능을 비교하며, 기존의 방식과의 PAPR 성능을 비교한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.63-66
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• 2010

본 논문은 차세데 3D-TV 방송을 위해 수정된 ATSC (Modified Advanced Television Systems Committee) 시스템 [1]에서 파일럿 (Pilot)을 이용한 채널 추정 대신, PN 시퀀스 (Pseudo-Noise Sequence)를 이용한 채널 추정 방식의 문제점에 대하여 2가지 방법으로 연구하였다. PN 시퀀스를 이용하여 채널을 추정하는 TDS-OFDM (Time Domain Synchronous - Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템은 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식을 사용하기 때문에 수신측 PN 시퀀스의 위상 변화가 일어나지 않는다. 하지만 수정된 ATSC 시스템에서 사용하는 VSB (Vestigial Side Band)변조 방식에서 직교위상 (Quadrature) 채널을 통해 전송되는 값은 동위상 (In-Phase) 채널을 통해 전송되는 값의 단순한 힐버트 변환 (Hilbert Transform)에 의해 생성되어 불규칙한 위상 변화가 발생한다. 따라서 수정된 ATSC 시스템에서 채널 추정을 위해 PN 시퀀스를 사용하게 된다면 상관 (Correlation) 특성을 잃어버릴 것이며 올바른 채널 임펄스 응답 (Channel Impulse Response)을 얻을 수 없다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.133-136
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• 2003

초광대역(Ultra-WideBand) 시스템은 1nsec 이하의 매우 짧은 펄스폭을 갖는 가우시안 모노펄스를 이용하여 전송한다. 따라서, 전송 신호는 매우 낮은 전력의 수 GHz에 이르는 초광대역 스펙트럼을 갖게 되며, 기존의 통신 시스템에 거의 간섭을 미치지 않는 것으로 알려져 있다. 반송파를 사용하지 않는 초광대역 시스템에서 다중 경로 전파의 충돌은 일반적인 무선 통신시스템과는 매우 다르다. 이 논문은 다중 경로 채널하에서 BPSK, QPSK, 16-QAM 변복조 기술들을 적용한 초광대역 시스템을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 비교 분석하고자 한다.