• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1214-1219
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• 2010

본 논문은 소프트웨어 라디오 범용 하드웨어인 USRP(Universal Software Radio Peripheral) 보드와 오픈 소스 소프트웨어 라디오 개발 툴킷인 GNU Radio 패키지를 사용하여 저속, 저전력 무선 표준인 IEEE 802.15.4 표준의 물리 계층을 구현하였다. 본 논문에서 구현한 소프트웨어 라디오 시스템은 IEEE 802.15.4 물리 계층 중 868/915 MHz 대역의 BPSK와 OQPSK 변조 방식의 송수신 물리 계층과 2.45 GHz 대역의 OQPSK 변조 방식의 물리 계층을 지원하도록 구현하였다. 또한, 구현된 소프트웨어 라디오의 시스템의 검증을 위해, 각 주파수 대역과 변조 방식을 표준에 정의된 대역 특성, 패킷 구조에 맞추어 설정하고, 송수신 테스트를 수행하였으며, 특히 2.4 GHz 대역은 CC2430 모듈과 Smart RF EV 보드를 이용하여 정상 동작을 확인하였다. 그리고 시스템의 성능은 송신 신호의 PSD 마스크 조건과 수신 상태의 아이 패턴, PER(패킷 에러율) 테스트 결과로 구현한 시스템의 성능을 검증하였다. 그 결과, 구현한 시스템이 IEEE 802.15.4 물리 계층 표준에 부합함을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.39-47
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• 2012

현재의 주파수 분배상황을 살펴보면 대부분의 주파수 대역이 고정 할당되어 있으며 특히 무선통신 환경에 가장 적합한 저주파 대역은 거의 사용할 여지가 없다. 이에 인지무선 기술은 무선통신환경에서 주파수 부족 문제를 해결하고 주파수 활용도를 높이기 위한 중요한 기술로 대두되고 있다. 본 논문에서는 SDR (Software Define Radio)플랫폼인 USRP (Universal Software Radio Peripheral) 보드와 SDR 개발 툴킷인 GNU Radio를 이용하여 실제 인지무선(Cognitive Radio : CR) 시스템에서 데이터를 송, 수신하였다. 구체적으로 스펙트럼 센싱 기술을 이용하여 면허 사용자의 주파수 사용 여부를 감지하여 이 정보를 데이터베이스로 넘겨준다. 정보를 넘겨받은 데이터베이스에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 최적의 송신전력과 대역폭, 채널 정보를 인지무선 기기에 보내어 주어 인지무선 기기가 면허 사용자에게 아무런 간섭을 주지 않고 데이터 통신을 할 수 있도록 하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.93-99
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• 2018

This paper presents an implementation method using NDK (Network Developer's Kit) of GNU (GNU is Not Unix) Radio and Multicore DSP (Digital Signal Processor) to implement LTE (Long Term Evolution) SDR (Software Defined Radio) Platform. In order to satisfy 1.4MHz, 3MHz, 5MHz and 10MHz of the bandwidth supported by LTE, USRP (Universal Software Radio Peripheral) X series which is an RF (Radio Frequency) transceiver of Ettus Research was used. To control this, GNU Radio which is an open source software radio toolkit was used. We also used NDK from TI (Texas Instruments) DSP to transfer data between USRP and DSP. Experimental results show throughput results according to each bandwidth, thus confirming the feasibility of implementing LTE SDR Platform using GNU Radio and NDK of TI DSP.

• ETRI Journal
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• 제38권3호
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• pp.455-462
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• 2016

Frequency hopping (FH) is a common characteristic of a wide variety of communication systems. On the other hand, software-defined radio (SDR) is an increasingly utilized technology for implementing modern communication systems. The main challenge when trying to realize an SDR FH system is the frequency tuning time, that is, the higher the hopping rate, the lower the required frequency tuning time. In this paper, significant universal hardware driver tuning options (within GNU Radio software) are investigated to discover the tuning option that gives the minimum frequency tuning time. This paper proposes an improved SDR frequency tuning algorithm for the generation of a target signal (with a given target frequency). The proposed algorithm aims to improve the frequency tuning time without any frequency deviation, thus allowing the realization of modern communication systems with higher FH rates. Moreover, it presents the design and implementation of an original GNU Radio Companion block that utilizes the proposed algorithm. The target SDR platform is that of the Universal Software Radio Peripheral USRP-N210 paired with the RFX2400 daughter board. Our results show that the proposed algorithm achieves higher hopping rates of up to 5,000 hops/second.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제10권1호
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• pp.1-10
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• 2018

In cognitive radio (CR), secondary users (SUs) are able to sense the absence of primary users (PUs) in the spectrum. Then, SUs use this information to opportunistically access the licensed spectrum in the PUs' absence. In this paper, we present an implementation of real-time video transmission with spectrum-sensing between two points using GNU Radio and a National Instruments 2900 Universal Software Radio Peripheral (USRP). In our project, spectrum-sensing is implemented at both transmitter and receiver. The transmitter senses the channel, and if the channel is free, a video signal (which could be a real-time signal from a video file) will be modulated and processed by GNU Radio and transmitted using a USRP. A USRP receiver also senses the channel, but in contrast, if the channel is busy, the signal is demodulated to reproduce the transmitted video signal. This project brings in several challenges, like spectrum-sensing in the devices' environment, and packets getting lost or corrupted over the air.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.347-350
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• 2017

본 연구에서는 TMA(Time-Modulated Array)와 USRP(Universal Software Radio Peripheral)를 이용하여 2.4 GHz 대역에서 동작하는 실시간 방향탐지 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 2개의 상용 모노폴 안테나, 자체 제작한 스위치 보드, 그리고 하나의 USRP로만 구성되며, LabVIEW로 연동하여 실시간으로 특정 신호원의 입사 각도를 탐지할 수 있었다. 구현결과, $30^{\circ}$의 범위 내에서 최대 $4^{\circ}$의 오차 이내로 방향탐지가 가능함을 확인하였다. 제안한 시스템은 기존의 다중수신기를 갖는 방향탐지 시스템에 비해 하드웨어 구성이 간단할 뿐만 아니라, 주엽과 첫 번째 부엽 신호의 크기만을 이용하는 간단한 계산으로 방향탐지가 가능하다는 장점이 있다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.353-360
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• 2014

In cognitive radio networks (CRNs), SU (secondary user)'s transmissions are frequently disrupted by PU (primary user)'s transmission. Therefore SU expereiences consecutive retransmission timeout and its exponential backoff, and subsequently, the TCP of SU does not proceed with the transmission even after the disruption is over or the SU succeeds to hold an idle channel. In order to solve this problem, we propose a cross-layer approach called TCP-Freeze-CR. Moreover we consider a practical scenario where either secondary transmitter (ST) or secondary receiver (SR) detects PU's transmission, which results in the need of spectrum synchronization mechanism. All of our proposals are implemented and verified with a real CRN testbed consisting of 6 software radios called USRP. The experimental results illustrate that standard TCP suffers from significant performance degradation and show that TCP-Freeze-CR greatly mitigates the degradation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.88-91
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• 2016

본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 주파수 간섭원에 의한 MIMO(Multi Input Multi Output)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) WLAN(Wireless Local Area Network)의 성능 열화를 분석하기 위해 LabVIEW와 USRP (Universal Software Radio Peripheral)를 이용한 실시간 주파수 간섭 분석 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 간섭원과 피간섭원을 각각 소프트웨어로 구현하고, USRP와 연결하여 실제 시스템과 유사한 2.4 GHz 대역의 송신신호를 발생시킨 후, 피간섭원의 수신과정에 잡음신호 및 간섭신호와 결합하여, 주파수 공동사용에 따른 MIMO 시스템의 BER(Bit Error Rate)을 분석하는 방식이다. 분석 결과, 이론값과 거의 일치하는 결과를 보여 제안한 시스템의 타당성을 입증하였다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권2호
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• pp.100-106
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• 2016

Spectrum sensing is an integral part of cognitive radio, which seeks to address the perceived spectrum scarcity that is caused by inefficient utilization of the available spectrum. In this paper, a spectrum sensing system using energy detection for analog TV and FM broadcast transmitters as well as modified Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial (ISDB-T) signals is implemented on a software-defined radio platform using GNU' Not Unix (GNU) radio and the N200 Universal Software Radio Peripheral (USRP). Real-time implementation and experimental tests were conducted in Metro Cebu, a highly urbanized area in the southern part of the Philippines. Extensive tests and measurements were necessary to determine spectrum availability, particularly in the TV band. This is in support of the Philippine government' efforts to provide internet connectivity to rural areas. Experimental results have so far met IEEE 802.22 requirements for energy detection spectrum sensing. The designed system detected signals at -114 dBm within a sensing time of 100 ms. Furthermore, the required $P_d({\geq}90)$ and $P_{fa}({\leq}10)$ of the standard were also achieved with different thresholds for various signal sources representing primary users.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권1호
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• pp.23-30
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• 2018

In cognitive radio (CR), spectrum sensing is an essential function since secondary users (SUs) must determine whether the primary user (PU) is utilizing the channel or not, and furthermore, SUs opportunistically access the licensed channel when the PU is absent. In this paper, spectrum sensing is implemented by energy detection, and a software-defined radio testbed is built to evaluate sensing performance by energy detection in a real environment. In particular, the testbed was built based on the GNU's Not Unix (GNU) Radio software platform and Universal Software Radio Peripheral National Instruments 2900 devices. More specifically, a new block of energy detection is developed by using an out-of-tree module from GNU Radio. To successfully integrate CR into the cloud computing paradigm, we also implement cloud computing-based spectrum sensing by utilizing a cloud server with ThingSpeak, such that we can store, process, and share the sensing information more efficiently in a centralized way in the cloud server.