• 제목/요약/키워드: smart radio

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Security-reliability Analysis for a Cognitive Multi-hop Protocol in Cluster Networks with Hardware Imperfections

  • Tin, Phu Tran;Nam, Pham Minh;Duy, Tran Trung;Voznak, Miroslav
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권3호
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    • pp.200-209
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    • 2017
  • In this paper, we investigate the tradeoff between security and reliability for a multi-hop protocol in cluster-based underlay cognitive radio networks. In the proposed protocol, a secondary source communicates with a secondary destination via the multi-hop relay method in the presence of a secondary eavesdropper. To enhance system performance under the joint impact of interference constraint required by multiple primary users and hardware impairments, the best relay node is selected at each hop to relay the source data to the destination. Moreover, the destination is equipped with multiple antennas and employs a selection combining (SC) technique to combine the received data. We derive closed-form expressions of the intercept probability (IP) for the eavesdropping links and the outage probability (OP) for the data links over a Rayleigh fading channel. Finally, the correction of our derivations is verified by Monte-Carlo simulations.

스펙트럼 집성을 위한 멀티 밴드 DFT-S OFDM 시스템에서 직교 불균형과 위상 잡음의 영향 분석 및 보상 (Influences and Compensation of Phase Noise and IQ Imbalance in Multiband DFT-S OFDM System for the Spectrum Aggregation)

  • 유상범;유흥균;최진규;김진업
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1275-1284
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    • 2010
  • 차세대 이동 통신 시스템을 위한 LTE-advanced(Long Term Evolution advanced)에서는 100 MHz의 대역폭과 1 Gbit/s의 전송 속도가 요구된다. 그러므로 사용 가능한 주파수의 확장을 위하여 최근 스펙트럼 집성 방법이 연구 되고 있다. 빈 주파수를 모아서 사용함으로 대역 효율이 증가한다. 그러나 송수신기는 Digital RF 및 SDR(Software Define Radio)기반의 수신기가 연구되고 있다. 그러므로 주파수 합성기와 증폭기는 광대역으로 동작하며 송수신기에서는 RF 불균형이 증가한다. LTE advanced의 상향 링크는 복수의 전력 증폭기를 사용하는 DFT-SOFDM이다. 그러나 위상 잡음과 직교 불균형이 포함된 수신기의 주파수 영역에서 ICI의 영향이 증가한다. 본 논문에서는 멀티 밴드 OFDM 시스템에서 위상 잡음과 직교 불균형을 고려하여 수신부의 주파수 영역에서 ICI(Inter Carrier Interference)의 영향을 분석한다. 또한, 상향 링크 시스템을 고려하여 주파수 영역에서 위상 잡음과 직교 불균형에 의한 영향을 분리하여 채널을 정확하게 추정하여 보상하고, 직교 불균형과 위상 잡음을 보상하는 방식을 제안한다. 제안된 방식을 사용하여 성능 개선이 2 dB 개선됨을 보였다.

USRP와 GNU Radio를 이용한 27MHz 무선 키보드 전자파 신호 분석 (Analysis of 27MHz Wireless Keyboard Electromagnetic Signal Using USRP and GNU Radio)

  • 김호연;심보연;박애선;한동국
    • 정보보호학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.81-91
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    • 2016
  • 현재 전자기기가 없는 현실을 상상하기 어려울 만큼 각종 전자기기들이 우리 생활 속 깊숙한 곳까지 파고들어와 있다. 그중 높은 편의성과 휴대성을 가진 스마트폰, 태블릿 PC, 무선 키보드와 같은 무선 전자기기의 사용이 급격히 증가하고 있다. 또한 전자기기에서 중요한 개인정보 및 금융정보의 사용이 증가함에 따라 이를 탈취하기 위한 다양한 공격들이 보고되고 있다. 이에 본 논문에서는 대표적인 무선기기 중 27MHz 무선 키보드를 대상으로 취약성을 분석하고, 무선 키보드 분석 환경을 구축하였다. 뿐만 아니라 실생활에서 무선 키보드 사용 시 존재하는 취약성에 대한 실험을 수행하였다. 실험 결과는 향후 무선기기의 취약성 및 안전성 검증에 활용될 것으로 사료된다.

단일 안테나를 사용하는 단일대역 전이중 통신을 위한 자기간섭신호제거와 터보 등화기 설계 (Self-Interference Cancellation and Turbo Equalizer Design for the Single-band Full Duplex System using Single Antenna)

  • 최진규;안창영;유흥균
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권2호
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    • pp.7-17
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    • 2015
  • 본 논문에서는 터보 등화기를 결합한 단일 안테나 구조의 동일 대역 동시 전 이중 통신 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 단일 안테나를 사용하기 위하여 Balanced Feed Network회로를 이용하여 송신 신호와 수신 신호를 격리시킨다. 또한 추가적으로 자기 간섭 신호를 감쇄시키기 위하여 RF Cancellation과 Digital Cancellation을 사용한다. 마지막으로 상대국에서 자국으로의 채널 상황이 열악할 경우와 Digital Cancellation이후에도 남은 잔류 자기 간섭 신호에 의한 상대국에서 보낸 수신 신호에 오류가 발생할 경우에도 통신의 신뢰도를 보장할 수 있도록 터보 등화기를 결합한다. 본 논문에서 제안하는 시스템의 성능을 확인하기 위하여 Simulink 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 시스템을 설계하였다. 시뮬레이션 결과, 본 논문에서 제안하는 시스템은 단일 안테나를 사용하며 동일 대역에서 Balanced Feed Network, RF(radio frequency) Cancellation, Digital Cancellation 그리고 터보 등화기를 통해 자기 간섭 신호를 효과적으로 제거하고 열악한 채널 상황에서도 전 이중통신을 할 수 있다.

무선랜 간섭 환경에서 지그비 네트워크 성능 개선을 위한 채널 선택 기법 (Channel Selection Scheme to Improve the Performance of Zigbee Networks over WLAN Interference Environment)

  • 손종인;정광수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.102-110
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    • 2012
  • 저전력 근거리 통신을 목적으로 개발된 지그비 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 홈네트워크 솔루션으로 많이 활용되고 있다. 하지만 최근 스마트폰 및 타블렛 PC의 보급으로 인해 지그비 네트워크와 동일 주파수를 사용하는 무선랜의 사용이 증가하였고, 이로 인해 주파수 간섭 문제가 빈번히 발생하게 되었다. 이와 같은 주파수 간섭 문제를 해결하기 위해 지그비 네트워크에서의 간섭 최소화 기법의 연구가 활발히 진행되었다. 하지만 기존의 간섭 최소화 기법은 간섭탐지를 위한 자원 소모가 크거나 간섭 회피를 위한 채널 호핑 시간이 길다는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 방법을 제안한다. 제안하는 간섭 최소화 기법은 불필요한 자원의 낭비를 줄이기 위해 ACK 메커니즘을 이용하여 간섭을 탐지하며, 테이블 기반의 채널 호핑 기법을 통해 기존의 기법보다 빠르게 간섭을 회피한다. OPNET 시뮬레이터를 이용하여 제안하는 간섭 최소화 기법의 성능을 평가하였다. 실험 결과를 통해 간섭 발생시 제안하는 기법이 기존 기법보다 빠른 채널 호핑이 가능하고 이로 인해 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

빔공간 MIMO 시스템에 기반한 OFDM 전송방법 (OFDM Transmission Method Based on the Beam-Space MIMO System)

  • 최진규;안창영;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권3호
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    • pp.425-431
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    • 2015
  • 빔 공간 Multiple-Input Multiple Output(MIMO) 시스템은 단일 Radio Frequency(RF)-체인을 가지는 Electronically Steerable Parasitic Array Radiator(ESPAR) 안테나를 이용하여 다수의 데이터를 동시에 전송할 수 있는 시스템이다. 단일 안테나, 단일 RF-체인을 사용하는 ESPAR 안테나의 특성에 의해 빔 공간 MIMO 시스템은 기존 MIMO 시스템에 비해 시스템의 복잡도가 줄어들고 안테나의 소형화가 가능하다. 기존에는 빔 공간 MIMO 시스템을 사용하여 단일 반송파를 전송하는 연구만이 진행되었다. 따라서 본 논문에서는 다중 반송파를 전송하기 위해 Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 기반의 빔 공간 MIMO 시스템을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안하는 빔 공간 MIMO 시스템은 기생소자의 리액턴스 값에 의해 Bit Error Rate(BER) 성능이 변화하기 때문에 최적의 성능을 가지는 리액턴스 값을 찾고, 이때의 BER 성능이 기존의 MIMO OFDM 시스템의 성능과 유사한 것을 확인하였다.

유선 센서 네트워크 인터페이스 시스템 구현 (Implementation of Wired Sensor Network Interface Systems)

  • 김동혁;금민하;오세문;이상훈;모하마드 라키불 이슬람;김진상;조원경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권10호
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    • pp.31-38
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    • 2008
  • 본 논문은 유선으로 연결된 다양한 센서들의 제어와 센서들 간의 호환성을 보장하는 IEEE 1451.2 표준을 적용한 센서 네트워크 시스템 구현에 대한 연구이다. 제안된 시스템은 IEEE 1451.0에서 기술된 네트워크 수용 가능한 응용 프로세서(NCAP-Network Capable Application Processor)와 IEEE 1451.2에서 기술된 변환기 독립 인터페이스(TII-Transducer Independent Interface), 변환기 전자 데이터 시트(TEDS-Transducer Electronic Data Sheet)와 아날로그 디지털 변환기를 포함한 송수신기 부분으로 구성된다. 본 시스템은 추후 반도체 집적회로 설계에 용이할 수 있돌고 시스템의 소형화와 최적화를 목표로 구현되었다. 네트워크 수용 가능한 응용 프로세서는 개인용 컴퓨터상에서 C언어로 구현하였고 변환기 독립 인터페이스는 개인용 컴퓨터의 병렬포트와 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 응용보드의 확장포트를 이용하였고, 송수신기는 FPGA 응용보드를 이용하여 Verilog로 구현하였다. 표준에 근거한 실험을 수행하여 제안된 구조의 검증을 수행하였다.

다중신호처리를 이용한 인터렉티브 시스템 (Interactive System using Multiple Signal Processing)

  • 김성일;양효식;신위재;박남천;오세진
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.282-285
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    • 2005
  • This paper discusses the interactive system for smart home environments. In order to realize this, the main emphasis of the paper lies on the description of the multiple signal processing on the basis of the technologies such as fingerprint recognition, video signal processing, speech recognition and synthesis. For essential modules of the interactive system, we adopted the motion detector based on the changes of brightness in pixels as well as the fingerprint identification for adapting home environments to the inhabitants. In addition, the real-time speech recognizer based on the HM-Net(Hidden Markov Network) and the speech synthesis were incorporated into the overall system for interaction between user and system. In experimental evaluation, the results showed that the proposed system was easy to use because the system was able to give special services for specific users in smart home environments, even though the performance of the speech recognizer was not better than the simulation results owing to the noisy environments.

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470-MHz-698-MHz IEEE 802.15.4m Compliant RF CMOS Transceiver

  • Seo, Youngho;Lee, Seungsik;Kim, Changwan
    • ETRI Journal
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    • 제40권2호
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    • pp.167-179
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    • 2018
  • This paper proposes an IEEE 802.15.4m compliant TV white-space orthogonal frequency-division multiplexing (TVWS)-(OFDM) radio frequency (RF) transceiver that can be adopted in advanced metering infrastructures, universal remote controllers, smart factories, consumer electronics, and other areas. The proposed TVWS-OFDM RF transceiver consists of a receiver, a transmitter, a 25% duty-cycle local oscillator generator, and a delta-sigma fractional-N phase-locked loop. In the TV band from 470 MHz to 698 MHz, the highly linear RF transmitter protects the occupied TV signals, and the high-Q filtering RF receiver is tolerable to in-band interferers as strong as -20 dBm at a 3-MHz offset. The proposed TVWS-OFDM RF transceiver is fabricated using a $0.13-{\mu}m$ CMOS process, and consumes 47 mA in the Tx mode and 35 mA in the Rx mode. The fabricated chip shows a Tx average power of 0 dBm with an error-vector-magnitude of < 3%, and a sensitivity level of -103 dBm with a packet-error-rate of < 3%. Using the implemented TVWS-OFDM modules, a public demonstration of electricity metering was successfully carried out.

스마트팩토리 구축을 위한 다중 무선통신 컨트롤러 개발 (Development of Multiple Wireless Communication Controller for Smart Factory Construction)

  • 오재준;최성주;김진사
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권9호
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    • pp.602-608
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    • 2017
  • Due to recent industry 4.0, manufacturing has changed a lot. In particular, it is necessary to control the controller and controller of the control system, to communicate various production information and measurement information, and to produce a database in accordance with the flexible production for a small quantity of various items, and to manage the trend of major parts of production facilities. In this paper, we developed a multiple wireless communication controller for small scale control system for smart factory by applying XBee and microcomputer. This controller is cheap and easy to build multi-radio communication environment of 1: N and can control and monitor control system. In addition, we tested multiple wireless communication controllers by using signal processing device and C++, and constructed network, control, and database for mechanism module, and confirmed effectiveness for industrial application.