• Title/Summary/Keyword: Software-defined radio

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NFC에서 무선 핑거프린팅 기술 적용을 위한 GAN 기반 채널데이터 증강방안 (GAN based Data Augmentation of Channel Data for the Application of RF Finger-printing in NFC)

  • Lee, Woongsup
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.1271-1274
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    • 2021
  • RF fingerprinting based on deep learning (DL) has gained interests as a means to improve the security of near field communication (NFC) by allowing identification of NFC tags based on unique physical characteristics. To achieve high accuracy in the identification of NFC tags, it is crucial to utilize a large number of training data, however it is hard to collect such dataset in practice. In this study, we have provided new methodology to generate RF waveform from NFC tags, i.e., data augmentation, based on a conditional generative adversarial network (CGAN). By using the RF waveform of NFC tags which is collected from the testbed with software defined radio (SDR), we have confirmed that the realistic RF waveform can be generated through our proposed scheme.

Design of Multi-Constellation and Multi-Frequency GNSS SDR with Fully Reconfigurable Functionality

  • Song, Young-Jin;Lee, Hak-beom;Won, Jong-Hoon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제10권2호
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    • pp.91-102
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    • 2021
  • In this paper, a fully reconfigurable Software Defined Radio (SDR) for multi-constellation and multi-frequency Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers is presented. The reconfigurability with respect to the data structure, variability of signal and receiver parameters, and receiver's internal functionality is presented. The configuration file, that is modified to lead to an entirely different operation of the SDR in response to specific target signal scenarios, directly determines the operating characteristics of the SDR. In this manner, receiver designers can effectively reduce the effort to develop many different combinations of multi-constellation and/or multi-frequency GNSS receivers. Finally, the implementation of the presented fully reconfigurable SDR is included with the experimental processing results such as acquisition, tracking, navigation for the received signals in the realistic fields.

Analysis & Implementation of SISO, SIMO, MISO and MIMO in 5G Communication Systems Based on SDR

  • Meriem DRISSI;Nabil BENJELLOUN;Philippe DESCAMPS;Ali GHARSALLAH
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권2호
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    • pp.140-146
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    • 2023
  • With the rapid growth of new users and massive need for very high data rate in 5G communications system, different technologies have been developed and applied to enhance communication efficiency. One of those technologies is the MISO, MISO and MIMO which transmits and receives information with more reliability by using multiple antennas on transmitter or/and receiver side. This paper presents the latest trends in 5G telecommunications system based on software defined radio, A novel low-cost SIMO, MISO and MIMO using flexibility between USRP and Simulink is implemented tested and validated.

Design of a Fully Reconfigurable Multi-Constellation and Multi-Frequency GNSS Signal Generator

  • ByungHyun Choi;Young-Jin Song;Subin Lee;Jong-Hoon Won
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제12권3호
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    • pp.295-306
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    • 2023
  • This paper presents a multi-frequency and multi-constellation Global Navigation Satellite System (GNSS) signal generator that simulates intermediate frequency level digital signal samples for testing GNSS receivers. GNSS signal generators are ideally suited for testing the performance of GNSS receivers and algorithms under development in the laboratory for specific user locations and environments. The proposed GNSS signal generator features a fully-reconfigurable structure with the ability to adjust signal parameters, which is beneficial to generate desired signal characteristics for multiple scenarios including multi-constellation and frequencies. Successful signal acquisition, tracking, and navigation are demonstrated on a verified Software Defined Radio (SDR) in this study. This work has implications for future studies and advances the research and development of new GNSS signals.

SDR(Software Defined Radio)에 적합한 네트워크 코프로세서 구조의 설계 (The Design of a Structure of Network Co-processor for SDR(Software Defined Radio))

  • 김현필;정하영;함동현;이용석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권2A호
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    • pp.188-194
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    • 2007
  • 디지털 컨버전스가 이루어지면서 무선기기들 간의 호환성은 단말기의 중요한 특성이 되었고, SDR은 가장 필요한 기술이고 표준이다. 하지만 통신 프로토콜이 다른 무선 환경에서 호환성을 갖는 단말기를 하드웨어만을 이용한 ASIC이나 SoC로 만들기는 어려운 실정이다. 그래서 본 논문은 여러 통신 프로토콜을 가속화 시킬 수 있는 코프로세서의 구조를 제안하였다. 메인 프로세서와 쉽게 연동이 되고, 네트워크의 PHY 레이어에 특화된 코프로세서가 바로 그것이다. 통신 시스템에서 가장 많이 사용하는 변조 방식인 OFDM과 CDM을 사용하는 무선 랜 표준 IEEE802.11a와 IEEE802.11b를 모델링한 C 프로그램을 ARM cross 컴파일러를 이용해 컴파일 하였고, Simplescalar-Arm 버전을 이용해 시뮬레이션 및 프로파일을 수행하였다. 프로파일 결과 비터비 연산과 부동 소수점 복소수 연산이 가장 많은 연산을 차지하였다. 프로파일 결과를 바탕으로 비터비 연산과 부동 소수점 복소수 연산을 가속화 할 수 있는 코프로세서를 제안하여 명령어를 추가했으며, 추가된 명령어는 Simplescalar-Arm 버전을 이용해 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 ARM 코어 하나만 사용 했을 때보다 비터비 연산은 약 4.5배, 부동 소수점 복소수 연산은 약 2배의 성능 향상을 보였다. IEEE802.11a에서는 일반 ARM 코어보다 약 3배의 성능 향상을 보였고, IEEE802.11b에서는 약 1.5배의 성능 향상의 보였다.

Software Defined Radio 시스템을 위한 14비트 150MS/s 140mW $2.0mm^2$ 0.13um CMOS A/D 변환기 (A 14b 150MS/s 140mW $2.0mm^2$ 0.13um CMOS ADC for SDR)

  • 유필선;김차동;이승훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.27-35
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고해상도와 높은 신호처리속도, 저전력 및 소면적을 동시에 요구하는 Software Defined Radio (SDR) 시스템 응용을 위한 14비트 150MS/s 0.13um CMOS ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 고해상도를 얻기 위한 특별한 보정 기법을 사용하지 않는 4단 파이프라인 구조로 설계하였고, 각 단의 샘플링 커패시턴스와 증폭기의 입력 트랜스컨덕턴스에 각각 최적화된 스케일링 계수를 적용하여 요구되는 열잡음 성능 및 속도를 만족하는 동시에 소모되는 전력을 최소화하였다. 또한, 소자 부정합에 의한 영향을 줄이면서 14비트 이상의 해상도를 얻기 위해 MDAC의 커패시터 열에는 인접신호에 덜 민감한 3차원 완전 대칭 구조의 레이아웃 기법을 제안하였으며, 온도 및 전원 전압에 독립적인 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩 RC 필터와 함께 칩 내부에 집적하고 칩 외부에 C 필터를 추가로 사용하여 스위칭 잡음에 의한 영향을 최소화하였고, 선택적으로 다른 크기의 기준 전압 값을 외부에서 인가할 수 있도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.13um 1P8M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 14비트 해상도에서 각각 최대 0.81LSB, 2.83LSB의 수준을 보이며, 동적 성능은 120MS/s와 150MS/s의 동작 속도에서 각각 최대 64dB, 61dB의 SNDR과 71dB, 70dB의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $2.0mm^2$ 이며 전력 소모는 1.2V 전원 전압에서 140mW이다.

USRP 장치를 이용한 동일대역 전이중 무선통신 연구 (In-Band Full-Duplex Wireless Communication Using USRP)

  • 박하은;윤지용;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.229-235
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    • 2019
  • 본 논문은 동일 대역 전이중 무선 통신 시스템의 구현에 관한 연구이다. 아날로그 RF 영역의 신호는 분리된 안테나를 이용하여 자기간섭 신호 크기를 줄이고, 디지털 영역은 SDR(Software Defined Radio)을 통해 자기간섭 신호를 제거하여 동일 대역 전이중 무선 통신 방식을 구현하였다. USRP X310 장치에 송신단의 안테나와 수신단의 안테나를 각각 사용하였으며, SDR 장치의 송수신단의 이득을 조절하여 수신단의 안테나로 들어오는 자기간섭 신호의 크기와 외부에서 수신하고자 하는 신호의 크기를 -64 dB으로 동일하게 설정하였다. 전이중 무선 통신 성능을 검증하기 위하여 소스데이터는 이미지를 사용하였으며 변조 방식은 OFDM 방식을 사용하였다. 반송파 주파수는 2.67 GHz, 대역폭은 20 MHz인 WiFi 표준 프레임을 사용하였다. 수신 신호에서 자기간섭 신호는 디지털 신호처리로 상쇄하였으며, 최대 34 dB까지 자기간섭 신호를 제거하였다. 자기간섭 신호를 제거하지 않았을 때는 OFDM 복조가 불가능하였다. 하지만 자기간섭 신호 제거량의 크기를 변화시켜가면서 BER을 측정한 결과, 자기간섭 신호를 34 dB 제거한 경우 BER이 $2.63{\times}10^{-5}$로 줄어들었고, 비터비 복호기(Viterbi decoder)를 통과한 결과, 100 Mbit data 송출량 동안 에러가 검출되지 않았다.

UWB 통신을 위한 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of Antennas for UWB Communications)

  • 채정식;함종완;정대령;정회경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.497-498
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    • 2011
  • 2000년대 들어 통신, 방송을 중심으로 한 다양한 신규 무선 기술이 개발되어 상용화된 서비스가 도입되기 시작 하였다. 그리고, 각종 산업에서 무선 서비스에 대한 수요가 급격히 확대됨에 따라 주파수 사용의 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 특히, UWB(Ultra WideBand), SDR(Software Defined Radio), 밀리미터파(Millimeter Wave) 등을 비롯한 다양한 무선 접속 기술이 연구가 되고 있다. 그중, UWB는 주파수 대역별 배타적 주파수 이용권한이 부여되는 기존의 방식이 아닌 매우 넓은 주파수 대역을 활용할 수 있는 장점을 갖고 있다. 또한, 기존 해당 주파수를 사용하고 있는 기타서비스에 주파수 간섭을 일으키지 않는 기술로 주목 받고 있다. 이에 본 논문에서는 UWB 통신기술에 대해 연구하고, UWB 통신에 사용 가능한 안테나를 설계 및 구현 하였다.

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SDR 통신장비를 위한 2단계 적응형 Digital AGC 기법 (Two-stage Adaptive Digital AGC Method for SDR Radio)

  • 박종훈;김영제;조정일;조형원;이영포;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권6C호
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    • pp.462-468
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    • 2012
  • 본 논문은 SDR(software-defined radio)기반 무선 통신장비를 위한 디지털 AGC(Automatic Gain Control) 알고리즘에 대한 것이다. 수신신호는 무선 채널 구간에서 발생하는 경로 감쇄 및 수신단 front-end 동작에 의해 시간에 따라 변하는데, 신뢰성 있는 신호 복호를 위해서는 빠르고 정확한 AGC 기술이 적용되어야 한다. 또한, 하나의 수신기에서 다양한 웨이브폼을 수신하는 SDR 통신장비를 위해서는 적응적인 AGC 기술이 필요하다. 본 논문에서 다양한 웨이브폼에 대해 적용하기 위한 2단계로 구성된 적응적 구조를 제안한다. 제안한 적응적 구조는 수신신호 크기에 따라 이득값(gain) 선택 단계를 선택, 변경함으로써 빠르고 안정적인 이득값 조절을 가능하게 한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안하는 방식의 수렴속도 및 안정화 정도를 검증하고, 기존 방식과 비교하여 빠른 수렴 속도를 보임을 확인한다.