• 한국통신학회논문지
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• 제30권12A호
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• pp.1153-1160
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• 2005

일반적인 OFDM/QAM 시스템은 시간 영역에서 다중경로 채널에 강인한 특성을 갖기 위해 연속적인 심볼 사이에 보호구간(Guard Interval)을 삽입하는 반면, OFDM/OQAM(Offset QAM)-IOTA 시스템은 보호구간 대신에 시간과 주파수 영역에서 우수한 Localization 특성을 갖는 IOTA(Isotropic Orthogonal Transform Algorithm) 함수를 사용하며, 이로 인하여 OFDM/OQAM-IOTA 시스템은 현저하게 높은 주파수 사용 효율을 갖는다. 하지만 일반적인 OFDM/QAM 시스템에 사용된 채널 추정 방법을 변경 없이 OFDM/OQAM-IOTA 시스템에 적용할 경우 고유의 심볼간 간섭(ISI : Inter-Symbol Interference)이 발생하게 되므로 OFDM/OQAM-IOTA 시스템 채널 추정을 위해서는 별도의 프리앰블 구조를 사용하여야 한다. 본 논문에서는 OFDM/OQAM-IOTA 시스템 채널 추정에 적합한 새로운 프리앰블 구조를 제안하고, 제안된 프리앰블을 사용하여 Ideal 채널 추정과 중저속 이동 환경에서의 Practical 채별 추정을 수행하여, 그 결과를 일반적인 OFDM/QAM 시스템의 성능과 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과에 의하면, 제안된 프리앰블 구조를 사용한 OFDM/OQAM-IOTA 시스템이 FFT 크기의 1/4을 보호구간으로 사용하는 일반적인 OFDM/QAM 시스템보다 Target BER 10-3에서 1.5 dB 정도의 Eb/NO 이득이 있으며, 또한 $25\%$ 정도의 데이터 전송률 이득을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권2호
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• pp.9-17
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• 2010

최근 들어, 차세대 무선 광대역 통신 시스템의 전송 방식으로 큰 관심을 받고 있는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 볼 수 있으며 하나의 데이터열이 보다 낮은 데이터 전송률을 갖는 부반송파를 통해 전송된다. OFDM을 사용하는 중요한 이유 중 하나는 OFDM을 사용하면 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문이다. 하지만 출력 신호의 크기가 Rayleigh 분포를 갖기 때문에 무선 통신 환경에서 SSPA (Solid State Power Amplifier)와 같은 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인하여 단일 반송파 전송 방식보다 심각한 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)과 HPA의 비선형성에 의한 신호의 왜곡과 스펙트럼의 확산을 방지하기 위해 canonical piecewise-linear (PWL) 모델 기반의 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 제안된 사전왜곡기의 성능평가를 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널 하에서 QPSK, 16-QAM, 64-QAM 변조 방식을 이용하고, 1024-point FFT/IFFT로 구현된 OFDM 시스템에 대한 모의실험을 실시한 결과, 비트오율과 비선형성 개선측면에서 우수한 성능을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권1호
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• pp.59-65
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• 2008

본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(OFDMA, Orthogonal frequency Division Multiple Access)에서 전송률의 비율적 제한 조건(Constraint)이 고려된 자원 할당 방식에 대해 논의한다. 제안된 자원 할당 방식은 비트 오율, 전송 전력 및 전송 비율 등에 관한 제한 조건 하에서 사용자들이 요구하는 다양한 서비스를 만족하면서 최대의 시스템 전송률을 얻기 위한 최적화 문제를 다룬다. 본 문제에 관한 최적의 해(optimal solution)는 상당히 복잡하므로 부 채널 할당과 전력 할당을 나누어 복잡도를 낮춘 부 최적 해(Suboptimal solution)를 제안한다. 먼저, 각 사용자에게 할당될 부 채널의 수를 사용자들의 평균 신호 대 잡음비와 전송률 비율을 기반으로 결정한다. 이어서 사용자에게 할당될 부 채널은 변형된 max-min 알고리즘에 따라 결정되고 이를 기반으로 최적화 문제에 대한 Lagrange dual 문제의 해를 구하는 최적의 전력 할당 방식을 제안한다. 또한 보다 낮은 복잡도를 갖는 전력 할당을 위해 반복적 전송 비율 검출 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 모의실험을 통해 본 논문에서는 제안하는 알고리즘이 사용자 간의 전송률에 관한 공평성(fairness)을 정확히 만족하면서 시스템의 전송률을 극대화할 수 있음을 분석한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.44-53
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• 1999

다중경로 페이딩 환경에서 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)신호의 효율적인 전송을 위해 파일롯을 기반으로 한 시간 평균 채널 추정 방식을 제안하고, 그 성능을 분석하였다. OFDM 시스댐에 서는 각 부반송파의 채널 페이딩 왜곡을 보상하기 위해 주파수 영역 채널 추정이 사용된다. 이 방식은 주파수 축에서 분산 파일롯을 사용하여 간단한 보간에 의해 채널 왜곡을 추정하므로 이때의 채널 추정치는 잡음 으로 인한 왜곡 성분이 포함되어 있다 본 논문에서는 채널 추정치에 포함된 잡음으로 인한 왜곡 성분을 제거하기 위해 시간 영역 채널 추정 방식을 제안한다. 제안한 방식은 주파수 영역 채널 추정 후 채널의 주파수 응답을 시간 축으로 평균을 취함으로써 추정된 채널 응답에 포함된 잡음 성분을 효과적으로 제거할 수 있다. 제안한 채널 추정기의 성능을 평가하기 위해 캠퓨터 모의 실험을 수행하였다. 라이시안 채널에서 SER (Symbol Error Rate)이 $10^{-4}$일 때를 기준으로 하여 완벽한 채널 추정의 경우와 제안한 방법 및 기존 방법의 성능을 비교하였다. 제안한 채덜 추정기는 완벽한 채널 추정의 경우와 비교시에 16 QAM. 64 QAM에서 각각 0.07 dB. 0.6 dB 차이가 있었으며 가우시안 보간에 의한 채널 추정과 비교시는 각각 약 1. 7 dB. 1.9 dB의 성능 개선을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.49-58
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• 2006

본 논문에서는 시변 주파수 선택적 페이딩 채널에서 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템을 위한 curve-fitting 채널추정 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시간영역 및 주파수영역에서 1차원 curve-fitting을 통하여 smoothing과 interpolation을 순차적으로 수행함으로써 채널추정 정확도를 크게 개선할 수 있다. 먼저, 파일럿 심벌들을 사용하여 LS(least-Square) 추정치를 구하고, 이를 바탕으로 파일럿 밀도가 상대적으로 높은 영역을 선택하여 최소자승오차 기준에 따라 적절한 차수의 다항식으로 1차원 curve-fitting을 수행한다. 다음으로, 이 다항식을 이용하여 주어진 범위 내에 존재하는 LS 추정치들을 smoothing하고, interpolation 또는 prediction을 통하여 데이터 전송을 위하여 필요한 채널추정치들을 구한다. 이어서, 선택된 영역에서 얻어진 채널추정치들을 나머지 영역에서 또 다른 다항식을 사용하여 동일한 과정으로 1차원 curve-fitting을 통하여 smoothing과 interpolation을 수행함으로써 시간영역 및 주파수영역에서의 채널추정을 완료한다. 모의실험을 통하여 다양한 채널환경에서 MSE (mean square error) 및 BER (bit error rate) 성능을 분석한 결과, 제안된 방법이 기존의 채널추정 방법들에 비하여 월등히 우수하며, 최적의 Wiener 필터링 방법보다도 우수함을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1239-1247
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• 2003

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 통신 방식은 무선 고속 데이터 전송에 적합한 방식이다. 하지만 높은 PAPR(peak-to-average power ratio)의 발생으로 HPA(high power amplifier)에서 비선형 왜곡된다. 따라서 본 논문에서는 일정량의 부반송파를 PAPR 저감을 위해 사용하지만 별도의 부가정보 전송이 필요하지 않는 DSI(dummy sequence insertion) OFDM을 제안한다. DSI 방식은 기존 PTS(partial transmit sequence)나 SLM(selected mapping) 방식에서의 부가 정보와 달리 단지 PAPR 감소에만 사용되는 특정한 더미 데이터 시퀀스(dummy data sequence)를 전송한다. 더미 시퀀스로 상보 시퀀스(complementary sequence)와 상관 시퀀스(correlation sequence)를 사용하고 좀더 효과적 인 PAPR 저감을 위해 플리핑(flipping) 방법을 사용한다. 또한 DSI 방식은 기존의 블록코딩 방식보다 나은 전송 효율(spectral efficiency)을 갖는다. 그리고 DSI 방식은 처리시간 및 계산량을 줄이기 위해 threshold 기법을 적용한다. 하지만 PAPR 저감 성능은 기존 방식보다 떨어진다. 하지만 제안한 DSI 방식의 중요한 장점은 더미 데이터 시퀀스의 손상에 의해 BER특성이 영향을 받지 않는다는 것이다. 결론적으로 DSI 방식은 OFDM 보다 낮은 PAPR을 갖고 기존의 PIS나 SLM에 비해 처리시간을 감소시키고 BER성능 개선이 이루어진다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.156-163
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• 2014

본 논문에서는 composit right-left handed (CRLH) 전송 선로에서 발생하는 -1 모드를 이용하여 십자 개구 결합 급전을 갖는 소형 원형 편파 메타 물질 안테나를 제안한다. -1 모드는 일반적인 패치 안테나의 기본 모드인 $TM_{010}$ 모드와 동일한 성질을 가지고 있기 때문에, 원형 편파의 동작원리를 동일하게 적용할 수 있다. 원형 편파는 두 개의 수직인 모드가 $90^{\circ}$의 위상 차이를 가질 때 형성된다. 두 개의 -1 모드를 얻기 위해서 사각형 형태를 갖는 4개의 버섯 구조를 이용하였고, 모드 간에 $90^{\circ}$의 위상차를 인가하기 위해서 십자형 개구의 폭과 길이를 최적화 하였다. 제작된 안테나의 4개로 배열된 버섯 구조의 면적은 $0.34{\lambda}_g{\times}0.34{\lambda}_g$이며, RT/duroid5880 기판에 설계되었다. 제안된 안테나의 중심 주파수는 좌수 원형 편파 안테나의 경우 1.622 GHz 원형 편파의 3 dB 대역폭은 3 MHz로 측정되었다. 우수 원형 편파 안테나의 경우, 중심 주파수는 1.609 GHz로 원형 편파의 3 dB 대역폭은 3 MHz로 측정되었다. 각각 안테나의 효율은 좌수 원형 편파 안테나의 경우 61.1 %, 우수 원형 편파 안테나의 경우 54.5 %로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권12호
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• pp.42-48
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• 2008

차세대 무선 통신 시스템은 멀티밴드/멀티모드 동작이 가능한 RF 송수신기를 필요로 하고 있다. Polar transmitter는 효율적인 switched-mode RF 전력증폭기를 사용함으로써 높은 효율성을 얻을 수 있기 때문에 EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 및 WLAN (Wireless Local Area Network)과 같이 고속의 데이터 전송율을 지원하는 시스템에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) 감소기법을 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) polar transmitter에 적용하여 그 성능을 평가하였다. 이 방법은 polar 변조된 신호에 대하여 피크 윈도잉을 사용한 것으로 다양한 윈도우 형태와 길이를 적용하여 비트오율 (Bit Error rate; BER)과 오차 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM)를 측정하였다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 효율적인 PAPR 감소와 더불어 클리핑으로 인한 대역의 왜곡 (out-of-band distortion)이 감소함을 관측하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권2C호
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• pp.170-183
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• 2002

본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식을 채택한 DVB-D(Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 시스템의 효율적인 주파수 및 심볼 동기 구조를 제안하였다. 주파수 동기시 고려해야 할 사항은 정규화된 주파수 오프셋(실제 주파수 오프셋/부반송파 간격)의 소수부가 $\pm$0.5 부근에 위치할 때, 알고리즘의 추정 성능이 안정적이지 못하여 동기화에 필요한 심볼이 많이 요구된다는 점이다. 본 논문에서 제안하는 주파수 동기 구조는 대략적인 주파수 동기를 여러 심볼 동안 추정한 평균값을 이용하여 정규화된 주파수 오프셋의 소수부가 $\pm$0.5 부근에 위치할 때의 모호성을 해결하고, 대략과 미세 주파수 동기를 동시에 추정하여 보상하는 효율적인 구조이다. 또한 기존의 OFDM 심볼 동기 수행시 대략과 미세로 나누는 동기 구조를 변경하여 윈도우 오프셋이 항상 보호구간 내의 일정 범위 안으로 잔류하도록 만들어 대략적인 심볼 동기 만으로도 다중경로 페이딩 채널에서 시스템의 성능 열화 없이 하드웨어 구현이 용이한 심볼 동기 구조를 제안하였다. 그리고, 광범위한 시뮬레이션에 의해 본 제안 방식의 우수성을 증명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권5A
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• pp.382-388
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• 2005

이동 통신 시스템이 발전함에 따라서 점점 더 대용량의 고속 데이터 전송을 할 수 있는 시스템이 필요하게 되었다. 이러한 시스템으로 주목을 받는 것이 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. 그러나 OFDM 시스템에서는 ISI (Inter-Symbol Interference)의 영향을 줄이기 위해 보호구간 (Guard Interval)을 삽입하기 때문에 데이터 전송률과 대역폭 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 보호구간이 없는 OFDM 시스템의 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 우선 다중 경로 채널 환경에서 다중 경로 신호를 추정하여 수신된 신호에서 제거함으로써 간섭을 줄일 수 있는 PIC (Parallel Interference Cancellation) 기법에 대해서 살펴본다. 또한 인접 심볼 때문에 생기는 간섭성분에 대한 Cross-Correlation 행렬을 구하고 그것의 역행렬을 이용하여 전송된 신호를 추정하는 Pseudo-Decorrelator 방법을 사용한 성능 향상 기법을 제안한다. 컴퓨터 모의실험을 실시하여 제안된 시스템의 성능을 평가하고, 보호구간이 없는 OFDM 시스템과 PIC기법을 적용한 시스템의 성능과 비교한다.