• 전자공학회논문지
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• 제53권4호
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• pp.12-19
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• 2016

고속 열차에 무선 센서 네트워크를 구성하여 센서 데이터를 이용한 모니터링 시스템에 대한 연구들이 진행됨에 따라, 열차 외부와 내부 간의 통신 시에 발생하는 철도 무선 채널 특성에 대한 연구가 요구된다. 특히, 무선 채널에 다중경로 지연특성이 있는 경우 심볼간 간섭에 따른 성능 열화를 막기 위한 등화기 및 채널 추정기가 요구될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 실제 고속열차에서 IEEE 802.15.4 규격으로 구성되는 ZigBee 송수신기를 이용하여 수신신호를 측정하고, 측정된 수신신호를 분석하여 다중경로가 최대 두 개인 다중경로 지연특성을 확인하였다. 그리고, 확인 된 철도 환경에서 다중경로 지연특성을 고려하여, IEEE 802.15.4 데이터 칩 시퀀스 특성을 이용한 저복잡도의 채널 추정 기법을 제안하고, 제안 기법에 대한 복잡도 및 성능 오차 분석 후 적용 가능성을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권6호
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• pp.1-5
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• 2011

차세대 무선 스피커의 오디오 신호 전송 거리의 증대를 위한 Multi-band orthogonal frequency division multiplexing ultra-wideband (MB-OFDM UWB) 기술을 제안한다. 제안된 기술은 기존의 MB-OFDM UWB기술을 바탕으로 리드 솔로몬 코딩 기법을 추가하여 간헐적인 랜덤 에러를 완벽하게 보상하여 SNR을 이득을 얻음으로써 전송거리를 개선하였다. 시뮬레이션 환경으로 WPAN 채널모델중 CM1을 사용하였고, 백색잡음과 캐리어 주파수 오프셋, 샘플링 주파수 오프셋을 반영하여 시뮬레이션 환경이 실제 모뎀의 동작 환경과 유사하도록 설정하여 시뮬레이션의 신뢰를 높혔다. 시뮬레이션을 통해서 최대 2dB의 SNR 이득을 얻었고, 이는 수신기의 수신감도를 향상시켜 제안된 시스템은 최대 12.6미터까지 신호 전송이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권5호
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• pp.791-798
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• 2015

이동 중의 차량에서 멀티 서비스를 지원받고자 하는 수요가 증가함에 따라 통신시스템과 차량산업을 융합하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 서비스가 성공적으로 수행되기 위해서는 신뢰성 있는 정보의 전달과 우수한 수신성공률이 보장되어야 한다. 따라서 정확한 채널 값을 추정 할 수 있는 기법이 필요하다. 이 논문은 고속주행 환경에서 동작하는 차량용 통신 규격인 IEEE 802.11p에서 시변 채널추정을 위한 PTAU(Pilot Tone Aided Update) 결정지향 기법을 제안한다. 기존의 기법들은 시간영역에서 오류전파가 발생하므로 높은 서비스의 질을 제공하기 어렵다. 이 논문에서는 이러한 문제점의 보완을 위해 파일럿 부반송파들을 사용하였고, 주파수 대역에서 일정한 순서에 따라 추정한 값들을 업데이트시킴을 제안한다. PTAU기법은 기존의 기법들에 비해 낮은 비트오류율을 가져 고속채널에서의 추적 성능을 향상시킴을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권6A호
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• pp.450-457
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• 2012

직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 비중복 프리코딩을 이용한 미상 채널 추정 방식을 제안한다. 제안한 방식에서는 수신 신호에 대한 공분산 행렬을 구하고, 그 행렬의 각 원소들을 프리코딩 행렬의 각 원소로 나눔으로써 변형된 공분산 행렬을 구한다. 이 행렬의 최대 고유값에 해당하는 고유벡터를 구함으로써 채널 계수들을 추정하게 된다. 이 때, 고유 벡터를 구하기 위하여 많은 계산량을 필요로 하는 고유치 분해 기법 대신에 간단한 파워 기법을 적용함으로써 계산량을 크게 줄이게 된다. 제안하는 채널 추정 방식의 평균 제곱 오차에 대한 이론적인 값을 유도하고, 모의실험 결과와 비교함으로써 유도한 값이 실험 결과와 일치한다는 것을 확인한다. 또한, 모의실험을 통해서, 제안한 방법이 기존 방법들보다 더 우수한 채널 추정 성능과 비트 오율 성능을 나타낸다는 것을 보인다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제48권1호
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• pp.30-35
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• 2011

본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템용 초기 채널 추정의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 초기 채널 추정의 성능은 채널 추정에 활용되는 프리엠블 심볼의 수가 커짐에 따라 증가된다. MB-OFDM UWB 표준안은 프리엠블 형식에서 부대역 당 2개의 채널 추정용 심볼 (CE symbol : channel estimation symbol)을 제시한다. 2 개 심볼에 기반한 채널 추정의 성능은 각각 200 Mbps와 480 Mbps 전송율에 대한 -77.5 dBm과 -72.5 dBm의 상당적으로 높은 수신 감도에서는 만족될 수 있지만, 55 Mbps와 110 Mbps 전송율에 대한 수신 감도 -83.5 dBm과 -80.5 dBm에서 채널 추정 성능은 저하될 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 초기 채널 추정 영역을 기존 2개의 채널 추정용 심볼을 포함하여 패킷 동기 심볼 (PS symbol : packet synchronization symbol)과 프레임 동기 심볼 (FS symbol : frame synchronization symbol)로 확장함으로써 성능 향상을 얻을 수 있는 방법이다. 이 방법은 저하된 SBR에서 초기 채널 추정 성능을 향상시키고 물리 계층 헤더 (physical-layer header)에서의 오류율를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 제안한 방법에 기반한 링크 마진의 증가는 통신 처리량을 증가시키는 효과가 있다. 초기 채널 추정에 대해 제안된 방법에 대한 시뮬레이션 결과, 단지 2개의 CE 심볼만을 사용했을 때보다 CE 심볼 포함 1 개의 심볼을 확장한 4 개 심볼 기반의 초기 채널 추정 방식의 성능이 $10^{-4}$ BER에서 약 0.7 dB 만큼 향상된 성능을 가진다.

• 한국광학회지
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• 제5권1호
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• pp.166-172
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• 1994

2.5 Gbps급 장거리 광통신 시스템에 소요되는 단일모우드 광섬유 부착 APD-FET 광수신모듈을 설계 및 제작하였다. 본 논문에서는 광수신모듈 제작시 고려해야 할 광학적, 전기적, 기계적 설계 및 제작 그리고 모듈의 특성평가에 대해 설명하였다. 광학적으로는 GRIN rod 렌즈와 경사 연마된 단일모우드 광섬유를 갖는 단일렌즈계로 구성하였으며 기계적으로는 광부품의 견고한 조립을 위해 레이저 용접법을 도입하였고 전기적으로는 Avalenche Photo Diode로부터의 소신호를 증폭하기 위한 GaAs FET 전치층폭기를 내장 하였다. 모듈 제작후 성능평가에서는 2.5 Gbps 속도에서 223-1의 길이를 갖는 입력광신호에 대해 $10^{-10}$ Bit Error Rate 조건에서 모듈 수신감도가 -30.3dBm으로 측정되어 국제전신전화 자문 위원회의 규격인 -26dBm은 물론 한국통신규격인 상온 -30dBm을 만족시키는 결과를 얻었다. 본 연구에서의 성공적인 모듈제작은 2.5 Gbps 광통신용 광수신모듈ㄹ의 실용화는 물론 앞으로 10 Gbps급 광통신용 광수신모듈 제작에 대한 밝은 전망을 보여주는 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.145-148
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• 2023

송신 안테나 수가 4개인 다중 송수신 안테나 시스템에서 랜덤 위상을 갖는 오픈 루프 옥토니언 시공간 블록 부호를 적용했을 때, 불법적인 수신자가 최대 유사도 추정으로 물리계층을 해킹하는 경우의 성능을 분석한다. 합법적 수신자만 알 수 있는 무작위 위상을 불법적 수신자인 해커가 전혀 모르거나 일부를 알아냈을 때 신호 대 잡음비에 따른 비트 에러율을 분석한다. 또한 기존 논문의 옥토니언 부호가 직교성이 충분하지 않음을 보이고 완전한 직교성을 갖는 옥토니언 부호를 적용한다. 컴퓨터 시뮬레이션에서 랜덤위상은 2-PSK 성운으로 하고 있다는 것을 해커가 알고 있고 4개 송신 안테나의 랜덤 위상을 모두 해커가 추정할 경우에는 신호 대 잡음비가 100dB까지 해킹이 불가능하다. 그러나 랜덤 위상의 일부를 알게 되면 신호 대 잡음비가 20dB 이상에서 비트에러율이 10^-3 정도로 유지되므로 해킹이 가능해진다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권11호
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• pp.14-23
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• 2002

본 논문에서는 SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)를 이용한 터보 복호기의 최적화된 설계를 위하여 두 가지 방법을 적용하고 검증하였다. 첫 번째 방법은 생존 경로를 찾기 위한 역추적9trace back) 회로와 2단 SOVA의 가중치 인자(weighting factor)를 찾기 위한 2단 역추적 회로를 동시에 적용시키는 것이다. 이 방법을 적용할 경우 두 단계의 기능을 동시에 수행하도록 하여 레지스터 교환 방식 혹은 역추적 회로만을 적용한 SOVA 디코더보다 속도와 면적의 효율성을 높일 수 있다. 두 번째 방법은 비례 축소 인자만을 적용한 SOVA 디코더보다 속도와 면적의 효율성을 높일 수 있다. 두 번째 방법은 비례 축소 인자(scalling factor)를 적용하여 디코더의 수행 시 발생된 왜곡을 보상하는 것이다. 이 방법을 부호율 1/3, 256 비트의 프레임 사이즈를 가지는 8-state SOVA 디코더에 적용하여 0.25에서 0.33사이의 비례 축소 인자 값을 얻을 수 있었다. 이에 따라 10E-4의 BER(에러율)에서 비례 축소인자가 없는 시스템에 비해 2dB의 SNR(신호 대 잡음비) 성능 향상이 있었다. 이렇게 제시된 방법을 바탕으로 Xillinx XCV 1000E FPGA를 이용하여 검증한 결과 256비트 프레임 사이즈의 경우 최대 33.6MHz 주파수에서 동작하였으며, 845 클럭의 지연속도를 가지고 175K개의 케이트 수를 가지는 단일 칩으로 동작을 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권2호
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• pp.618-633
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• 2014

Relay technology is becoming more important for mobile communications and wireless internet of things (IoT) networking because of the extended access network coverage range and reliable quality of service (QoS) it can provide at low power consumption levels. Existing mobile multihop relay (MMR) technology uses fixed-point stationary relay stations (RSs) and a divided time-frame (or frequency-band) to support the relay operation. This approach has limitations when a local fixed-point stationary RS does not exist. In addition, since the time-frame (or frequency-band) channel resources are pre-divided for the relay operation, there is no way to achieve high channel utilization using intelligent opportunistic techniques. In this paper, a different approach is considered, where the use of mobile/IoT devices as RSs is considered. In applications that use mobile/IoT devices as relay systems, due to the very limited battery energy of a mobile/IoT device and unequal channel conditions to and from the RS, both minimum energy consumption and QoS support must be considered simultaneously in the selection and configuration of RSs. Therefore, in this paper, a mobile RS is selected and configured with the objective of minimizing power consumption while satisfying end-to-end data rate and bit error rate (BER) requirements. For the RS, both downlink (DL) to the destination system (DS) (i.e., IoT device or user equipment (UE)) and uplink (UL) to the base station (BS) need to be adaptively configured (using adaptive modulation and power control) to minimize power consumption while satisfying the end-to-end QoS constraints. This paper proposes a minimum transmission power consuming RS selection and configuration (MPRSC) scheme, where the RS uses cognitive radio (CR) sub-channels when communicating with the DS, and therefore the scheme is named MPRSC-CR. The proposed MPRSC-CR scheme is activated when a DS moves out of the BS's QoS supportive coverage range. In this case, data transmissions between the RS and BS use the assigned primary channel that the DS had been using, and data transmissions between the RS and DS use CR sub-channels. The simulation results demonstrate that the proposed MPRSC-CR scheme extends the coverage range of the BS and minimizes the power consumption of the RS through optimal selection and configuration of a RS.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4549-4567
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• 2016

To cope with the complex electromagnetic environment of wireless communication systems, anti-jamming decision methods are necessary to keep the reliability of communication. Basing on the rule-reduced genetic algorithm (RRGA), an anti-jamming decision method is proposed in this paper to adapt to the fast channel variations. Firstly, the reduced decision rules are obtained according to the rough set (RS) theory. Secondly, the randomly generated initial population of the genetic algorithm (GA) is screened and the individuals are preserved in accordance with the reduced decision rules. Finally, the initial population after screening is utilized in the genetic algorithm to optimize the communication parameters. In order to remove the dependency on the weights, this paper deploys an anti-jamming decision objective function, which aims at maximizing the normalized transmission rate under the constraints of minimizing the normalized transmitting power with the pre-defined bit error rate (BER). Simulations are carried out to verify the performance of both the traditional genetic algorithm and the adaptive genetic algorithm. Simulation results show that the convergence rates of the two algorithms increase significantly thanks to the initial population determined by the reduced-rules, without losing the accuracy of the decision-making. Meanwhile, the weight-independent objective function makes the algorithm more practical than the traditional methods.