• 한국음향학회지
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• 제33권6호
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• pp.392-399
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• 2014

수중음향통신에서는 다중경로에 의한 지연확산 채널과 조류로 인한 자연적 유동 혹은 인위적인 플랫폼 이동 등으로 도플러 확산 채널이 발생한다. 이로 인하여 발생하는 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 등화기가 사용되고 있으나 다중 경로 등의 음향 환경정보를 사용하고 있지 않다. 반면 수동형 시역전의 경우 한 방향 전파과정으로 산출한 채널응답특성의 수치적 정합필터를 통하여 자기 등화를 수행하게 되므로 등화기보다 비교적 단순한 알고리즘으로 간섭을 제거하는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 2010년 동해에서 수행한 통신 실험의 실측 데이터에 수동형 시역전을 적용하여 다중경로로 인한 간섭을 제거하고, 통신성능이 향상됨을 보이고자 한다. 이를 검증하기 위하여 수동형 시역전의 적용 전/후의 신호 대 간섭 잡음비를 비교하고 분석한다. 또한 수동형 시역전과 적응형 등화기의 알고리즘을 각각 독립적으로 수행하여 비트오류율을 산출하고 이를 비교하여 수동형 시역전의 통신성능을 검증한다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.389-394
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• 2016

수중음향통신에서 다중 입출력(Multiple-Input-Multiple-Output, MIMO) 환경은 인접 심볼 간 간섭뿐만아니라 송신기 간의 채널 간 간섭의 영향으로 인하여 수신 신호의 왜곡이 발생하는 특징을 갖는다. 신호 보상을 위하여 시역전 기술이 이용되었지만 기존의 시역전 기술은 채널 간 간섭을 효과적으로 제거하지 못하는 한계가 있다. 본 논문에서는 채널간 간섭의 제거를 위해 일반화된 부엽 제거기(Generalized Sidelobe Canceller, GSC)를 적용한 시역전 기술을 제안한다. 제안된 방법의 검증을 위해 FAF05(The Focused Acoustic Forecasting 05) 해상 실험 데이터를 이용하여 기존의 시역전 기술과의 통신 성능 비교를 수행하였으며, 그 결과 제안된 방법에 대한 통신 성능이 기존의 시역전 기술에 비해 향상됨을 확인 할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.213-221
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• 2009

수중 시역전 통신기법은 복잡한 수중채널환경에서 정합장 처리를 통해 수신단의 구조가 간단하면서 전송성능을 높이기 때문에 많은 연구가 진행되어 왔으나 디지털 시역전 통신을 하기 위한 전송변수에 대한 연구가 부족하다. 본 논문은 수중시역전 채널과 전송방식을 분석하여 시역전 통신이 공간 다이버서티 이득을 얻을 수 있음을 보였다. 그리고 디지털 시역전 전송 시 전송심볼간의 간섭을 회피하여 최적의 성능을 얻을 수 있는 통신변수인 심볼 구간, 프레임의 길이 및 전송 프로토콜에 대한 설계방법을 제안한다. 전산모의실험을 통해 제안된 설계변수를 이용한 시역전 통신에서의 전송심볼간 간섭효과를 보였다. 또한 보다 많은 트랜스듀서를 사용할수록 시역전 효과에 의해 부정합 신호경로의 개수와 크기가 줄어 ISI의 효과가 감소함을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.375-382
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• 2016

본 논문은 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용한 수동형 시역전의 통신성능 향상에 대한 결과를 제시한다. 기존의 수동형 시역전에서 복원되는 신호는 수신된 탐침신호의 정합필터를 통해 구해진다. 하지만 수신된 탐침신호는 각 데이터 프레임의 채널 시변동을 반영하지 못하므로 복원된 신호의 통신 성능은 저하된다. 본 연구에서는 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용하여 각 데이터 프레임의 채널 시변동이 반영된 전달함수를 모두 추정하고, 추정된 전달함수를 이용하여 수동형 시역전을 수행한다. 해상실험 데이터로부터 제안한 기법이 기존의 수동형 시역전보다 향상된 통신성능 결과를 보여준다.

• 한국음향학회지
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• 제29권5호
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• pp.295-302
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• 2010

본 논문은 다중 센서 노드가 존재하는 채널에서 시역전 전송방식을 이용하여 셀의 합용량을 증대시키는 다중 접속 기술에 대한 제안을 하였다. 제안된 방식은 시역전 기법의 신호 집속 효과를 이용하여 모든 센서노드에 동시에 다른 정보를 전달함으로써 합 용량이 증대된다. 실험을 통해 제안된 기술이 기존 주파수 직교 다중 접속 방법보다 높은 셀의 합 용량을 얻었고 센서노드의 수 30개, 트랜스듀서의 수 8개, SINR 16 dB에서 기존의 방법보다 약 27 bps/Hz 향상됨을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.167-174
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• 2016

수중통신은 해양 매질의 특성상 전달손실이 적은 음향을 사용함에 따라 육상에서의 전파통신보다 반송주파수가 낮아 신호의 대역폭이 제한되어 통신용량증가에 어려움이 따른다. 제한된 대역에 고속 및 대용량 전송이 필요해짐에 따라 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신에 대한 연구도 활발하다. MIMO 통신의 경우 지연확산 및 도플러확산 채널특성으로 인한 인접 심볼 간 간섭과 더불어 동일한 대역의 다중음원으로 인한 채널 간 간섭이 발생하므로 SIMO(Single Input Multiple Output) 통신에 비교하여 통신성능이 열악하다. 본 논문에서는 동시간대에 두 채널에서 송신된 신호가 한 채널에 간섭하여 수신되었을 경우 자기등화의 특성을 갖는 시역전 기법을 적용하여 보상 알고리즘을 단순화하고 채널 간 간섭을 완화하여 이 때의 통신성능을 확인하고자 한다. 또한 2015년 5월 동중국해 북부 해역에서 수행한 SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 실험 데이터를 이용하여 이를 검증하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.553-567
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• 2011

최근 3년간 판 구조물 건전성 감시분야에서 시간반전램파(Time reversal Lamb waves)의 가능성이 주목받고 있다. 이 연구에서는 직사각형 평판에서 시간반전램파의 공간모임을 적은 연산비용으로 효과적으로 모사할 수 있는 수치기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 파 반사에 의해 발생하는 실제 탐지자의 거울상 효과와 등가를 이루는 활성 가상탐지자를 이용하여 시간반전과정을 주파수 영역에서 정식화한다. 시간반전램파의 공간모임 모사에서 필요한 순방향 및 역방향 파 전달은 스칼라 형태의 함수로 표현한다. 제안된 방법을 웨이퍼 형태의 압전소자가 병치된 직사각형 평판에서 시간반전램파의 공간 모임 문제에 적용하고 유한요소해석 결과와 비교하여 타당성을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1156-1164
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• 2008

본 논문에서는 중계기 기반의 무선통신시스템에서 기지국과 단말기의 효율적인 데이터 교환을 이루기 위한 시역전 방법을 적용한 양방향 부호화 방법(BTC)을 제안한다. 기존의 중계기를 기반으로 한 데이터 교환 방식은 각국이 데이터 송신을 하는 동안 간섭을 피하기 위해 타 국은 송신을 하지 않는다. 따라서 기지국과 단말기가 데이터를 교환하기 위해서는 총 네 단계의 전송단계가 필요하다. 그러나 제안된 시역전 알고리즘을 적용한 양방향 부호화 방법은 중계기가 데이터를 수신하기 전에 탐침신호를 기지국과 단말기에 송신하고, 이를 이용해 양 국이 중계기에 신호를 동시에 송신할 수 있다. 따라서 두 단계 만에 기지국과 단말기가 데이터 교환을 이룰 수 있어 시스템 용량을 향상 시킬 수 있다. 또한 중계기에 기지국과 단말기 사이의 채널 추정을 위한 추가적인 연산이 필요하지 않으므로 낮은 복잡도로 구현이 가능한 장점이 있다. 전산모의실험을 통해 제안된 방법의 향상된 시스템 용량을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.54-58
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• 2008

Time reversal (TR) of body waves in fluids and isotropic solids has been used in many applications including ultrasonic NDE. However, the study of the TR method for anisotropic materials is not well established. In this paper, the full reconstruction of the input signal is investigated for anisotropic media using an analytical formulation, called a modular Gaussian beam (MGB) model. The time reversal operation of this model in the frequency domain is done by taking the complex conjugate of the Gaussian amplitude and phase received at the TR mirror position. A narrowband reference signal having a particular frequency and number of cycles is then multiplied and the whole signal is inverse Fourier transformed. The original input signal is seen to be fully restored by the TR process of MGB model and this model can be more generalized to simulate the spatial and temporal focusing effects due to TR process in anisotropic materials.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.184-199
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• 2024

잔여의 채널 간 간섭은 일반적인 시역전 처리 기반의 동시 다중 집속에서의 주요 문제점으로 고려되어진다. 본 논문에서는, 다수의 음원이 존재하는 수중 도파관환경에서의 채널 간 간섭을 완화하기 위해 그람-슈미트 과정을 시역전 처리에 적용하였다. 해상 실험 데이터 기반 수치 시뮬레이션을 통해 여러 위치로의 널 형성 및 서로 다른 음원의 위치에서의 각기 다른 신호의 왜곡 없는 동시 다중 집속이 가능함을 능동 시역전 처리 관점에서 검증하였다. 또한, 적응 시역전 처리 방법에 비해 수신기 개수의 감소에 상대적으로 적은 영향을 받는 것을 확인하였다. 제안된 알고리즘을 통해 수동 다중 입·출력 수중 통신에서의 채널 간 간섭이 효율적으로 제거됨을 해상 실험 데이터를 통해 보였다.