• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권3호
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• pp.207-214
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• 2020

In this paper, we implement linear-quadratic-Gaussian based vector tracking loop (LQG-VTL) instead of conventional extended Kalman filter based vector tracking loop (EKF-VTL). The LQG-VTL can improve the performance compared to the EKF-VTL by generating optimal control input at a specific performance index. Performance analysis is conducted through two factors, frequency thermal noise and frequency dynamic stress error, which determine total frequency tracking error. We derive the thermal noise and the dynamic stress error formula in the LQG-VTL. From frequency tracking error analysis, we can determine control gain matrix in the LQG controller and show that the frequency tracking error of the LQG-VTL is lower than that of the EKF-VTL in all C/N0 ranges. The simulation results show that the LQG-VTL improves performance by 30% in Doppler tracking, so the LQG-VTL can extend pre-integration time longer and track weaker signals than the EKF-VTL. Therefore, the LQG-VTL algorithm is more robust than the EKF-VTL in weak signal environments.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.140-146
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• 2005

본 논문에서는 HDR-WPAN 시스템에 적합한 주파수 옵셋 보상과 누적 위상오차를 개선할 수 있는 트래킹 알고리즘을 제안하고 이에 대해 분석하였다. 주파수 옵셋 보상 알고리즘은 CAZAC sequence의 자기상관 특성을 이용하여 각 심벌 내 샘플 간 위상오차를 통해 coarse 주파수 옵셋과 fine 주파수 옵셋을 추정하게 된다. 그러나 HDR-WPAN 시스템은 payload에 pilot 심벌이 없기 때문에 payload 길이가 길어질수록 샘플 간 미소 위상오차가 누적되어 수신단의 성상도가 회전하게 된다. 따라서 트래킹 알고리즘을 통해 틀어진 누적 위상오차를 보상해야 한다. 트래킹은 성상도내 들어온 신호가 일정 영역을 벗어나게 되면, 벗어난 만큼의 크기 ${\theta}$을 곱해 누적된 미소 위상오차를 보상하게 된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권12호
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• pp.61-67
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• 2006

본 논문에서는 고속무선통신에 널리 사용되고 있는 직교 주파수 분할 다중화 데이터 전송시스템에서 반송파주파수 옵셋(Offset)에 의한 잔류 위상 오차와 샘플링 주파수 옵셋에 의한 잔류 오차를 추적하고 보상하는 알고리즘을 제안한다. 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서는 서로 직교성을 가지는 부반송파들이 디지털 데이터에 의해 변조되어 동시에 전송된다 반송파 주파수 옵셋이 존재하는 경우에는 신호 대 잡음비의 감소 그리고 인접 부반송파의 간섭 등이 발생한다. 또한 송신단과 수신단에서의 샘플링 주파수의 차이로 인한 샘플링 시점의 오차도 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 성능저하의 주요한 요인으로 작용한다. 반송파 주파수의 오차와 샘플링 주파수의 오차는 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 중요한 성질중의 하나인 직교성 상실을 초래하며 이는 성능저하의 원인으로 작용하므로 수신단에서는 지속적으로 잔류 오차를 추적하여 보상해 주는 방식의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 주파수 선택적 페이딩 무선 채널 환경에서 파일롯 데이터뿐만 아니라 채널이득 정보 및 페이로드 데이터를 주파수 오차 추정에 반영하여 추정오차를 줄이고 이 추정 값을 주파수 오차 보상에 반영하여 성능 향상을 달성할 수 있는 방식을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.77-84
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• 2005

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 SC-CP(Single Carrier with Cyclic Prefix) 방식은 문선 분야에서 각기 각광받고 있으며, 두 방식 모두 주파수 영역에서 효율적인 등화를 수행할 수 있는 장점을 지니고 있다. 무선 채널의 도플러 쉬프트 현상이 수반되는 경우 등화기만으로 온전히 왜곡 보상이 여의치 않을 수 있으며, 이에 따라 위상에러 추적회로와 등화기를 연동시켜 성능 향상을 도모할 수 있다. 본 논문에서는 평균위상에러의 효과를 기술하였고, 결정지향 방식의 평균위상 에러 추적회로와 proportional 등화기를 연동한 성능을 설계하였다. 아울러 시뮬레이션 결과를 통해 시스템의 성능 저하를 최소화하면서 추적회로의 연산 부담을 줄일 수 있음을 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.649-654
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• 2009

In this paper, an frequency tracking algorithm for weak signal tracking is proposed. The proposed frequency tracking algorithm uses a FMS (Fast Minus Slow) discriminator for frequency error estimation. This frequency tracking algorithm shows good frequency estimation performance under weak signal condition and is a computationally efficient for embedded software GNSS receiver. The software GNSS receiver implementing the proposed weak signal tracking algorithms could track GPS signal down to - 159dBm signal strength in the signal generator test and real GPS signal under dense urban condition.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권11호
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• pp.810-816
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• 2014

Alternative binary offset carrier (AltBOC) 신호는 기존의 phase shift keying (PSK) 신호와 주파수 대역을 공유한다는 특성을 지니고 있기에, 효율적으로 주파수 대역을 이용할 수 있다는 장점이 있으나, AltBOC 신호의 자기상관함수에 존재하는 주변 첨두로 (side-peak) 인해 AltBOC 신호의 주파수 공유 특성을 효과적으로 이용할 수 없다는 단점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 AltBOC 신호의 주파수 공유 특성을 극대화하고자 자기상관함수에 존재하는 주변 첨두 제거 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 기법을 이용하여 신호 추적을 수행할 경우, 주변 첨두 제거 효과에 의해 기존 자기상관함수를 이용하는 기법에 비해 향상된 추적 오류 표준편차를 (tracking error standard deviation: TESD) 보이고, 이에 따라 AltBOC 신호의 주파수 공유 특성을 효과적으로 이용할 수 있음을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.189-191
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• 2006

This paper analyzes effect of the spinning vehicle on the GPS signal. In rapid spinning vehicles such as missiles and space rockets, carrier phase and frequency depend on the roll rate of the vehicle. It induces phase and frequency modulation caused by the roll rate. The modulated phase and frequency increase dynamic stress error of the tracking loop. Even though higher order tracking loop can remove dynamic stress error, the dynamic stress error can not be remove in this case. In order to analyze the effect of the spinning vehicle on the GPS signal, the experiments are carried out. The experiment results show the modulation of the carrier frequency and phase caused by the roll rate of the spinning vehicle.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3A호
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• pp.256-268
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• 2008

본 논문에서는 다중 경로 레이리 페이딩 시변 채널 환경의 Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MIMO-OFDM) 시스템에서 효율적으로 채널 변화를 추적할 수 있는 채널 추적방식을 제안하였다. 제안된 방식은 시변 채널에 대응할 수 있도록 블라인드 채널 예측기를 설계하였다. 또한 주파수 영역 채널 추정이 Minimum Mean Square Error (MMSE) 시간영역 채널 추정과 결합되어 있으며 이 방식은 매 OFDM 심벌마다 역행렬을 계산할 필요가 없다는 장점이 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안된 방식은 기존의 Li방식[4] 보다 성능이 우수함을 보였다. 도플러 주파수 100Hz 및 10-4 BER에서 Eb/No이득이 약 2.5 dB 정도 되었다. 도플러 주파수가 200Hz일 때 그 성능의 차이는 더욱 커졌다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권2호
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• pp.189-195
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• 2005

This paper presents a new velocity estimation strategy for a non-salient permanent magnet synchronous motor drive without high frequency signal injection or special PWM pattern. This approach is based on the d-axis current regulator output voltage of the drive system, which contains the rotor position error information. The rotor velocity can be estimated through a rotor position tracking PI controller that controls the position error at zero. For zero and low speed operation, the PI gain of the rotor position tracking controller has a variable structure according to the estimated rotor velocity. Then, at zero speed, the rotor position and velocity have sluggish dynamics because the varying gains are very low in this region. In order to boost the bandwidth of the PI controller during zero speed, the loop recovery technique is applied to the control system. The PI tuning formulas are also derived by analyzing this control system by frequency domain specifications such as phase margin and bandwidth assignment.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.389-396
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• 1999

본 연구에서는 수중에서 진행하는 물체에서 전달되는 방사신호의 주파수스펙트럼으로부터 추출되는 토널과 주파수선과 같은 협대역 특징을 이용하여 미지의 다중 수중 이동물체를 효율적으로 판별하고 추적하기 위한 알고리즘을 제시한다. 제안한 알고리즘은 계층 구조의 신경망으로 구성된다. 조향 방위각에 대한 광대역에너지와 방위별 협대역 에너지를 검출하여 미지의 수중이동물체의 출현 방위각을 추정하고 이를 토대로 물체를 추적하는 기존의 기법으로는 물체들이 서로 인접하거나 교차하는 경우에 추적에 실패할 가능성이 높다. 그러나 제안한 알고리즘을 사용하여 실제 신호를 포함하는 시뮬레이션 시나리오에 대해 물체 추적 실험을 행한 결과, 특히 인접하거나 교차하는 물체들의 추적에 성공적인 성능을 나타내었다.