Wi-Fi fingerprinting 시스템은 실내에서 사용되는 위치 측위 방법이며 AP(Access Point)에서 발생하는 RSS(Received Signal Strength)에 의존한다. AP로부터의 RSS는 벽, 장애물 그리고 사람에 의한 간섭과 다중경로 페이딩 효과에 의하여 변할 수 있기 때문에 Wi-Fi fingerprinting 시스템은 낮은 측위 정확도를 갖는다. 또한, Wi-Fi 신호는 벽을 통과하기 때문에 기존의 시스템은 사용자가 현재 위치해 있는 층을 구분하기 어렵다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 본 논문은 정확한 실내 측위를 위한 LED fingerprinting 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 LED로부터 발생하는 LED-ID와 LED의 광 파워를 사용한다. 본 시스템의 Training 단계에서는 각 장소에 해당하는 Fingerprinting을 데이터베이스에 기록한다. Serving 단계에서는 K-NN(K-Nearest Neighbor) 알고리즘을 적용하여 기존의 데이터와 새롭게 수신되는 사용자의 데이터를 비교한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 CDF(Cumulative Distribution Function) 형태로 본 시스템의 성능을 나타내었고, 시뮬레이션 결과로부터 제안된 시스템은 평균 측위 정확도보다 8.6% 높은 정확도를 얻을 수 있다.
수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중 경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 따라서, 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 또한, 수중에서는 시변 채널의 영향으로 인해 긴 사이즈의 데이터 전송 중 채널의 변화에 따라 수신 신호의 높은 오류율을 야기 시킨다. 본 논문에서는 다중 경로 환경에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위하여 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)에서 우수한 성능을 보이는 부호화 기법인 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) 기반 컨볼루션 부호와 다중 경로로 인해 왜곡된 데이터를 보상하기 위한 기법인 결정 궤환 등화기가 결합된 터보 등화기를 기반으로 제한된 대역폭 내에서 전송률을 향상시킬 수 있는 큰 사이즈의 데이터를 효율적으로 복호 하는 방법에 대해 경북 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 성능을 분석하였다.
본 논문에서는 동일 상관 신호군을 이용하는 M-ary UWB (Ultra Wide Band) 다원 접속 시스템에서 PN(Pseudo Noise) 부호 기반의 시간 도약 시퀀스를 이용하는 경우의 성능을 평가하였다. 특히 심벌 수 M이 증가해도 신호 펄스열의 길이가 변화하지 않아 M에 관계없이 동일 심벌 전송률을 갖게 되는 M-ary UWB 시스템 (시스템 #1)과 신호 펄스열의 길이가 M의 증가에 따라 확장되어 M이 증가하여도 동일 비트 전송률을 갖게 되는 M-ary UWB 시스템 (시스템 #2)을 모두 고려하여, UWB 실내 무선 다중 경로 채널 하에서의 심벌오율 성능을 이상적인 랜덤 시간 도약 시퀀스를 적용한 다원 접속 시스템의 성능과 비교 분석하였다. 모의 실험 결과, PN 부호 기반의 시간 도약 시퀀스가 이상적인 랜덤 시퀀스와 거의 유사한 매우 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한, 심벌수가 증가함에 따라 시스템 #2의 경우가 시스템 #1의 경우보다 다원 접속 간섭에 대한 강인성 측면에 있어서 월등히 우수함을 확인하였다.
블라인드 등화 시에, 송신된 심볼점과 이로부터 등가적으로 유도된 심볼점을 선택적으로 적용하여 오차를 발생시키고, 이를 이용하여 등화기를 갱신하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 심볼 추정의 정확도 향상과 오차 개선에 효과적인 심볼점을 각각 적용하여 등화기 출력의 눈모형을 빠르게 열리게 하면서 동시에 오차 성능을 개선할 수 있음을 보였다. 심볼점을 적용하는 기준으로는 등화기 출력이 형성하는 심볼점들의 분산을 사용하였다. 아울러 등화기 갱신의 정확도를 높이기 위해 현재 및 이전 분산을 활용하여 오차를 조절하였다. 모의실험을 통해 잡음이 부가된 다중경로 채널 하에서 64-QAM에 대해 제안 방식의 등화 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해서 시간지연을 보상하는 제어 알고리즘을제안하고, 제안한 제어 알고리즘을 연속파 레이더 방정식에 적용하여 목표물의 정보를 추정한다. 제안한 제어 알고리즘은 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해서 수신신호에 가중치를 곱하여 각 배열소자의 출력신호를 향상시킨다. 레이더는 공간상에 신호를 방사하고 불체로부터 반사된 신호를 수신하여 정보를 추출한다. 그러나 무선통신환경에서는 인공 및 자연구조물로 인해서 다중 경로현상이 발생되어 시호의 시간지연이 나타나게 된다. 시간지연은 간섭신호 및 신호왜곡 현상으로 시스템 성능이 저하되어 원하는 정보를 정확히 추정하기 어렵다. 본 연구에서는 등 간격 선형 배열 안테나를 사용하여 수신신호에 가중치로 지연신호를 보상함으로서 목표물의 추정 정보를 향상 시킬 수 있다. 모의실험으로 본 연구에서 제안한 제어 알고리즘과 지연시간이 보상되지 않은 방법에 대해서 성능을 비교 분석하였으며 본 연구에서 제안한 제어 알고리즘이 원하는 목표물 거리추정 정보가 향상되었음을 입증하였다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권7호
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pp.1-8
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2023
An Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) based wireless communication system has drawn wide attention for its high transmission rate and high spectrum efficiency in not only radio but also Underwater Acoustic (UWA) applications. Because of the narrow sub-carrier spacing of OFDM, orthogonality between sub-carriers is easily affected by Doppler effect caused by the movement of transmitter or receiver. Previously, Doppler compensation signal processing algorithm for Desired propagation path was proposed. However, other Doppler shifts caused by delayed Undesired signal arriving from different directions cannot be perfectly compensated. Then Receiver Bit Error Rate (BER) is degraded by Inter-Carrier-Interference (ICI) caused in the case of Multi-path Doppler channel. To mitigate the ICI effect, a modified Delay and Doppler Profiler (mDDP), which estimates not only attenuation, relative delay and Doppler shift but also sampling clock shift of each multi-path component, is proposed. Based on the outputs of mDDP, an ICI canceling multi-tap equalizer is also proposed. Computer simulated performances of one-tap equalizer with the conventional Time domain linear interpolated Channel Transfer Function (CTF) estimator, multi-tap equalizer based on mDDP are compared. According to the simulation results, BER improvement has been observed. Especially, in the condition of 16QAM modulation, transmitting vessel speed of 6m/s, two-path multipath channel with direct path and ocean surface reflection path; more than one order of magnitude BER reduction has been observed at CNR=30dB.
This study proposes a soil moisture retrieval method from ground reflection signals received by Global Positioning System (GPS) antenna modules consisting of an up-looking (UP) right-hand circular polarization (RHCP) and two down-looking (DW) RHCP and left-hand circular polarization (LHCP) signals. Field experiments at four different surface types (asphalt, grassland, dry soil, and moist soil) revealed that the DW RHCP and LHCP signals are affected by antenna height and multipath interference signals. The strength differences between the DW LHCP and UP RHCP signals were in good agreement with the DW LHCP signals. Methodologically, this study applied a spectrum analysis to the detrended surface-reflected signals for RHCP and LHCP. The study indicated that the down-looking antenna exhibited greater sensitivity to reflected GPS signals than the up-looking antenna. We demonstrated the feasibility of estimating soil moisture using GPS signals, by comparing LHCP signals received by the down-looking antenna with theoretical values. This study presents a novel method for estimating soil moisture in vegetated areas, leveraging the advantage of cross-polarization comparisons to achieve stronger signal strength than single-polarization reflection signals. With further research, including long-term observations and detailed analysis, the proposed method has the potential to enhance performance significantly.
IBAC(In-Band Adjacent-Channel) 디지털 오디오방송(Digital Audio Broadcasting : DAB) 시스템은 기존 아날로그 라디오방송이 서비스되는 FM 대역(88~108 MHz)에서 CD 음질의 다채널 오디오 및 멀티미디어 데이터 서비스 제공을 목표로 하고 있다. 따라서 기존 아날로그 FM 신호와의 간섭에 따른 혼신 보호비 분석은 두 방식간의 양립성 검증 및 신규 DAB 채널 할당을 위해 반드시 수행되어야 한다. 이를 위해 FM 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 FM 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향에 대한 분석이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 FM 간섭원에 대한 모델링과 다중경로 페이딩 채널 환경을 고려한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 상기 간섭조건 중에서 동일채널 FM 간섭원에 대한 IBAC DAB 시스템의 혼신 보호비를 분석하였다. IBAC DAB 시스템은 Eureka 147 시스템에 비해 월등히 높은 수신 감도를 가지며, 1/3 정도 적은 신호 대역폭으로 인해 동일채널 FM 간섭원에 대한 혼신 보호비는 비교적 높은 값을 나타내었다.
이 논문에서는 SC-FDMA 수신기를 위한 잡음 백색화 판정궤환 등화기를 제안하였다. SC-FDMA 방식은 다중경로의 영향을 제거할 수 있는 OFDMA 방식의 장점을 유지하면서 OFDMA의 단점인 높은 PAPR 문제를 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또 SCFDMA 방식은 기본적으로 단일 반송파 전송방식이지만, 주파수 영역에서 채널 등화기를 구현함으로써 OFDMA 수신기와 마찬가지로 등화기의 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라 시간 영역 신호가 디지털 변조된 복소심볼이므로 시간 영역에서 추가적으로 비선형 등화인 판정궤환 등화를 함으로써 주파수 영역의 선형 등화에 의해 잔류해 있는 심볼간 간섭을 더 제거할 수 있다. 한편 지금까지 제시된 SC-FDMA용 판정궤환 등화기는 판정기에 입력되는 신호에 포함된 잡음이 백색화되어 있지 않기 때문에 최적판정을 수행하고 있지 않다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 선형 잡음 백색화 필터를 판정기 앞에 연결하여 판정궤환 등화기의 성능을 더 향상 시킬 수 있는 방법을 제시한다. 또 컴퓨터 모의실험을 통해 기존의 등화기와 제안된 등화기의 비트 오율 성능을 비교한다.
갈릴레오 센서스테이션 유치 후보지에 대한 전파 환경 조사가 유럽 우주국(ESA)과 계약된 알카텔 알레니아사와 한국천문연구원의 우주측지연구부에 의해 제주 탐라대학교 한국 우주전파관측망(KVN) 사이트에서 2007년에 6월 21일부터 24일까지 이루어졌다. 세 개의 안테나 후보지의 갈릴레오 신호 대역의 전파 간섭에 대한 24시간 전 대역 및 대역내 관측, 정밀 측위, 다중경로 오차 조사가 이루어졌다. 이번 조사의 주목적은 2006년도에 한국천문연구원에서 수행한 조사 결과를 재점검하기 위한 것이다. 조사 결과의 예비분석과 전체적인 조사는 2007년 7월말까지 한국천문연구원와 ESA에 의해 공동수행 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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