• 대한수학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.939-955
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• 2022

In this paper, we study a first-order non-linear singularly perturbed Volterra integro-differential equation (SPVIDE). We discretize the problem by a uniform difference scheme on a Bakhvalov-Shishkin mesh. The scheme is constructed by the method of integral identities with exponential basis functions and integral terms are handled with interpolating quadrature rules with remainder terms. An effective quasi-linearization technique is employed for the algorithm. We establish the error estimates and demonstrate that the scheme on Bakhvalov-Shishkin mesh is O(N^-1) uniformly convergent, where N is the mesh parameter. The numerical results on a couple of examples are also provided to confirm the theoretical analysis.

• ETRI Journal
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• 제46권4호
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• pp.727-736
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• 2024

Telecommunications through an electrically conductive medium require the use of carrier bands with very-low and ultralow frequencies to establish radiofrequency links in harsh environments. Recent advances in atomic magnetometers operating at very-low frequencies have facilitated the reception of digitally modulated signals. We demonstrate the transmission and reception of quadrature phase-shift keying (QPSK) signals using a multi-resonant loop antenna and atomic magnetometer, respectively. We report the measured error vector magnitude according to the symbol rate for QPSK modulation and analyze the bandwidth of a receiver based on the atomic magnetometer. The multi-resonant loop antenna noticeably enhances the bandwidth by over 70% compared with a single-loop antenna. QPSK modulation for a carrier frequency of 20 kHz and symbol rate of 150 symbols per second verifies the feasibility of demodulation, and the measured error vector magnitude and signal-to-noise ratio are 7.29% and 30.9 dB, respectively.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권9호
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• pp.1-8
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• 2010

DPM (Digital Phase wrapping Modulation) open-loop polar transmitter는 in-phase와 quadrature 신호를 진폭(envelope) 신호와 위상(phase) 신호로 변환한 후 신호의 사상화 과정을 거쳐 광대역 통신 시스템에서의 효율적인 적용이 가능하다. 사상화 과정은 일반적인 통신 시스템에서의 양자화와 유사하며 그 과정에서 발생하는 오차를 고려할 때 좌표계 변환부에 CORDIC (COordinates Rotation DIgital Computer) 알고리듬 대신 테일러 급수 근사 기법의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 테일러 급수 근사 기법을 광대역 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템용 DPM polar transmitter의 직교 좌표계-극 좌표계(cartesian to polar coordinate) 변환부에 적용하는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 방법은 CORDIC 알고리듬을 채용하고 있다. 이것을 효율적으로 적용하기 위해 모의 실험을 통해 각각의 기법에 대한 평균제곱오차 (MSE : Mean Square Error) 성능을 측정하고, 설계 관점에서 허용된 CORDIC 오차를 기준으로 알고리듬의 최소 반복횟수와 테일러 급수의 최소 근사 차수를 찾는다. 또한 FPGA 전달 지연속도를 비교한 결과에 의하면 CORDIC 알고리듬 대신 낮은 차수의 테일러 급수 근사 기법을 사용해 좌표 변환부의 처리 속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권6B호
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• pp.1024-1031
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• 1999

본 논문에서는 고속 광대역의 정보신호를 다중경로 페이딩 환경에서 효율적으로 전송하기 위하여 M-ary QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 신호와 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 직교 주파수 분할 다중화) 전송방식을 사용할 때, 반송파의 주파수 \ulcorner셋이 발생하는 동기오차가 수신시스템에 미치는 영향과 이에 따른 OFDM-16QAM 및 OFDM-64QAM의 수신 SER(Symbol Error Rate) 성능을 분석하였다. 분석 결과, OFDM 전송시스템에서 반송파의 주파수 \ulcorner셋에 의한 인접 부채널간 간섭은 부반송파의 개수에 비례하여 크게 증가하였고, 높은 신호대 잡음전력비에서도 SER 성능에 error floor가 발생하였다. 즉, OFDM-64QAM의 경우, OFDM-16QAM보다 주파수 \ulcorner셋에 의한 SER 성능열화가 커서 정규화된 반송파의 주파수 \ulcorner셋이 0.011일 때 SER=1$\times$10-7에서 error floor가 발생하였다. 따라서, 본 연구를 통해 OFDM-16QAM과 OFDM-64QAM 시스템에서 요구 SER 성능을 만족하기 위해 허용 가능한 최대 주파수 \ulcorner셋을 결정할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9C호
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• pp.810-819
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• 2007

90도 위상 천이기나 필터와 같은 불완전한 시스템 요소에 의해 생성되는 I(inphase)축과 Q(quadrature)축 간의 불균형은 피할 수 없는 물리적 현상으로 동기 변/복조 시스템(coherent modulation/demodulation system) 구현에 있어서 성능 열화를 유발한다. 본 논문에서는 AWGN (additive white Gaussian noise) 채널 환경에서 수신기의 I/Q 불균형이 존재하는 경우, DVB(digital video broadcasting)-S2 시스템에서 사용되는 변조방식에 대한 정확하고 일반화된 심벌 오류 확률을 2차원 결합 가우시안 Q-함수(two-dimensional joint Gaussian Q-function)의 선형 결합(linear combination)의 형태로 유도한다.

• ETRI Journal
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• 제36권2호
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• pp.206-213
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• 2014

This paper presents a novel 90 GHz band 16-quadrature amplitude modulation (16-QAM) orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) communication system. The system can deliver 6 Gbps through six channels with a bandwidth of 3 GHz. Each channel occupies 500 MHz and delivers 1 Gbps using 16-QAM OFDM. To implement the system, a low-noise amplifier and an RF up/down conversion fourth-harmonically pumped mixer are implemented using a $0.1-{\mu}m$ gallium arsenide pseudomorphic high-electron-mobility transistor process. A polarization-division duplex architecture is used for full-duplex communication. In a digital modem, OFDM with 256-point fast Fourier transform and (255, 239) Reed-Solomon forward error correction codecs are used. The modem can compensate for a carrier-frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of $10^{-5}$ at a signal-to-noise ratio of about 19.8 dB.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권6호
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• pp.80-86
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• 2001

This paper proposes a precision displacement measuring method of detecting fringe movement of interferograms with a nanometric resolution. It is well known that the laser interferometer plays a useful and essential role in scientific and industrial application, but they have such error sources as an unequal gain of detectors, imbalanced beams, and lack of quadrature. These error sources degrade the accuracy of the interferometer. However, the fringe movement of interferograms has little relation with these error sources. In order to investigate performance of the proposed method. analysis and simulation were executed over random noise and wavefront distorion. Results of the simulation show that the proposed method is robust against these errors. Experiment was implemented to verify this method.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.677-687
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• 2016

Multi-way relay networks (MWRNs) allow multiple users to exchange information with each other through a single relay terminal. MWRNs are often incorporated with capacity achieving lattice codes to enable the benefits of high-rate signal constellations to be extracted. In this paper, we analytically characterize the symbol error rate (SER) performance of a functional decode and forward (FDF) MWRN in the presence of channel estimation errors. Considering M-ary quadrature amplitude modulation (QAM) with square constellations as an important special case of lattice codes, we obtain asymptotic expressions for the average SER for a user in FDF MWRN. The accuracy of the analysis at high signal-to-noise ratio is validated by comparison with the simulation results. The analysis shows that when a user decodes other users with better channel conditions than itself, the decoding user experiences better error performance. The analytical results allow system designers to accurately assess the non-trivial impact of channel estimation errors and the users' channel conditions on the SER performance of a FDF MWRN with M-QAM modulation.

• ETRI Journal
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• 제34권5호
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• pp.649-654
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• 2012

This paper presents a novel 16-quadrature-amplitude-modulation (QAM) E-band communication system. The system can deliver 10 Gbps through eight channels with a bandwidth of 5 GHz (71-76 GHz/81-86 GHz). Each channel occupies 390 MHz and delivers 1.25 Gbps using a 16-QAM. Thus, this system can achieve a bandwidth efficiency of 3.2 bit/s/Hz. To implement the system, a driver amplifier and an RF up-/down-conversion mixer are implemented using a $0.1{\mu}m$ gallium arsenide pseudomorphic high-electron-mobility transistor (GaAs pHEMT) process. A single-IF architecture is chosen for the RF receiver. In the digital modem, 24 square root raised cosine filters and four (255, 239) Reed-Solomon forward error correction codecs are used in parallel. The modem can compensate for a carrier-frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of $10^{-5}$ at a signal-to-noise ratio of about 21.5 dB.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11C호
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• pp.1070-1076
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• 2003

이 논문에서는 주파수 비 선택적 m분포 나카가미 페이딩 채널에서 정방형 M-QAM 신호에 대하여 MRC 다이버시티 적용시 정확하고 일반화된 평균 비트 에러 확률식을 closed-form으로 유도하고 성능을 분석한다. 독립된 페이딩 환경과 상관된 페이딩 환경에 대하여 각각 L개의 브랜치를 가지는 MRC 다이버시티를 고려하며. 성능 분석을 통하여 에러 성능이 향상됨을 보인다. 이 논문에서 제시되는 새로운 비트 에러 확률 식들은 이동 통신의 페이딩 채널에서 MRC 다이버시티가 적용된 임의의 정방형 M-QAM 신호에 대한 성능을 계산하고 분석하는데 유용한 방법을 제공한다.