• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.425-430
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• 2013

수중통신은 지상통신에 비하여 통신채널의 강건성과 고속데이터 전송 측면에서 상당한 제약 요인을 가지고 있다. 공기 중에서 RF 통신은 장거리 전송에도 높은 데이터 전송률을 보이지만, 수중에서는 매질의 전도특성으로 인하여 전파에너지의 심각한 감쇠현상이 발생하여 통신이 어려운 실정이다. 현재 수중에서 수 십 킬로미터 이상의 장거리 통신이 가능한 음향파 통신 모뎀이 개발되어 사용되고 있지만 낮은 전송율과 높은 전력 소모, 느린 전송속도가 문제로 거론되고 있다. 이 문제를 보완할 수 있는 방안으로 빛을 이용한 근거리 수중무선통신이 대안으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 가시광 파장영역에서 수중통신 채널 특성을 분석하였다. 자유공간 광무선 통신과 비교하여 수중 가시광 통신기술의 가능성을 제시하고, LED 기반 트랜시버와 CMOS 센서를 통신시스템에 장착하여 수중이미지 전송을 위한 광무선 통신 시스템을 시연하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권11호
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• pp.903-917
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• 2012

WSN은 센서 탐지에 의한 데이터 전송을 목적으로 사용하며 이러한 송신 이벤트의 데이터 전송량은 일반적으로 용량이 작다. 이러한 이유로 일반적인 WSN MAC 프로토콜은 에너지 효율을 높이기 위하여 듀티 사이클 방식을 적용하지만, 이는 WMSN 환경에서 요구되는 대용량 멀티미디어 데이터 전송에 적합하지 않다. 본 논문에서는 WMSN 요구를 만족시키기 위하여 MAC 계층에서의 새로운 대용량 데이터 전송 기법을 제안하며, 기존 WSN 환경의 경쟁기반 MAC 프로토콜에서 도입하는 듀티 사이클 기법과 공존하여 적용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 제안하는 대용량 데이터 전송기법은 송신 버퍼의 상태와 채널 환경을 고려하여 사용 유무를 결정하도록 설계되었으며, 송수신 노드가 대용량 데이터 전송 시점에서 이웃 노드에게 간섭받지 않고 채널 점유를 보장받을 수 있도록 설계되었다. 본 논문은 제안 방식의 객관적 성능을 평가하기 위하여 기존 듀티 사이클 기법을 지속적으로 운영하는 MAC과 제안하는 대용량 전송 방식을 혼용하여 운영하는 MAC을 모두 실험하고 그 결과를 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권11호
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• pp.61-66
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• 2005

본 논문은 WLAN에 이용되는 상위 6비트 온도계 코드의 전류원 셀 매트릭스와 중간 2비트 온도계 코드의 전류원, 그리고 하위 2비트 이진 가중치 코드의 서브 블록으로 구성된 10비트 210MHz의 CMOS 전류구동 디지털-아날로그 데이터 변환기(DAC)을 설계하였다. 제안된 새로운 글리치 억제회로는 입력된 신호의 교차되는 위치를 조절함으로써, 글리치 에너지를 최소화하도록 설계하였다. 또한 제안된 10비트 DAC는 CMOS $0.35{\mu}m$ 2-poly 4-metal 공정을 이용하여 설계하였으며, 유효 칩 면적은 5mm2이다. 제안된 10비트 DAC 칩의 측정결과, 변환속도는 210MHz, DNL/INL은 각각 ${\pm}0.7LSB/{\pm}1.1LSB$이며, 글리치 에너지는 $76pV{\cdot}sec$이고, SNR은 50dB, SFDR은 53dB((a)200MHz), 전력소비는 83mW((a)3.3V)로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.219-226
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• 2000

본 논문에서는 WLL 광대역 코드분할 다원 접속(Wideband CDMA) 시스템 기지국용 If(Intermediate Frequency) 송수신기의 설계 및 구현에 대하여 고찰하였다. 제작된 IF 송수신기는 송신단, 수신단, 국부발진기로 구성되었다. 처리되는 신호의 대역폭을 10MHz로 고려하여 IF 반송파는 40MHz로 설계하였으며, 측정 결과 IF 송신단의 출력 전력은 기저 대역 입력이 -10dBm $\pm3dB$ 일 때 40MHz에서 -5dBm $\pm3dB$, 수신단의 출력 전력은 IF 대역 입력이 -5dBm $\pm3dB$ 일 때 기저대역에서 -10dBm $\pm3dB$의 특성을 얻었다. 또한, 자동이득 조절 루프는 -7dBm에서 +2dBm까지의 9dB 입력 범위에서 동작하여 약 2dBm의 일정한 레벨을 출력시켰고, 1MHz부터 5MHz까지의 신호를 스윕시켜 IF시스템 내에서의 위상 변화를 관찰한 결과 위상 왜곡이 매우 적어 데이터 통신시스템에 적용이 가능함을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.869-876
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• 2001

현대 무선 통신에서는 제한된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해 스펙트럼 효율이 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 또한 시스템구조 측면에서는 저 가격, 저 전력 및 초경량에 목표를 두고 제작되고 있다. 본 논문에서는 직접 디지털 주파수합성기(DDS ; Direct Digital Synthesizer)를 이용하여 스펙트럼 효율이 우수한 BCPFSK(Binary Continuous Phase Frequency Shift Keying)를 직접 변조하였으며, 시스템 구조로는 직접 변환(Direct Conversion) 구조를 적용하여, 433 MHz대의 근거리 구내무선용 BCPFSK 모뎀을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 측정결과, BCPFSK방식은 기존의 변조방식에 비해 스펙트럼 및 전력효율이 우수한 방식임을 알았다. 또한, 설계된 시스템의 측정으로 출력주파수의 중심주파수는 433.92MHz, 반송파억압비는 약 33dBc, LO 누설은 69dBc, ISM 대역외 스퓨리어스는 60dBc이하로 우수한 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.95-105
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• 2010

IEEE 802.15.4는 물리 계층(PHY)과 매체 접근 계층(MAC)을 정의하는 표준으로서, 저속도 무선 개인 통신망(Low Rate Wireless Personal Area Networks, LR-WPANs)을 위한 표준 중 하나이다. IEEE 802.15.4 프로토콜은 장치간의 저가격, 저속도 유비쿼터스 통신을 지향하기 때문에 PHY/MAC의 구현에 있어서 고도화된 최적화가 중요한 요구사항이라 할 수 있다. 최근 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 성능 분석에 대한 많은 연구가 진행되었으며, 이를 반영하여 송수신기는 가격 및 성능의 장점이 있는 SoC로 구현되는 추세이다. 이러한 구현 과정에서 CSMA-CA 및 MAC 프레임의 처리와 같은 표준에서 명시한 MAC의 세부 기능들은 성능의 향상을 위해 하드웨어 지향의 Low-MAC과 이를 이용한 소프트웨어 기반의 상위 MAC으로 구현된다. 본 논문은 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 물리계층과 매체 접근 계층 간의 최적화를 위해 Hardwired Low-MAC (HL-MAC)과 상태 기계 (State Machine)를 통해 작은 코드 사이즈와 향상된 에너지 효율을 갖는 최적화 프로토콜을 구현방법을 제안하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권11호
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• pp.1170-1181
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• 2012

다양한 응용에서 사용되고 있는 무선 센서 네트워크(WSN)는 저가의 센서 노드를 구성하기 위해 배터리, 메모리 크기, MCU, RF transceiver 등과 같은 하드웨어에서 제약을 갖고 있다. 특히, 센서 노드의 제한된 에너지는 네트워크 수명과 직접적인 관련이 있기 때문에 네트워크 수명을 연장하기 위한 효율적인 알고리즘이 요구된다. 군 환경에서 침입자를 탐지하기 위한 감시 정찰 응용은 이벤트 구동형(event-driven) 전송 모델로써, 이벤트 발생 빈도가 드물고(rare), 폭발적(bursty), 지역적(local)으로 발생하는 특징이 있다. 이와 같은 응용에서는 Data Aggregation의 장점이 있는 클러스터링 알고리즘을 이용하는 것이 각 노드가 개별적으로 데이터를 전송하는 것 보다 데이터 전송량을 줄여 에너지 효율을 높일 수 있다. 하지만 기존의 클러스터링 알고리즘은 감시 정찰 응용의 이벤트 발생에 대한 특징을 고려하고 있지 않기 때문에 여러 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선한 감시 정찰 응용에서의 에너지 효율적인 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 타깃을 탐지한 노드들이 각각 Cluster Head Election Window (CHEW)를 생성하여 지역적 경쟁 방식으로 클러스터를 구성하고, 타깃의 이동성을 고려하였다. 시뮬레이션 결과에서는 타깃의 이동에 따라 클러스터가 형성되는 자취를 분석하고, 에너지 효율이 증가되는 것을 증명하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1911-1932
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• 2013

Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) has become a popular modulation scheme for wireless protocols because of its spectral efficiency and robustness against multipath interference. Although the components of various OFDM protocols are functionally similar, they remain distinct because of the characteristics of the environment. Recently, graphics processing units (GPUs) have been used to accelerate the signal processing of the physical layer (PHY) because of their great computational power, high development efficiency, and flexibility. In this paper, we describe the implementation of parameterized baseband modules using GPUs for two different OFDM protocols, namely, 802.11a and 802.16. First, we introduce various modules in the modulator/demodulator parts of the transmitter and receiver and analyze the computational complexity of each module. We then describe the integration of the GPU-based baseband modules of the two protocols using the parameterized method. GPU-based implementations are addressed to explain how to accelerate the baseband processing to archive real-time throughput. Finally, the performance results of each signal processing module are evaluated and analyzed. The experiments show that the GPU-based 802.11a and 802.16 PHY meet the real-time requirement and demonstrate good bit error ratio (BER) performance. The performance comparison indicates that our GPU-based implemented modules have better flexibility and throughput to the current ones.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.345-353
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• 2011

H-대역(220~325 GHz)의 주파수 범위에서 동작하는 송신기와 수신기를 구현하였으며, 1.485 Gbps 비디오 신호 전송을 국내 최초로 시연하였다. H-대역의 RF front-end는 쇼트키 배리어 다이오드 기술을 이용한 서브 하모닉 믹서, 주파수 3배기, 대각선 혼 안테나로 구성하였다. 송신 및 수신 캐리어 주파수는 H-대역 중에서 246 GHz를 사용하여 구현하였고, 서브 하모닉 믹서의 LO 주파수는 각각 120 GHz, 126 GHz이다. 변조 방식은 ASK(Amplitude Shift Keying), IF 주파수는 5.94 GHz이며, 수신기는 헤테로다인 구조와 ZBD(Zero Bias Detector) 두 방식 모두를 이용하여 envelop 신호를 검출하는 방식이다. HD-SDI 형식을 갖는 1.485 Gbps 비디오 신호를 송신기 출력 20 ${\mu}W$에서 약 5 m까지 성공적으로 HDTV로 전송하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.63-69
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• 2008

RF 송수신기 설계 분야에서 활발하게 연구하고 있는 융복합 단일칩 설계 기술은 차내 무선망을 위한 차량 무선 단말기에도 적용 가능하며, 이의 실현을 통하여 좀 더 경제적이고 소형화된 차내 융복합 시스템을 구현할 수 있다. 제안된 광대역 전압제어 발진기는 차내 무선망에 사용할 수 있는 표준인 CDMA, PCS, GSM850, 끌림, WCDMA, WLAN, Bluetooth, WiBro, S-DMB, DSRC, GPS, DVB-H/DMB-T/H(L Band) 등의 주파수 대역을 만족시킬 수 있도록 제안된 frequency planning을 따른다. 또한, cross-coupled된 트랜지스터 한 쌍과 MOS varactor에 PMOS를 채택함과 동시에, capacitor array에서는 differential 스위칭을 사용함으로써 위상잡음을 개선하였다. 측정결과, $5.3{\sim}6.0\;mW$의 전력을 소모하며, 주파수 대역은 $4.05{\sim}5.62\;GHz$ (33%의 tuning range)이고 위상잡음은 1 MHz의 offset 주파수에서 -117.16 dBc/Hz이며 이때 figure of merit (FOM)은 $180.5{\sim}180.8$이다.