• 한국측량학회지
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• 제35권6호
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• pp.609-616
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• 2017

국토지리정보원은 2015년 위성영상과 항공사진으로 기존 통합기준점과의 점간거리를 고려하여 시가지에 2~3km 간격으로 통합기준점 선점하는 배점계획을 수립하였다. 본 연구에서는 GIS를 이용해 통합기준점 후보지에서 GPS 수신환경을 모의하여 최적의 통합기준점 위치를 선정하는 방법을 연구하였다. 이를 위해 위성영상과 항공사진을 이용하여 신규 통합기준점 설치 후보지를 선정하였으며, GIS 스카이라인 분석을 이용해 통합 기준점 주변 건물과의 가시거리를 계산하여 GPS 수신환경을 분석하였다. GIS 스카이라인 분석결과 스카이뷰 관점에서 GPS 위성수신이 가능한 가시위성의 수와 배치상태를 도시하였으며, 통합기준점 GPS 관측시간인 8시간 동안 성균관대학교 두 지점에서 시간대별 PDOP을 평균 계산한 PDOP과 TEQC를 이용해 GPS 관측데이터의 품질 평가한 결과와 비교 분석하였다. GIS를 이용해 GPS 수신환경을 분석한 결과 PDOP이 높은 지점에서는 데이터수신율이 낮아지고 다중경로 오차가 높아지면서 사이클 슬립이 증가하였다. 본 연구를 통해 다수의 통합기준점을 GIS를 이용해 선점하는 경우 GIS로 3차원 공간정보를 구축하고, PDOP을 모의 분석함으로써 GPS 관측데이터의 품질을 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권2호
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• pp.61-74
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• 2005

디지털 멀티미디어 방송(DMB)은 대용량의 멀티미디어 정보를 무선환경의 이동체에 전송하기 위해 제안된 방식이다. 이러한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 DM시스템은 COFDM 변조방식을 사용하여 다중 경로 페이딩 현상을 극복하고, 동시에 강력한 채널오류 정정 능력을 필요로 한다. DMB 수신기를 위한 비터비 디코더(구속장 7, code rate 1/4)는 가변 부호화된 데이터의 복호화를 수행해야 하고, 방송시스템이므로 실시간으로 동작하기 위해서 효율적인 구조를 가져야 한다. 따라서 DMB 시스템을 위한 비터비 디코더를 구현하기 위해서는 복호화 과정을 고속으로 수행할 수 있는 별도의 전용 하드웨어 모듈을 설계하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 많은 연산량을 효율적으로 줄일 수 있는 결합된 Add-Compare-Select(ACS)와 Path Metric Normalization(PMN)구조를 새롭게 제안하고자 한다. PMN구조에서의 단점인 comparison tree에 의한 임계 경로(critical path)의 문제를 고정치(fixed value)에 의한 선택 알고리즘을 적용함으로써 고속 동작이 가능하게 하였고, ACS구조에서는 분할 기법(decomposition method)과 선계산(pre-computation)을 이용하여 덧셈기, 비교기, 표준화기의 복잡도를 줄일 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과 펑처드 비터비 디코더는 일반적인 구조를 적용했을 때 보다 면적 $3.78\%$, 전력소모 $12.22\%$, 최대 게이트 지연 $23.80\%$의 감소율을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권7C호
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• pp.680-690
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• 2006

본 논문에서는 V-BLAST(Vertical-Bell labs LAyered Space-Time) 검출기를 사용하는 MIMO-OFDM(Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서, 그룹화된 부채널 기반의 간단한 형태의 비트 할당 기법인 SBA-GS(Simplified Bit Allocation based on Grouped Sub-channels)를 제안한다. 2차원 Water Pouring 원리에 기반하여 MIMO-OFDM 시스템 수신단에서 각 부채널별 비트수 및 전력을 결정하여 궤환하는 일반적인 ABPA(Adaptive Bit and Power Allocation)은 비트오율 측면에서 최적의 성능을 보이지만, 수신단에서 송신단으로의 많은 양의 궤환 정보를 필요로 하고 시스템이 복잡하다는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 상태가 우수한 각 부채널에 동일한 수의 비트를 할당하여 송신단에서 수신단으로의 궤환 정보량과 시스템 복잡도를 감소시킨 SBA가 제안된 바 있다. 본 논문에서 제안하는 SBA-GS 는 부채널들을 그룹화한 뒤 각 그룹별 부채널들의 펑균 신호대잡음비를 구하여 동일한 변조 방식을 적용하는 SBA를 수행한다. 다양한 차세대 이동통신 채널 환경에서의 모의실험 결과, 지연 확산이 작은 다중 경로 채널의 경우에서는 궤환 정보량을 크게 감소하면서도 SBA와 유사한 결과를 얻을 수 있었 으며, 지연확산이 큰 채널 환경에서는 부채널 그룹화에 따른 BER 성능 열화가 상대적으로 증가하였지만 궤환 정보량 감소와의 절충 관계를 감안할 때 실제 시스템 구현시 고려될 수 있는 우수한 결과를 보임을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.623-628
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• 2013

역지향성 배열 안테나 시스템은 기존의 빔형성 기술들에 비하여 복잡도가 낮고 간단하여 시스템 동작 속도가 빠르다. 따라서 고속이동체 환경에서의 빔추적에 용이하다. 하지만 역지향성 배열 안테나는 다중경로 환경 또는 다중 사용자 신호에 따른 AOA(anle of arrival) 추정에 어려움이 있다. 이러한 AOA 추정의 불확실성을 개선 하기 위해 MUSIC 알고리즘과 결합한 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 위상을 찾는 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 설계하며 시속 300Km/h의 속도의 이동체를 송수신 거리 100m일때, 원 경로를 따라 움직이는 환경에서의 역지향성 배열 안테나 시스템의 성능을 확인하였고, 다중경로 환경을 고려 하였을 때 시스템의 성능 또한 확인하였다. 고속 추적 모델에 따라AOA를 추적한 결과 10dB의 SNR에서는 오차크기의 평균이 $4.2^{\circ}$, SNR이 20dB인 경우에는 오차크기 평균이 $1.3^{\circ}$이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.139-146
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• 2018

수중음향통신은 자원 및 지질탐사, 무인잠수정을 이용한 수중탐지 등 산업, 과학, 군사 분야에 다양하게 이용될 수 있으며 최근 들어 미국을 비롯한 선진국을 중심으로 활발하게 연구되고 있다. 그러나 수중음향통신은 지상에서의 무선통신과 달리, 느린 음파 전달속도로 인한 전송대역의 제한과 다중경로에 의한 심볼간 간섭과 이로 인한 심각한 신호왜곡 등의 치명적인 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 문제점 중, 다중경로에 의한 심볼간 간섭을 제거하기 위한 방법으로 단일반송파 전송방식을 사용하는 주파수영역등화(FDE) 기법과 다중반송파 전송방식을 사용하는 직교주파수분할다중화 기법(OFDM)을 수중음향통신 채널에 적용하여 그 성능과 수중통신에서의 적용성 여부를 판단하였다. 이를 위해 모의된 수중채널을 바탕으로, SC-FDE와 OFDM 방식의 성능을 SER 관점에서 비교하였다. 수중채널은 벨홉모델을 이용하여 모의하였으며, 모의실험 결과, SC-FDE는 OFDM에 비해 $10^{-3}SER$ 기점을 기준으로 약 5dB 이상의 SNR 이득이 발생하였다. 모의실험 결과를 통해, SC-FDE가 수중 음향통신에 효율적으로 적용 가능한 시스템임을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11A호
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• pp.1027-1034
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• 2005

수십 센터미터 이내의 오차를 만족시키는 거리/위치인식 기능 및 저속 데이터 송수신 기능 구현을 주목적으로 발족된 저속 WPAN(LR-WPAN: Low Rate Wireless Personal Area Network)의 표준화 그룹인 IEEE802.15.4a에서는 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기 구조를 요구한다. 이에 본 논문에서는 PEWB(Parallel Energy Window Banks)를 이용한 독창적인 비동기 OOK(On-Off Keying) 방식 UWB(Ultra-Wide Band) 송수신기 구조를 제안한다. 또한 무선 다중경로 페이딩 채널 상황을 다소 극복할 수 있게 유연성 있는 운영이 가능한 송수신기 구조를 위해 펄스 및 비트 반복 기법을 사용한다. 제안된 송수신기 구조의 잡음 특성 분석을 위해 chi-square 분포가 적용되며, 반복적 계산을 통해 얻어진 최적임계값을 적용하며 비트오율 성능을 분석한다. 모의실험 결과, 10-5의 비트오율을 얻기 위한 신호대잡음비 및 수신에너지 적분시간은, LOS(Line-Of-Sight) 주거 환경의 경우 15.3dB, 32ns이고, NLOS(Non-Line-Of-Sight) 실외 환경의 경우 16.2dB, 72ns이다. 최소의 비트오율을 얻기 위한 적분에너지 대 전체 수신에너지 비는 약 $86\%$이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3A호
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• pp.111-118
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• 2003

적응형 송신 빔 성형 시스템에서 순방향 링크의 채널 특성을 기지국에 정확히 전달하는 것은 시스템 성능을 결정하는 중요한 요소이다. FDD 방식 시스템의 경우 순방향 채널의 정보는 일반적으로 귀환 채널을 통해 전달되며 송신 안테나 수에 비례하여 증가하게 된다. 이 논문에서는 N개의 송신안테나를 갖는 빔 성형 시스템이 2N개의 송신 안테나 시스템으로 확장되는 반면, 귀환 채널은 귀환 전송 비트율의 제한으로 인해 기존의 N-안테나 시스템의 귀환 채널이 그대로 유지된다. 제한된 귀환 채널 정보의 사용 효율을 높여 시스템의 성능을 향상시키기 위해 적응형 송신 빔 성형 방식과 안테나 선택 다이버시티 방식을 결합한 순방향 링크 CDMA 시스템을 제안하고 모의 실험을 통해 성능을 연구한다. 제한된 귀환 채널 비트를 갖는 시스템에서, 송신 안테나 수와 안테나 선택 방식에 따른 시스템 성능을 주파수 비선택적 페이딩 채널 및 다중 경로 페이딩 채널에서 모의 실험을 통해 정량화 한다. 모의 실험 결과는 송신 안테나 선택 방식을 적용함으로써 각 안테나당 할당되는 정보 비트 수를 증가시켜 양자화로 인한 오류를 줄이고, 선택 다이버시티 이득을 얻음으로써 전체 시스템 성능이 개선됨을 보인다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.570-575
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• 2022

고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 선박중심 직접통신(MX-S2X)은 디지털 통신 연계기술 개발 및 실증을 통한 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 향후 도래할 자율운항선박 및 유·무인선 혼재 운항 상황에서 해상 통신 인프라로서의 효과적 활용이 가능하다. 본 논문은 해상 다중경로 페이딩 극복 가능한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 시스템의 물리계층 설계 및 M&S(modelling &Simulation) 기반 성능 분석의 후속으로 설계 내역의 최적화 및 상세설계를 확정하고, 이를 하드웨어로 구현하여 성능을 검증 하였다. 구현한 하드웨어 성능 분석을 위해 시험환경을 구성하여 PER 성능을 측정한 결과, M&S 대비 AWGN 환경에서는 0.2dB, 해상 다중 경로 페이딩 환경에서는 1.2dB의 성능 열화를 확인하였으며, 이러한 수준의 성능 열화는 케이블 손실, 시험 오차 등에 의한 것으로 구현한 물리계층 하드웨어가 적정한 성능 수준을 보임을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.123-131
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• 2009

무선 네트워크의 특징들 중에 노드들은 이동성을 가지며, 제한된 대역폭과 대역폭의 변화, 높은 지연시간과 지연시간의 변화, 무선랜덤오류를 가지며 경로의 연결이 자주 단절된다. 이러한 무선 네트워크의 특징들이 무선 네트워크에서 유선 네트워크용 TCP를 사용 할 때에 성능을 떨어뜨리게 된다. 현재 무선 네트워크에 적절한 전송 프로토콜은 계속 연구 중이며, 기존에 연구된 연구 결과들은 성능이 우수하지 못하며, 특정한 환경에서만 좋은 성능을 보이기 때문에 일반적인 무선 네트워크 환경에는 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 무선 네트워크에 알맞은 전송프로토콜을 연구하고 제안하기 위해 기존의 TCP 프로토콜과 이미 제안된 무선 전달계층용 프로토콜들을 분석한 뒤 성능이 더욱 우수한 무선 전달계층용 프로토콜을 제안하고자 한다. 또 다중경로를 사용하여 기존 연구가 경로의 연결이 끊기고 연결이 재설정될 때까지 전송을 할 수 없는 문제점도 해결한다. 이를 위해 TCP를 무선 환경에 적합하게 수정한 ATP(A reliable Transmission Protocol)와 TCP를 다중경로를 통해 통신을 할 수 있는 TCP-M 방식을 기반으로 ATP-M을 제안하였다. 성능이 더욱 개선되고 다중경로를 지원하는 ATP-M 프로토콜이 기존의 TCP, TCP-M, ATP보다 처리량이 우수함을 NS-2 시뮬레이션을 통해 보인다. 또한 다중경로 ATP-M에서 다중경로 개수에 따른 성능평가를 통하여 적절한 다중경로 개수를 찾는다.

• 한국측량학회지
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• 제35권6호
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• pp.553-562
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• 2017

무인항공기 (UAV, Unmanned Aerial Vehicle)에 탑재되는 다양한 센서들 중에서 GPS (Global Positioning System) 수신기는 GPS 신호를 기반으로 정지비행 (hovering flight), 경로비행 (waypoint flight) 등 다양한 임무의 수행을 돕는다. GPS신호가 원활하게 수신되는 환경에서는 GPS 수신기를 활용할 수 있지만, 최근에 무인항공기의 활용을 시설물 모니터링, 배송, 레저 등 다양한 분야로 용도가 확대하면서 무인항공기의 비행 장소가 다양해지고 있다. 이러한 원인으로 무인항공기가 GPS 신호의 제약을 받는 음영지역이나 고층 빌딩이 밀집한 지역 등을 비행하면서 신호가 단절되거나 멀티패스로 인해 신호 에 다양한 잡음이 포함될 수 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기의 3차원 위치 결정을 위하여 해석 사진 측량 기법과 오토트래킹 토탈스테이션 기법을 이용하였다. 해석 사진 측량 기법으로는 중심투영의 기하학적 원리인 공선조건식 (collinearity equation)을 이용한 광속조정법을 기반으로 하였으며, 오토 트래킹 토탈스테이션 기법은 360도 프리즘 타깃을 초단위 이하로 추적하는 원리를 기반으로 하였다. 두 가지 기법에서 무인항공기의 위치 결정을 위해 사용된 타깃은 무인항공기 상단에 각각 탑재하였으며, 타깃간에는 x, y, z방향으로 기하학적 이격이 존재한다. 무인항공기의 비행 속도에 따른 결과 확인을 위해 0.86m/s, 1.5m/s, 2.4m/s로 속도를 달리하여 데이터를 취득하였으며, 타깃의 기하학적 이격을 통해 정확도평가를 하였다. 그 결과 무인항공기의 이동 경로인 x, y 방향으로는 최소 1mm에서 최대 12.9cm까지 오차가 발생하였고 비교적 이동이 적은 z 방향으로는 비행 속도와 무관하게 동일하게 7cm 오차가 발생하였다.