• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권2호
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• pp.658-672
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• 2021

Since the signal with strong power need be demodulated first for successive interference cancellation (SIC) receiver in non-orthogonal multiple access (NOMA) systems, the base station (BS) need inform the near user terminal (UT), which has allocated higher power, of the far UT's modulation mode. To avoid unnecessary signaling overhead of control channel, a blind detection algorithm of NOMA signal modulation mode is designed in this paper. Taking the joint constellation density diagrams of NOMA signal as the detection features, the deep residual network is built for classification, so as to detect the modulation mode of NOMA signal. In view of the fact that the joint constellation diagrams are easily polluted by high intensity noise and lose their real distribution pattern, the wavelet denoising method is adopted to improve the quality of constellations. The simulation results represent that the proposed algorithm can achieve satisfactory detection accuracy in NOMA systems. In addition, the factors affecting the recognition performance are also verified and analyzed.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.28-30
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• 2018

본 논문에서는 전이중 통신 방식을 사용하는 DOCSIS 3.1 시스템의 자기간섭 제거를 위한 자기간섭신호의 채널 및 비선형 왜곡 요소를 추정하는 기술을 제안한다. DOCSIS 3.1 시스템의 전이중 통신 방식은 일반적으로 가입자 단말인 CM (Cable Modem) 과 케이블방송신호 송신 시스템인 CMTS (Cable Modem Termination System) 사이의 상하향 통신을 시간/주파수의 분할 없이 동시에 수행하는 통신 방식이다. CMTS 에서 CM 의 신호를 수신함과 동시에 CMTS 신호를 송신하는 경우 고출력의 CMTS 송출신호가 CMTS 의 수신기로 인가되는 자기간섭 현상이 발생하게 된다. 이렇게 인가되는 자기간섭신호는 고출력 증폭기 (HPA: High - Power Amplifier) 및 Feedback 채널의 영향으로 크게 왜곡되어 수신된다. 따라서 자기간섭신호를 제거하고 CM 의 신호를 원활하게 복조하기 위해서는 자기간섭신호의 왜곡 요소룰 추정 및 보상하는 절차가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 자기간섭신호의 HPA 에서 발생하는 비선형 왜곡 요소 및 Feedback 채널의 영향으로 발생하는 채널 요소를 추정하는 기술을 제안하고 성능을 분석한다. 제안된 기술은 간단한 연산기반으로 왜곡요소의 추정이 가능하며 반복추정을 통해 성능을 효과적으로 향상시키는 것이 가능하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권12호
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• pp.5819-5840
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• 2018

Considering the topology of hierarchical tree structure, each cluster in WSNs is faced with various attacks launched by malicious nodes, which include network eavesdropping, channel interference and data tampering. The existing intrusion detection algorithm does not take into consideration the resource constraints of cluster heads and sensor nodes. Due to application requirements, sensor nodes in WSNs are deployed with approximately uncorrelated security weights. In our study, a novel and versatile intrusion detection system (IDS) for the optimal defense strategy is primarily introduced. Given the flexibility that wireless communication provides, it is unreasonable to expect malicious nodes will demonstrate a fixed behavior over time. Instead, malicious nodes can dynamically update the attack strategy in response to the IDS in each game stage. Thus, a multi-stage intrusion detection game (MIDG) based on Bayesian rules is proposed. In order to formulate the solution of MIDG, an in-depth analysis on the Bayesian equilibrium is performed iteratively. Depending on the MIDG theoretical analysis, the optimal behaviors of rational attackers and defenders are derived and calculated accurately. The numerical experimental results validate the effectiveness and robustness of the proposed scheme.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권12호
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• pp.5898-5916
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• 2018

In this paper, the downlink performance of multi-cell distributed antenna systems (DAS) with a single user in each cell is investigated. Assuming the channel state information is available at the transmitter, four transmission modes are formulated as combinations of remote antenna units (RAUs) selection and cooperative transmission, namely, non-cooperative transmission without RAU selection (NCT), cooperative transmission without RAU selection (CT), non-cooperative transmission with RAU selection (NCT_RAUS), and cooperative transmission with RAU selection (CT_RAUS). By using probability theory, the cumulative distribution function (CDF) of a user's signal to interference plus noise ratio (SINR) and the system ergodic capacity under the above four modes are determined, and their closed-form expressions are obtained. Furthermore, the system energy efficiency (EE) is studied by introducing a realistic power consumption model of DAS. An expression for determining EE is formulated, and the closed-form tradeoff relationship between spectral efficiency (SE) and EE is derived as well. Simulation results demonstrate their consistency with the theoretical analysis and reveal the factors constraining system EE, which provide a scientific basis for future design and optimization of DAS.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권9호
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• pp.3152-3171
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• 2022

This work investigates the physical layer secrecy of a multi-antenna hybrid satellite-terrestrial relay networks (HSTRN) with jamming, in which a satellite aims to make communication with a destination user by means of a relay, along with spatially random eavesdroppers. In order to weaken the signals of eavesdroppers, the conventional relay can also generate intentional interference, besides forwarding the received signal. Shadowed-Rician fading is adopted in satellite link, while Rayleigh fading is adopted in terrestrial link, eavesdropper link and jamming link. The analytical and asymptotic formulas for the system secrecy outage probability (SOP) are characterized. Practical insights on the diversity order of the network are revealed according to the asymptotic behavior of SOP at high signal-to-noise ratio (SNR) regime. Then, analysis of the system throughput is examined to assess the secrecy performance. In the end, numerical simulation results are presented to validate the theoretical analysis and point out: (1) The secrecy performance of the considered network is affected by the channel fading scenario, the system configuration; (2) Decrease of the relay coverage airspace can provide better SOP performance; (3) Jamming from the relay can improve secrecy performance without additional network resources.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권3호
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• pp.147-156
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• 2022

In this paper, we propose Time-Division-Multiplexing Tertiary Offset Carrier (TDMTOC), a novel GNSS modulation based on Tertiary Offset Carrier (TOC) modulation. The TDMTOC modulation multiplexes two three-level signals (i.e., -1, 0, and 1) while crossing over time, and is a type of TOC modulation designed specifically for signal multiplexing. The proposed modulation generates TDMTOC subcarriers of two different phases by simply combining two Binary Offset Carrier (BOC) subcarriers by addition or subtraction. TDMTOC has better correlation and spectral properties than conventional BPSK, BOC, and MBOC modulation techniques, and has good power and spectral efficiency since it can multiplex signals without power loss similar to time division multiplexing. To prove this, we introduce the multiplexing process of TDMTOC, and compare TDMTOC with Binary Phase Shift Keying (BPSK), BOC, Composite BOC (CBOC), and Time Multiplexed BOC (TMBOC) that are currently serviced in GNSS by simulations of various aspects. Through the simulation results, we prove that TDMTOC has better correlation property than modulations currently used in GNSS, less intersystem interference due to its wide spectrum property, and robustness in multipath and noise channel environments.

• 한국음향학회지
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• 제29권2호
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• pp.141-147
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• 2010

본 논문은 혼합 음성 신호로부터 크기와 위상 정보를 모두 고려하여 목표 음성 신호를 추출하고 향상하는 음성 분리 알고리듬을 제안한다.기존 연구에서는 혼합된 음성 신호의 로그 전력 스펙트럼 값이 시간-주파수 영역에서 서로 독립이라고 가정한 통계적 모델을 적용하기 때문에 음성 분리 결과 파형에 불연속을 야기한다. 본 논문에서는 이러한 불연속을 감소시키기 위하여 시간-주파수 영역에서의 스무딩 필터를 적용한다. 음성 분리 성능을 더욱 향상시키기 위하여 음성 신호의 크기와 함께 위상 정보를 고려하는 통계적 모델을 제안한다. 실혐 결과, 제안된 알고리즘이 기존의 크기 정보만을 사용한 알고리즘에 비하여 1.5 dB의 화자대간섭비 (SIR)를 개선하는 것으로 나타난다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권11호
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• pp.51-62
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• 2003

본 논문에서는 역추적 비터비 디코더의 순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 새로운 생존 메모리 제어와 복호기법을 제안한다. 비터비 알고리즘은 채널오류의 검출과 정정을 위한 부호기의 상태를 추정해서 복호하는 최우추정 복호기법이다. 이 알고리즘은 심볼간 간섭의 제거나 채널등화 등 디지털 통신의 광범위한 분야에 응용되고 있다. 반복연산의 과정을 내포하고 있는 비터비 디코더에서 처리속도의 향상과 함께 VLSI 칩 설계시 점유면적의 삭감을 통한 칩 사이즈의 축소 및 소비전력의 저감 등을 달성하기 위해서는 새로운 구조의 ACS 및 생존 메모리 제어에 관한 연구가 요구되고 있다. 이를 해결하기 위한 하나의 방안으로, 본 논문에서는 역추적 기법에 의한 복호과정에서 역방향 상태천이의 연속적인 제어에 의한 자동 복호 알고리즘을 제안한다. 제안방식은 기존의 방법에 비해 전체 메모리 사용량이 적을 뿐만 아니라 구조가 간단하다. 또한, 메모리 억세스 제어를 위한 주변 회로구성이 필요 없고, 메모리 억세스를 위한 대역폭을 줄일 수 있어 칩 설계시 area-efficiency가 높고 소비전력이 적어지는 특성이 있다 시스톨릭 어레이 구조 형태를 갖는 병렬처리 구성과, 채널잡음을 포함한 수신 데이터로부터의 복호와 구체적인 응용 시스템에 적용한 결과를 제시한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권8호
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• pp.99-107
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• 2010

ATSC (Advanced Television Systems Committee) 방식의 지상파 디지털 TV 방송 시스템은 단일주파수망을 구성하기 위하여 송신기들 및 중계기들이 단일 주파수를 사용할 경우 수신기에서 다중 송신기 및 중계기 신호들이 수신되어 간섭을 초래할 수 있다. 이러한 간섭 문제를 해소하고자 ATSC 기술권고 (recommended practice)에서는 RF 워터마크 (watermark) 방식의 고유한 송신기 식별 코드 (transmitter identification: TxID)를 각 송신기 및 중계기에 할당한 후 이를 송신 및 중계 신호에 부가하여 전송하고 TxID 신호분석기를 통하여 각 송신기 및 중계기에서 송출된 신호가 겪는 채널 환경을 검출하여 송신기와 중계기의 송출전력 및 상대적인 송출시간을 조정함으로써 간섭 문제를 해결하도록 하고 있다. 본 논문에서는 가산 백색 가우시안 잡음 (additive white Gaussian noise: AWGN) 및 다중경로 채널 하에서 TxID 신호가 부가된 지상파 디지털 TV 방송신호의 역호환성을 분석한다. 전산 실험 및 실험실 테스트, 그리고 필드 테스트를 통하여 상용 디지털 TV 수신기의 threshold of visibility (TOV) 증가량은 AWGN 채널에 비해 다중경로 채널환경에서 더 높게 나타났으나 TxID 신호가 기존 디지털 TV 신호에 비해 30 dB 낮게 부가되어 전송될 경우 상용 디지털 TV 수신기의 평균 TOV 증가량은 0.2 dB 이하로 관찰되었다. 이러한 실험 및 테스트 결과는 RF 워터마크 방식의 TxID 신호가 상용 디지털 TV 수신기에 거의 영향을 주지 않음을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권4호
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• pp.395-403
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• 2016

본 논문은 이기종 네트워크(heterogeneous networks: HetNet)를 위한 다중 셀 검출 방안을 제안한다. 이기종 네트워크에서 여러 셀을 동시에 검출 시 모든 셀로부터의 채널 정보를 획득하는 것은 어렵기 때문에 채널 정보를 필요로 하지 않는 비동기(non-coherent) 검출 방식이 선호된다. 본 논문에서는 가중치 벡터를 사용하는 비동기 기반 단일 셀 검출 기법을 제안하고, 이를 이용한 순차적 간섭 제거 기반 다중 셀 방안을 고안한다. 셀 검출 능력 향상을 위해 가중치 벡터는 무선 채널이 갖는 일반적 성질을 반영하여 설계되었다. 또한 제안된 단일 셀 검출 방안의 성능이 각 채널 환경별 최적 가중치 벡터 근처에서 둔감하게 변하는 성질을 바탕으로 다양한 채널 환경 및 신호 대 잡음비 영역에서 최적 성능에 근접한 universal 가중치 벡터도 제안되었다. 모의실험 결과 제안된 다중 셀 검출 방안은 향상된 단일 셀 검출 능력을 통해 기존 방식 대비 좀 더 정확히 셀을 검출할 수 있고, 검출된 셀로부터의 신호를 수신 신호에서 제거함으로써 나머지 셀을 효과적으로 검출할 수 있음을 확인하였다.