• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권7호
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• pp.1-8
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• 2023

An Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) based wireless communication system has drawn wide attention for its high transmission rate and high spectrum efficiency in not only radio but also Underwater Acoustic (UWA) applications. Because of the narrow sub-carrier spacing of OFDM, orthogonality between sub-carriers is easily affected by Doppler effect caused by the movement of transmitter or receiver. Previously, Doppler compensation signal processing algorithm for Desired propagation path was proposed. However, other Doppler shifts caused by delayed Undesired signal arriving from different directions cannot be perfectly compensated. Then Receiver Bit Error Rate (BER) is degraded by Inter-Carrier-Interference (ICI) caused in the case of Multi-path Doppler channel. To mitigate the ICI effect, a modified Delay and Doppler Profiler (mDDP), which estimates not only attenuation, relative delay and Doppler shift but also sampling clock shift of each multi-path component, is proposed. Based on the outputs of mDDP, an ICI canceling multi-tap equalizer is also proposed. Computer simulated performances of one-tap equalizer with the conventional Time domain linear interpolated Channel Transfer Function (CTF) estimator, multi-tap equalizer based on mDDP are compared. According to the simulation results, BER improvement has been observed. Especially, in the condition of 16QAM modulation, transmitting vessel speed of 6m/s, two-path multipath channel with direct path and ocean surface reflection path; more than one order of magnitude BER reduction has been observed at CNR=30dB.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.179-190
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• 2022

본 연구에서는 실리콘 기판 상에 제작된 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS(coplanar waveguide employing periodic 3D coupling structures) 구조에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 연구하였으며 이를 통해 완전집적형 해양무선통신 반도체 SoC(System on Chip)를 구현하기 위한 수동소자의 개발가능성을 검토하였다. CWP3DCS에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 추출하기 위해서 삽입손실에 대한 측정값을 반영한 measurement-based equation을 유도하였으며, 이 방법의 유효성을 검증하기 위해 전송상수 β와 특성임피던스에 대한 측정값과 measurement-based equation으로부터 추출된 계산값을 비교하였다. 비교 결과에 의하면 특성임피던스와 전송상수 β에 대한 계산값과 측정값의 최대오차는 각각 3.9%와 6.4%의 값을 보여주었다. 본 논문의 연구결과에 의하면, CWP3DCS 구조는 주기적 구조의 길이 LT = 30 ~ 150 ㎛의 범위에서 통과대역이 121 GHz인 광대역 특성을 보여주었으며, 특성임피던스 역시 주파수 의존성이 매우 적은 광대역 특성을 보여주었다. 그리고, 20 ㎛의 선로 폭으로도 20 Ω이하의 낮은 임피던스를 가지는 전송선로의 구현이 가능하였으며, 동일한 임피던스를 가지는 기존 전송선로의 선로 폭 3mm에 비해 선로 폭이 크게 감소하였다. 그리고, 주기적 구조의 길이 LT값을 조정함으로써 원하는 특성임피던스 값을 가지는 구조를 반도체 기판 상에 용이하게 구현할 수 있음을 알 수 있었다. 상기 결과로부터 CWP3DCS 구조는 완전집적형 무선통신 반도체 SoC용 정합 및 수동소자로써 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문은 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS의 대역폭에 대한 최초의 연구이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.146-147
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• 2011

Processing a large area substrate for liquid crystal display (LCD) or solar panel applications in a capacitively coupled plasma (CCP) reactor is becoming increasingly challenging because of the size of the substrate size is no longer negligible compared to the wavelength of the applied radio frequency (RF) power. The situation is even worse when the driving frequency is increased to the Very High Frequency (VHF) range. When the substrate size is still smaller than 1/8 of the wavelength, one can obtain reasonably uniform process results by utilizing with methods such as tailoring the precursor gas distribution by adjustingthrough shower head hole distribution or hole size modification, locally adjusting the distance between the substrate and the electrode, and shaping shower head holes to modulate the hollow cathode effect modifying theand plasma density distribution by shaping shower head holes to adjust the follow cathode effect. At higher frequencies, such as 40 MHz for Gen 8.5 (2.2 m${\times}$2.6 m substrate), these methods are not effective, because the substrate is large enough that first node of the standing wave appears within the substrate. In such a case, the plasma discharge cannot be sustained at the node and results in an extremely non-uniform process. At Applied Materials, we have studied several methods of modifying the standing wave pattern to adjusting improve process non-uniformity for a Gen 8.5 size CCP reactor operating in the VHF range. First, we used magnetic materials (ferrite) to modify wave propagation. We placed ferrite blocks along two opposing edges of the powered electrode. This changes the boundary condition for electro-magnetic waves, and as a result, the standing wave pattern is significantly stretched towards the ferrite lined edges. In conjunction with a phase modulation technique, we have seen improvement in process uniformity. Another method involves feeding 40 MHz from four feed points near the four corners of the electrode. The phase between each feed points are dynamically adjusted to modify the resulting interference pattern, which in turn modulate the plasma distribution in time and affect the process uniformity. We achieved process uniformity of <20% with this method. A third method involves using two frequencies. In this case 40 MHz is used in a supplementary manner to improve the performance of 13 MHz process. Even at 13 MHz, the RF electric field falls off around the corners and edges on a Gen 8.5 substrate. Although, the conventional methods mentioned above improve the uniformity, they have limitations, and they cannot compensate especially as the applied power is increased, which causes the wavelength becomes shorter. 40 MHz is used to overcome such limitations. 13 MHz is applied at the center, and 40 MHz at the four corners. By modulating the interference between the signals from the four feed points, we found that 40 MHz power is preferentially channeled towards the edges and corners. We will discuss an innovative method of controlling 40 MHz to achieve this effect.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권8호
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• pp.7-18
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• 1999

100GHz와 150GHz 대역의 우주전파를 동시에 관측하기 위한 준광학계가 설계, 제작되었다. 밀리미터파 및 서브밀리미터파 대역의 전송수단으로 널리 이용되고 있는 준광학계는 가우시안 빔으로 해석된다. 따라서 가우시안 빔 이론을 이용하여, 광대역 주파수 범위에서 주로 사용되는 영상 빔 방법으로 준광학계를 해설한다. 이중채널 준광학계는 두 대역의 전파를 동시에 관측하기 위해서, 두 개의 빔을 유도하는 시스템이다. 따라서 두 빔을 유도하기 위한 준광학계와 준광학계를 구성하는 각 부품은 영상 빔 방법을 이용하여 설계하였다. 이러한 설계를 바탕으로 준광학계의 각 소자들이 제작되었고, 전체 시스템이 구현되었다. 제작된 준광학계는 자체에서 제작한 빔 측정장치를 이용하여 측정함으로써, 설계에 대한 검증과 정확한 제작여부를 확인하였다. 그리고 제작된 시스템은 이중채널 수신기에 설치되어, 우주전파를 동시에 성공적으로 관측함으로써 그 성능이 입증되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.516-523
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• 2013

본 논문에서는 엔틀러 구조를 가진 인천공항 터미널 지역에서 항공정보통신 무선 채널의 패스 로스 모델에 관해 연구하였다. 항공정보통신 주파수 밴드인 VHF/UHF 채널 중에 두 개의 주파수에 대해 전파 측정을 수행하였다. 현재 운영 중인 송신 사이트에서 변조 신호를 제거한 캐리워 파워를 송신하였으며, 전파 측정을 위해 수신기를 장착한 이동 차량을 이용하여 여객터미널 지역에서 전파 측정을 수행하였다. 송신 파워, 주파수, 안테나 위치 등은 현재 운용 조건과 같다. 패스 로스 계수 및 실험적인 패스 로스식은 기본적인 패스 로스 모델 및 하타 모델등을 이용하여 추출하였다. 엔트러 구조를 가진 터미널 지역에서 추출된 NLOS 패스 로스 계수는 128.2MHz 및 269.1MHz에서 각각 3.32 및 3.10이었고 예측 에러의 편차는 각각 9.69 및 9.65 이었다. 추출된 패스 로스 계수를 이용하여 여객터미널 지역에서 전파 패스 로스 식을 실험적인 패스 로스 계수을 도출하였으며 또한 다른 전파 패스 모델과 비교하였다. 이러한 결과는 항공정보통신 사이트 최적 위치 선정 및 항공정보통신 서비스 평가에 도움이 될 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.15-23
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• 2016

V2X(Vehicle-to-Everything) 통신은 다양한 텔레매틱스(telematics)와 인포테인먼트(infotainment) 서비스를 제공하기 위해 신뢰성이 있으며 견고한 네트워크가 요구된다. 이를 위해, 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 V2X 통신에 대한 표준화를 진행하고 있다. 신뢰성 있는 통신을 위해서는, 정확한 채널 추정이 우선적으로 이루어져야 한다. 그러나 차량은 속도가 매우 빠르기 때문에 시간에 따라 무선 채널이 빠르게 변하므로 채널을 정확히 추정하기 힘들다. 본 논문에서는 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 환경에서 LTE(Long Term Evolution) 기반 사이드링크 시스템의 새로운 LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error) 채널 보간 기법을 제안한다. 제안한 기법인 RDE(Reduced Decision Error)는 파일럿 심볼에서 LMMSE를 이용하여 채널 추정을 하고, 데이터 심볼에서 Smoothing 후 LMMSE 채널 보간 기법을 적용한다. 이후 시간영역과 주파수영역에서 평균을 취하여 전체 채널 주파수 응답을 얻어낼 수 있다. 이때, 수신단의 등화기로 LMMSE를 이용하여 결정 오차에 의한 오차 전파를 줄일 수 있다. 그러므로, 신뢰성 있는 데이터 검출이 가능하다. 모의실험 결과, 제안한 기법이 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate) 측면에서 기존 기법보다 전체적으로 성능이 향상된 것을 볼 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.109-120
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• 2023

광해역의 표층 해수유동을 준 실시간으로 측정하는 장비인 해양 고주파 레이다(High Frequency Radar, HFR)는 특정 전파대역(HF)의 주파수를 해수면으로 발사하고 후방으로 산란된 전파를 분석하여 표층 유속 벡터를 측정한다(Crombie, 1955; Barrick, 1972). 본 연구에서 사용되는 Codar사의 Seasonde HF radar의 경우, 무지향성 안테나에서 송·수신한 전파의 브래그 피크(Bragg peak)의 강도와 다중신호분류(Mutiple Signal Classification, MUSIC) 알고리즘을 통하여 방사형 해류(Radial Vector)의 속도와 위치를 결정하게 된다. 이때 생산된 해류는 관측 전파 수신 환경의 특성이 고려되지 않은 이상적인 전파환경(Ideal Pattern)이 적용된 자료로써 이를 보정하기 위하여 안테나 패턴 측정(Antenna Pattern Measurement, APM)을 시행하여 보정된 방사해류장(Measured Radial Vector)을 계산하게 된다. APM의 관측원리는 안테나로부터 수신되는 각 위치별 신호 강도값을 측정하여 해류의 위치 및 위상 정보를 수정하는 것으로 일반적으로 선박에 안테나를 설치하여 실험을 진행한다. 하지만 선박을 활용할 시, 기상조건과 해양 상황 등 다양한 환경에 의해 최적의 APM 결과를 산출하기까지 많은 제약이 따른다. 따라서 APM 실험에 대하여 해상 상황에 대한 의존도를 낮추고 경제적인 효율성을 높이기 위하여 무인항공기인 드론을 이용한 APM 활용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 전남 완도군 당사리 당사도등대에 설치된 고주파레이다를 활용하여 선박을 활용한 APM 실험과 드론을 활용한 APM 실험을 진행하였으며 선박과 드론으로 관측된 결과가 적용된 방사형 해류와 계류된 고정부이를 활용하여 그 결과를 비교 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.50-60
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• 2018

고출력 응용환경에 적용 가능한 광대역 다층 구조 레이돔을 개발하였다. 이를 위해 다층 레이돔의 전파전파특성을 ABCD 행렬로 표현하였고, Particle swarm 최적화 알고리즘을 상용 수치 모델링 툴로 구현하여 레이돔의 최적화된 층별 두께와 물질상수를 구하였다. 바람, 눈, 얼음 등 외부 기상 환경을 고려한 기계적 특성을 감안하여 레이돔을 재설계하였다. 대형구조물의 제작 제한조건을 고려한 두께를 재산출하여 전력 전달특성을 재분석하였다. 대기 정전파괴 때보다 10 dB 높은 첨두 전기장의 세기 조건에서 상용 해석 툴을 이용하여, 설계된 레이돔의 RF에 대한 대기 정전파괴 특성을 분석하였다. 설계된 다층 레이돔을 제작하여 소신호 및 대신호 시험을 수행하였고, 상용 도구들을 사용한 계산값과 비교하여 목표 성능을 획득하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2221-2231
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• 2017

본 논문에서는 원전용 계측 제어기기를 진단하고 유지 보수하기 위한 무선통신기술의 국내외 적용 사례, 프로토콜(Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, WirelessHart 등) 및 그에 따른 전파특성을 조사하였다. 또한, 원전 내 무선통신기술 적용시 우려되는 전자파 간섭(EMI/RFI)과 관련하여 국내 규제지침 KINS/RG-N03.09(개정 2판)에서 승인한 RG. 1.180(Regulatory Guide 1.180 rev.1), MIL-STD 461E, 및 IEC 61000-4의 차이를 분석하였다. 추가적으로 기존의 EMC 관련 규제에 포함되어 있지 않았던, 실내 환경에서의 구조적 특징, 전파산란 및 차폐효과, 실내 감쇄모델을 고려한 전자파 영향성 평가요소에 대해서도 연구하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1404-1415
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• 2022

The 2-dimensional arrangement method of nodes has been used in most of RF (Radio Frequency) based communication network simulations. However, this method is not useful for the an none-obstacle 3-dimensional space networks in which the propagation delay speed in communication is very slow and, moreover, the values of performance factors such as the communication speed and the error rate change on the depth of node. Such a typical example is an underwater communication network. The 2-dimensional arrangement method is also not useful for the RF based network like some WSNs (Wireless Sensor Networks), IBSs (Intelligent Building Systems), or smart homes, in which the distance between nodes is short or some of nodes can be arranged overlapping with their different heights in similar planar location. In such cases, the 2-dimensional network simulation results are highly inaccurate and unbelievable so that they lead to user's erroneous predictions and judgments. For these reasons, in this paper, we propose a method to place uniformly and randomly communication nodes in 3-dimensional network space, making the wireless link with neighbor node possible. In this method, based on the communication rage of the node, blocks are generated to construct the 3-dimensional network and a node per one block is generated and placed within a block area. In this paper, we also introduce an algorithm based on this method and we show the performance results and evaluations on the average time in a node generation and arrangement, and the arrangement time and scatter-plotted visualization time of all nodes according to the number of them. In addition, comparison with previous studies is conducted. As a result of evaluating the performance of the algorithm, it was found that the processing time of the algorithm was proportional to the number of nodes to be created, and the average generation time of one node was between 0.238 and 0.28 us. ultimately, There is no problem even if a simulation network with a large number of nodes is created, so it can be sufficiently introduced at the time of simulation.