• 한국통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.1210-1230
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• 1997

본 논문에서는 기준신호를 나타내는 하나의 파일럿채널과 다수의 트래픽채널을 갖는 DS/CDMA용 송수신기구조를 제안한다. 파일럿채널은 데이타 변조가 되지 않은 순수 PN 부호성분을 전송하며 수신단에서 PN 동기 및 동기복조의 기준신호로 이용한다. 또한 이러한 구조는 순방향뿐만 아니라 역방향 링크에도 적용된다. 제안된 DS/CDMA 방식의 특징은 다음과 같다. 첫째, 트래픽채널의 확산 방식은 I-phase 및 Q-phase의 확산부호를 파일럿채널의 그것과 교차하게 배치한 interlaced quardrature-spreading(IQS) 구조를 갖는데 이는 기존의 확산방식에 비해 데이타 신호의 영교차율을 줄여 송신단 출력신호 레벨의 변화를 작게한다. 둘째, PN부호의 초기동기 및 동기초적시 임계값을 적응적으로 자동설정하며, 초기동기시 PN 부호를 한 칩씩 이동하게 하여, 기존의 방식에 비해 초기동기 시간을 절반으로 줄이게 했으며, 수신부에서 PN 부호 발생기를 하나만 사용하여 초기동기 및 동기추적이 되게했다. 또한 state machine을 이용하여 재동기 timing을 자동설정 하도록 설계했다. 셋째, 본 방식에서는 자동주파수조절(automatic frequency control: AFC)기능, 입력신호의 크기에 따라 능동적으로 유효한 출력 레벨을 조절하는 자동 레벨조절(automatic level control: ALC)기능, bit-error-rate(BER)을 자동계산하는 기능, 인접 채널과의 간섭을 최소화하기 위한 스펙트럼 성형기능 등을 도입하여 사용자 편의를 도모했다. 넷째, 데이타 전송속도를 16Kbps~1.024Mbps로 가변이 되게함으로써 다양한 응용에 대처할 수 있게 설계했다. 한편, 본 논문에서 제안한 DS/CDMA 모뎀구조는 다양한 simulation을 통하여, 알고리즘 검증 과정을 거쳤으며, 제안된 DS/CDMA 모뎀 구조는 VHDL을 이용하여 ASIC으로 구현하였다. DS/CDMA용 ASIC은 송신부 ASIC과 수신부 ASIC으로 나누어 개발 하였으며, 한개의 ASIC당 3개의 채널을 동시에 수용할 수 있으며, 다수의 ASIC을 사용하여 여러 채널의 다중접속이 가능하다. 제작완료된 ASIC은 기능시험을 완료했으며 실제 line-of-sight(LOS) 시스템 구현에 적용중이다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.11-27
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• 2007

휴대 이동 방송을 위한 T-DMB(Terrestrial - Digital Multimedia Broadcasting)가 2005년 12월 수도권에서 본방송을 시작하였다. 현재 다양한 양방향 데이터 서비스의 개발과 T-DMB 방송망 확장이 진행 중이며, 조만간 지역 T-DMB 사업자도 선정될 예정이다. T-DMB의 RF 커버리지를 최적화하기 위해서는 서비스 영역을 산출하고 음영 지역을 해소하는 것이 중요하지만, 이를 지원하는 전문적인 시스템이 없어 많은 예산, 인력, 시간이 소요되었다. 송신기의 시간 및 주파수 동기, 송신소 사이의 거리, 송신 전력의 크기를 조절해야 하는 T-DMB 방송망 구축에 있어서 SFN(Single Frequency Network)의 특성을 고려한 측정이 필수적이다. 또한 T-DMB의 커버리지를 산출하기 위해서는 이동 측정, 다각적인 수신 품질 분석을 위한 측정 항목지원, 방대한 측정 데이터의 효율적인 관리, 전자지도를 이용한 측정 결과 분석이 필요하다. 본 논문에서는 위의 사항을 고려하여 T-DMB에 적합한 새로운 측정 시스템에 대한 요구 사항을 도출하고, T-DMB를 위한 통합 측정 및 분석 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 KBS T-DMB 방송망 구축과 필드 테스트에 적용되어 효율성과 정확성을 입증하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.439-452
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• 2014

본 논문에서는 지상파 DMB 단일 주파수 망(SFN) 설계에서 GPS를 기준 시각으로 모든 사이트의 송출 동기를 일치시키는 기존의 운용방식과 병행하여, 각 사이트의 지형적 특징을 반영한 송신 offset delay를 추가 적용함으로써 동일한 송신 제원으로 기존 대비 서비스 영역을 확장시키는 방법을 연구하였다. 실험결과 미약한 수신 전계강도 지역에서 송신 offset delay가 수신 신호품질을 개선시켰으며 방송 통신위원회가 권고하는 최소 수신 전계강도($45dB{\mu}V/m$) 지점을 기준으로 4~8 km 서비스 영역이 확장됨을 확인하였다. 각 사이트 별 고유한 송신 offset delay를 계산하기 위해서 서비스 영역 내 지리적 특징, 인접 사이트 간 전계강도 분포, 그리고 사이트별 서비스 목표 영역 등 여러 사항을 고려하였으며 본 연구에 대한 검증 실험은 수도권 DMB 서비스 영역으로 한정하였다. 또한 산출된 송신 offset delay가 단일 주파수망에 미치는 영향을 분석하기위해 수신 전계강도와 delay 간의 상관관계를 실험을 통해 분석함으로써, 송신 offset delay의 적용이 서비스 영역을 얼마나 확장시킬 수 있는지 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권1호
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• pp.43-48
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• 2017

전세계적으로 장기 해양 관측에 많이 활용되고 있는 웨이브글라이더를 이용하여 천해저 굴절법 탐사의 적용가능성을 시험하였다. 굴절파 기록을 위해 웨이브글라이더에 무게 추가 달린 단일채널 스트리머와 탄성파를 기록하는 상용 소프트웨어를 탑재하였다. GPS 정밀 시간동기 신호와 RF(radio frequency) 통신을 이용하여 트리거 동기화 및 실시간 자료품질 관리를 수행하였다. 웨이브글라이더가 설정 지점에 위치하게 되면, 설계된 측선을 따라 2,000 J 용량의 스파커를 2초 간격으로 발파하면서 탐사하였다. 첫 시험탐사를 통해 성공적으로 해저 천부지층 탄성파 굴절파를 취득할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.76-84
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• 2013

순시(instantaneous) TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival)를 이용한 위치추정 방법은 추가적인 측정값 획득을 통해 정확도 향상을 도모할 수 있으며, 이를 위해서는 동시에 운용되는 수신단의 수를 증가하여야 한다. 하지만 전자전 환경에서 수신단 수의 증가는 아군의 피탐확률(probability of intercept) 상승으로 인한 전력 손실을 야기할 수 있고, 수신단 간의 데이터 링크 및 시각동기화와 같은 과정에 대한 추가적인 고려가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 이격된 2개의 이동 수신단만을 운용하여 연속적으로 다수의 TDOA와 FDOA 정보를 측정하고, 이를 이용하여 고정 신호원의 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 이 경우 매 측정 순간마다 독립된 수신단 쌍(pair)이 추가되므로 각 수신단 조합은 서로 다른 기준 수신단을 가지게 된다. 그러므로 모든 수신단 쌍이 동일한 기준 수신단을 공유해야하는 QCLS (quadratic correction least squares) 방법을 적용할 수 없다. 이러한 이유로 본 논문에서는 비선형 LS 최적해를 반복계산을 통해 얻어내는 Gauss-Newton 기법을 적용한다. 또한 모의실험을 통해 획득된 TDOA와 FDOA의 수가 증가함에 따른 위치추정 결과의 RMSE (root mean square error)값과 CRLB (Cramer-Rao lower bound)를 비교하고, CEP (circular error probable) 평면을 도시하여 2차원 공간상에서의 기대 추정 성능을 분석한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1152-1160
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• 2004

OFDM 기술은 채널의 시간확산에 대처할 수 있는 대역효율이 높은 전송방식으로서 IEEE 802.1 la 표준안으로 채택되어 고속 무선 랜, 유럽 DVB 등에 사용되고 있다. IEEE 802.113의 표준에서의 데이터 패킷은 프리앰블, 데이터 두 가지 부분으로 조성되고 있다. 프리앰블은 short pilots, long pilots로 조성되어 동기화, 주파수 옵셋 및 채널 추정에 사용되고 있다. 우리는 이러한 파일럿을 이용하여 송수신 과정에서 발생하는 위상잡음의 영향을 효과적으로 보상한다. 위상잡음은 주파수 옵셋보다 더 복잡한 현상으로서 시스템 성능에 매우 큰 영향을 준다. 본 연구에서는 위상잡음의 영향에 의해 발생하는 CPE와 ICI성분을 동시에 보상하는 새로운 방법을 제안하고 기존 연구와 비교 분석한다. 분석결과, CPE 제거기법, PNS 알고리즘, 그리고 CPE와 ICI 동시 보상기법을 사용하였을 경우, 위상잡음에 의한 성능 저하를 현저히 개선한다. 또한 제안한 CPE와 ICI 동시 보상기법을 사용한 경우 기존의 방법보다 더 우수한 통신성능을 얻을 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.669-672
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• 2015

최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기술의 발전으로 다양한 분야에 적용 가능한 서비스가 많이 개발되고 있으며 농작물 관리를 위한 서비스에도 적용하고 있다. 기존에는 농작물 생육에 필수요소인 토양수분을 관리하기 위해 직접 사람이 계측기를 휴대하여 유동적인 지점을 측정하였다. 본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network)을 활용하여 센서 데이터를 분석하여 농작물의 생육의 상태를 과학적으로 관리한 사례이다. 평지 환경은 구조물에 의한 신호간섭 및 주파수 방해 요인이 적어 무선 주파수의 활용함에 있어 좋은 환경을 제공한다. 본 논문에서는 효율적인 WPAN구축 및 데이터 전달 기법과 구축되는 센서 노드 및 게이트웨이에 전원 공급이 어려우므로 저전력 모드를 지원하는 동작 알고리즘이 필수적이다. 실험에서는 각 센서 노드 및 게이트웨이의 네트워크 구성을 통한 효율을 검증하고, 저전력 모드의 운영 및 시간 동기를 위한 기법에 대하여 연구하였다. 향후 통신 효율을 향상시키기 위해 LoRa를 이용한 RF통신 및 프로토콜에 대한 연구가 필요하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권5호
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• pp.258-270
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• 2014

본 논문에서는 다중 사용자 간 시간 동기 오차에 강인한 상향링크 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 두 기법, 즉, ZCZ (Zero Correlation Zone) 코드 시간축 확산 OFDMA 기법과 시간동기오차에 강한 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Mmultiple Access)기법의 채널용량을 비교한다. 보다 현실적인 성능을 비교하기 위해 사용자 간 시간 동기 오차 뿐 아니라 상향링크 OFDMA 신호 생성의 가장 큰 이슈인 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)에 의한 신호의 왜곡효과도 함께 고려한다. 사용자 간 시간 동기 오차에 의한 간섭이 존재하는 환경에서는 전력제어에 의해 증폭된 사용자들의 신호가 다른 사용자들의 신호에 큰 간섭으로 작용할 수 있다. 한편, 거리를 고려하여 증폭된 신호가 단말의 증폭기의 선형 증폭구간을 벗어나게 되면 신호의 왜곡이 발생하여 최종 성능의 저하를 발생시킬 수도 있다. 따라서, 기지국과 사용자 간의 거리만을 고려한 전력제어 방식이 아니라 최대 채널용량 성능을 갖게 하는 사용자 송신 전력 조합을 실험을 통해 찾는다. 즉, 사용자 단말의 전력 제한 수치와 사용자 시간 동기 오차의 최대범위 및 $E_b/N_0$ 등의 다양한 조합들에 대해 최대 채널용량 성능을 갖게 하는 송신전력 보정 계수(ASF: Adaptive Scaling Factor)을 실험을 통해 찾는다. 먼저, 송신전력 보정계수를 적용한 경우 두 상향링크 OFDMA 방식의 채널용량은 단순히 거리만을 고려한 전력제어 방식을 적용한 경우 즉, 송신전력 보정 계수=1인 경우에 비해 얼마나 높은 채널용량 성능을 가지는지 분석한다. 두 상향링크 OFDMA 방식의 채널용량 성능을 비교하면, 송신출력이 상대적으로 낮아도 되는 높은 $E_b/N_0$ 환경에서는 시간 동기 오차에 보다 강인한 특성을 가진 ZCZ 코드 시간축 확산 OFDMA 기법의 채널용량 성능이 좋고, 반대로 상대적으로 높은 송신출력을 요구하는 낮은 $E_b/N_0$ 환경에서는 낮은 PAPR 특성을 갖는 시간동기오차에 강한 SC-FDMA 기법의 채널용량 성능이 보다 우수함을 다양한 실험을 통해 보인다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.99-104
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• 2012

미국은 GPS 현대화 계획을 추진하고 있으며 그 주요 내용 중의 하나가 L5 신호를 제공하는 것이다. 1176.45MHz 대역의 L5 주파수는 항공기의 안전운항을 위해 할당한 주파수 대역을 사용하여 안정적인 항법 서비스를 제공할 수 있고, L1 주파수와 동시에 사용시 이온층 오차를 제거하여 보다 높은 측위 정밀도를 제공할 수 있다. 그러나, L5 신호의 코드길이는 L1 신호에 비해 10배가 더 길기 때문에 L5 신호의 획득시간도 L1 신호에 비해 더 길어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해서는 신호획득에 사용되는 상관기 갯수를 늘려야 하는데, 이는 상관기 구조가 복잡해지고 연산량이 많아지는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문은 GPS L1/L5 겸용 수신기에서 L1 신호처리 결과를 이용하여 L5 신호추적하는 방법을 제안한 것으로, L5 신호획득 과정을 사용하지 않으므로 L5 신호획득을 위한 별도의 하드웨어가 필요하지 않다. 제안된 방법은 동일한 GPS 위성에서 전송하는 L1/L5 신호는 코드시작시점의 코드위상이 동기가 되어 있다는 특성을 이용하여 L1 신호의 메시지 비트가 시작하는 시점에 L5 코드의 시작시점을 동기시킨다. 그리고, GPS L1 신호를 처리하여 산출된 도플러 주파수 변이값을 이용하여 캐리어 주파수간의 관계식을 통해 GPS L5 도플러 주파수 변이값을 계산한다. 이렇게 계산된 L5 신호의 코드시작시점과 도플러 주파수 변이값을 이용하면 L5 신호획득을 위한 별도의 상관기 모듈을 사용하지 않고 L5 신호를 추적 할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법은 시뮬레이션 결과를 통해 이론적 분석의 타당성을 입증한다.

• 방송공학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.210-220
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• 2005

본 논문에서는 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 지상파 디지털 TV 방송 방식을 사용하는 등화형 동일 채널 중계기(Equalization Digital On-Channel Repeater: EDOCR)에 대한 실험실 테스트 결과를 기술하고, 그 결과를 분석한다. 캐나다 CRC(Communications Research Centre)에서 수행된 EDOCR실험실 테스트는 수신부 테스트, 송신부 테스트, 그리고 EDOCR 송수신 신호의 주파수 일치 여부 테스트로 구분된다. 수신부 테스트는 궤환 신호, 랜덤 잡음, 단일 에코, 다중경로 앙상블, NTSC와 DTV간섭 테스트 등을 포함하며, 송신부 테스트는 대역외 방사, 송신신호의 품질, 위상 잡음 테스트 등을 포함한다. 실험실 테스트 결과에 의하면, EDOCR 수신부는 $0\~11s$ 범위 내의 평균 5.5dB 궤환 또는 단일 에코 신호를 제거할 수 있으며, 랜덤 잡음에 대한 TOV(Threshold of Visibility)는 평균 18.6dB이다. 또한, EDOCR 송신부 출력 신호는 미국의 FCC(Federal Communications Commission) 규격을 만족하며, 송수신 신호의 주파수는 일치한다.