Yoo, HyunGi;Park, MyoungYeol;Kim, YoungSu;Ahn, SangChul;Bien, Franklin
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제4권4호
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pp.258-264
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2015
The first 77 GHz transceiver that applies a heterodyne structure-based linear frequency modulation-frequency shift keying (LFM-FSK) front-end module (FEM) is presented. An LFM-FSK waveform generator is proposed for the transceiver design to avoid ghost target detection in a multi-target environment. This FEM consists of three parts: a frequency synthesizer, a 77 GHz up/down converter, and a baseband block. The purpose of the FEM is to make an appropriate beat frequency, which will be the key to solving problems in the digital signal processor (DSP). This paper mainly focuses on the most challenging tasks, including generating and conveying the correct transmission waveform in the 77 GHz frequency band to the DSP. A synthesizer test confirmed that the developed module for the signal generator of the LFM-FSK can produce an adequate transmission signal. Additionally, a loop back test confirmed that the output frequency of this module works well. This development will contribute to future progress in integrating a radar module for multi-target detection. By using the LFM-FSK waveform method, this radar transceiver is expected to provide multi-target detection, in contrast to the existing method.
Journal of information and communication convergence engineering
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제2권2호
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pp.71-75
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2004
In non-selective frequency environment, it is difficult to take the advantage of path diversity. In the literature, some methods have been proposed to solve the issue. This paper presents a new method to obtain the resolvable path in Indoor Multi-carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) system by using downlink beam forming. With the aid of downlink beamforming, the most reliable path is found and chosen for the communication link. The new approach is evaluated in term of bit error rate (BER) and power consumption. The simulation results show that the new approach can get better BER performance. However, the cost of BER improvement is a small degradation in power reservation.
In this paper, a performance comparison between two blind signal estimation algorithms in a LTI channel is considered. The two algorithms, Iterative Least-Squares with Projection (ILSP) and a modified ILSP, are based on the finite-alphabet property of input symbols. This case typically arises in a multiple access system with a sensor array antenna at the receiving end. We start with the formulation of a maximum-likelihood (ML) estimation problem under an additive white Gaussian noise assumption. A blind ML estimator is derived with its iterative algorithm for calculation. Then we narrow down the consideration of this problem to QPSK case so that a modified algorithm is proposed for $\pi$/4-QPSK case. The modified version is compared with the original ILSP algorithm in terms of the rate of the convergence to global minima. A computer simulation shows that the modified algorithm gives a better performance. This result implies that the performance of the blind separation algorithms may be greatly improved by adopting a smart coding scheme with rich structure.
본 논문에서는 고해상도 도래방향 추정기법인 MUSIC(Multiple Signal Classification) 알고리즘의 설계에 대해서 연구하였다. MUSIC 알고리즘은 고유벡터와 방향벡터의 요소가 복소수이기 때문에 하드웨어 구현을 위해서는 입력상관행렬을 확장하거나 유니터리(Unitary) 개념을 적용해야 한다. 이에 따라 MUSIC 알고리즘의 방향벡터와 잡음고유벡터가 서로 직교한다는 성질을 이용하여, 소자 간격과 도래방향을 고려한 기지의 방향벡터와 신호에 의한 잡음고유벡터의 실수연산을 통해 도래방향을 구하였다. 본 논문에서는 MUSIC 알고리즘을 안테나 소자가 2개, 소자 간격이 0.5A인 경우에 대해서 하드웨어 구현이 가능하도록 Verilog HDL(Verilog Hardware Description Language)을 이용하여 설계하고 결과를 확인하였다.
This paper focuses on a mobile edge-computing-enabled heterogeneous network. A battery level-aware task-scheduling framework is proposed to improve the energy efficiency and prolong the operating hours of battery-powered mobile devices. The formulated optimization problem is a typical mixed-integer nonlinear programming problem. To solve this nondeterministic polynomial (NP)-hard problem, a decomposition-based task-scheduling algorithm is proposed. Using an alternating optimization technology, the original problem is divided into three subproblems. In the outer loop, task offloading decisions are yielded using a pruning search algorithm for the task offloading subproblem. In the inner loop, closed-form solutions for computational resource allocation subproblems are derived using the Lagrangian multiplier method. Then, it is proven that the transmitted power-allocation subproblem is a unimodal problem; this subproblem is solved using a gradient-based bisection search algorithm. The simulation results demonstrate that the proposed framework achieves better energy efficiency than other frameworks. Additionally, the impact of the battery level-aware scheme on the operating hours of battery-powered mobile devices is also investigated.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권7호
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pp.1774-1794
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2024
In the field of environmental sensing, it is necessary to develop radio planning techniques for the next generation Internet of Things (IoT) networks over mixed terrains. Such techniques are needed for smart remote monitoring of utility supplies, with links situated close to but out of range of cellular networks. In this paper, a three-dimension (3-D) geometric optimization algorithm is proposed, considering the positions of edge IoT devices and antenna coupling factors. Firstly, a multi-level single linkage (MLSL) iteration method, based on geometric objectives, is derived to evaluate the data rates over ISM 915 MHz channels, utilizing optimized power-distance profiles of continuous waves. Subsequently, a federated learning (FL) data selection algorithm is designed based on the 3-D geometric positions. Finally, a measurement example is taken in a meadow biome of the Mexican Colima district, which is prone to fluvial floods. The empirical path loss model has been enhanced, demonstrating the accuracy of the proposed optimization algorithm as well as the possibility of further prediction work.
본 논문에서는 스마트 그리드 응용 등을 타깃으로 한 3상 4선 전력선 채널상의 MIMO-OFDM 광대역 전력선 통신방식 (BPLC broadband power line communication)을 검토하고 성능을 분석한다. 실제전력선 채널 환경을 감안하여 기존의 확정적 페이딩 채널 모델 (Zimmennann 모델, MTL 모델 등) 대신 통계적 전력선 페이딩 채널 모델을 채택한다. 본 논문에서는 3상 4선식 전력선을 이용한 $2{\times}2$ MIMO 및 $3{\times}3$ MIMO 방식을 설계하며, 특별히 MIMO 채널 내 안테나 링크 간 크로스 토크의 유무에 따른 전송 용량 손실과 이에 의거한 시스템 성능 분석을 실시한다. 부반송파 간 주파수간섭을 줄여주기 위해 공간주파수 부호화 전송방식을 채택하며 전력선 채널에 적합한 최대비 합성법 (MRC maximum ratio combining)으로 다중 안테나 및 다중 경로 페이딩 다이버시티 이득을 얻는다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임펄스 잡음지수의 변화, 용량 손실 비율의 변화, 서로 다른 수신 신호 합성기법 (최대비 합성, 등가이득 합성, 선택적 함성)에 따른 시스템 성능을 비교분석한다.
현재 군에서 운용하고 있는 지뢰탐지 방법은 다양하나 통상 야전에서는 육안탐지, 탐침에 의한 탐지, 탐지기에 의한 탐지, 기타탐지 방법 등으로 지뢰를 탐지하며, 탐지기에 의한 탐지방법은 GPR센서를 이용한 탐지기로 금속탐지는 가능하나 비금속탐지가 곤란하며, 탐지를 실시한 곳과 실시하지 않은 지역을 구분할 수 없고, 많은 인력과 시간이 낭비되는 문제점이 있으며, 사용자가 센서를 일정한 속도로 움직이지 않거나, 너무 빨리 움직이는 경우 지뢰를 정확히 탐지하기가 곤란하다. 따라서 이러한 단방향 초음파 센싱 신호를 이용한 지뢰탐지 오류의 문제점을 개선하고자 Human Body 안테나부, 메인마이크로프로세서 유닛부, 스마트안경부, 바디장착형 LCD모니터부, 무선데이터 송수신부, 벨트형 전원공급부, 블랙박스 카메라부, 보안통신 헤드셋부로 구성한 스마트 웨어러블 지뢰탐지 장치를 연구하였다. 이 연구결과를 토대로 IoT(Internet of Things) 기반으로도 지하에 있는 지뢰를 탐지할 수 있는 가능성을 확인하기 위해 실험을 진행하고자 한다. 본 논문은 서론, 실험환경 구성, 시뮬레이션 분석, 결론 순으로 구성 하였으며, 서론에서는 지뢰, 지뢰 탐지기, 연구진행 등 연구내용을 소개 하고, 실험 환경 구성은 야전과 동일한 환경과 매설방법을 기초로 M14폭풍형 대인지뢰, M16A1파편형 대인지뢰, M15 및 M19대전차 지뢰, 지뢰와 유사한 플라스틱 병, 알루미늄 캔으로 구성하였으며, 시뮬레이션 분석은 지뢰탐지 장치 구현 성능을 분석하기 위해 매트랩을 이용한 시뮬레이션을 진행하여, IoT 신호를 생성 및 전송하고, 각각의 수신된 신호를 분석하여 지뢰의 탐지 성능을 확인한 후 IoT 기반 지뢰탐지 알고리즘 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하여 지하에 있는 지뢰를 탐지할 수 있는 가능성을 IoT기반으로 입증하려고 한다.
최초의 방송미디어로 오랜 시간 큰 인기를 누렸던 라디오는 현재 위기를 맞이하고 있다. 라디오는 여전히 장비 구매 및 수신 비용 측면에서 저렴하며, 가장 소형화할 수 있는 기기이기에 휴대하기 가장 좋고 비상 시 정보원으로서 활약하고 있지만 다양한 경쟁 미디어의 범람 속에서 위기를 맞이하게 된 것이다. 라디오는 2000년 이후 지속적으로 이용률이 떨어지고 있으며 디지털화도 아직 완벽히 이루지 못한 채 표류 중이다. 그러나 라디오는 그 특성 및 가치가 생존 및 발전을 보장하고 있다. 소리만을 매개로 한다는 점은 라디오의 한계이지만 라디오만의 고유한 가치이기도 하다. 다양한 경쟁 매체의 범람 속에서 라디오는 그 가치로 인해 살아남으며, 또 상당한 가능성을 가지고 있다는 점은 영국의 경우를 통해 볼 수 있다. 영국은 1990년대보다 2000 년대에 더 높은 라디오 청취율을 이끌어 냈다. 이에 본고는 일상성, 정보성, 개인성, 참여성, 모험성, 대체미디어, 전문성, 음악미디어의 특성을 갖는 라디오와 인터넷의 특성을 비교해보고, 교통수단 이용 시 차량용 기기를 이용한 지상파 안테나 직접 수신 방법이 가장 높은 비율을 차지하는 라디오의 청취 방법에 대하여 연구하며, 라디오 청취율 증가에 대한 이해를 통하여 라디오의 미래를 특히 스마트폰과 인터넷을 기반으로 한 스마트 세대의 특성과 대비하여 고찰해보고자 하였다. 그 결과 스마트 세대들은 파편적인 정보 속에서 자신들의 선택에 의해서만 취득할 수 있었던 오락과 유희가 변화를 꾀하고 있는 것으로 판단되며, 라디오는 '선별된 정보' 및 '신뢰성'이라는 장점을 통해 미래에도 영향력을 지닌 미디어가 될 수 있을 것이라 예상된다. 그러나 이러한 가능성을 염두에 둘 때 라디오는 결국 디지털화와 동시에 방송 콘텐츠의 전문성과 신뢰성을 더욱 키워야 할 필요가 있을 것이며, 그 초점은 다양한 경험과 문화적 체험에 맞추는 것이 라디오만의 경쟁력을 갖춘 것이라 할 수 있을 것이다.
최근 빠른속도로 발전하는 무선통신기술로 인하여 스마트 기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이에 따른 데이터 트래픽의 문제가 날로 증가함에 따라 네트워크의 용량 증대를 위하여 아직 개척되지 않은 새로운 영역인 6GHz 이상의 대역에 대한 연구가 진행되었다. 밀리미터파(Millimeter Wave, MmWave) 통신은 6GHz 이상의 대역을 이용하여 초당 기가비트의 데이터 전송률 달성을 가능하게 한다. 작은 파장으로 인한 경로 손실을 극복하기 위해 대량의 안테나 배열을 사용하여 이득을 높인다. 본 논문에서는 하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)을 이용한 프리코딩 과정에서 시스템의 스펙트럼 효율(Spectral efficiency)을 최대화 하는 알고리즘을 제시하였다. 또한 스펙트럼 효율이 최대가 되는 빔 수의 최적화 방법을 수식을 통해 제안하였다. 제안한 방법으로 스펙트럼 효율을 최대화 하는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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