권호 표지

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)

  • Monthly
  • /
  • 2287-5026(pISSN)
  • /
  • 2288-159X(eISSN)

Aim & Scope

The aim of the Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers is to provide an international forum for the publication and dissemination of original works that contribute to the understanding of the following fields of mechanical engineering: Materials and Fracture, CAE (Computer-Aided Engineering) and Applied Mechanics, Dynamics and Control, Production and Design Engineering, and Reliability. Manuscripts may fall into several categories including regular contributed papers, technical papers, solicited/unsolicited reviews or commentaries.

http://www.theieie.org KSCI KCI

Volume 54 Issue 8

  1. Kim, Myoung Jin 3
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.3 PDF KSCI
    저전력 블루투스(BLE) 기술을 IoT(Internet of Things) 응용에 적용하는 연구 개발이 이루어지고 있다. 이러한 응용 환경의 특징은 동일 공간에 많은 피코넷이 동작할 수 있다는 것이다. 따라서 동종 네트워크 간 간섭이 발생할 가능성이 크다. BLE 데이터 채널에서는 37 개의 주파수 채널 중에서 적응 주파수도약(AFH) 방식을 적용하여 주파수를 변경하면서 마스터와 슬레이브가 통신을 한다. 같은 공간에 다수의 BLE 피코넷이 동작하면 주파수 충돌이 발생할 위험이 있으며, 이로 인해 패킷오류가 발생한다. 본 논문에서는 동기가 맞추어지지 않은 다수의 BLE 피코넷 환경에서 데이터 채널에 대해 동일 주파수채널 간섭으로 인한 패킷충돌 확률을 분석하였다. Connection 주기 대 connection 이벤트 길이의 비율을 주요 파라미터로 하여 동시에 작동하는 BLE 피코넷의 수에 따른 패킷충돌 확률을 분석하였다. 분석 결과는 주어진 공간에서 BLE 기기를 소지한 사용자 수에 따라 원하는 패킷충돌 확률을 위한 connection 이벤트 관련 파라미터의 설정에 활용할 수 있다.
  2. Park, Hyung-Rae 12
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.12 PDF KSCI
    본 논문에서는 희박신호 (sparse signal) 기법을 이용하여 대역확산 (spread spectrum) 신호의 지연시간을 추정하는 초 분해능 지연시간 추정 방식을 제안한다. 지금까지 대역확산 신호의 지연시간 추정은 코릴레이션 방식이 주로 이용되어 왔으나 이 방식은 신호들이 한 PN 칩(pseudo-noise chip) 이내의 시간 차로 입사하는 경우에는 지연시간을 정확히 추정할 수 없으며 보다 정확한 추정을 위해 코릴레이션 출력에 대한 추가적인 프로세싱이 필요하다. 최근 들어 희박 신호 (sparse signal) 알고리즘이 도래각 추정 분야에서 각광을 받고 있으며 그 중 SPICE 알고리즘이 가장 대표적이다. 따라서, 본 논문에서는 SPICE 알고리즘을 이용하는 초 분해능 지연시간 추정 알고리즘을 개발하고 ISO/IEC 24730-2.1 RTLS 시스템에 적용하여 MUSIC 알고리즘과 성능을 비교, 분석한다.
  3. An, Changyoung;Kim, Byeongjae;Ryu, Heung-Gyoon 20
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.20 PDF KSCI
    본 논문에서는 PAM 변조를 사용하는 OFDM 기반 시스템에서 FFT를 사용하는 대신, DCT와 DHT를 사용하여 SSB 변조와 같은 파형을 발생하는 시스템 모델을 제안한다. SSB 변조와 마찬가지로 제안하는 시스템 모델은 전체 스펙트럼을 DSB라할 때 SSB변조 즉 LSB혹은 USB만을 만들어 내고 이뿐만이 아니라 USB와 LSB 각각에 다른 PAM신호를 송신하도록 한다. 또한, 제안한 시스템모델에서 USB와 LSB를 통해 동시에 송신할 경우 발생하는 중심주파수 간섭문제를 해결하는 방안을 제시하고 시뮬레이션을 통해 확인한다. 시뮬레이션 결과 제안한 시스템은 USB와 LSB스펙트럼을 생성하며 기존 OFDM의 절반의 스펙트럼만을 사용하여 PAM 정보신호를 전송 할 수 있고 USB와 LSB 각각에 서로 다른 정보신호를 전송할 수 있다.
  4. Lee, Jihye;Moon, Sangmi;Kwon, Soonho;Chu, Myeonghun;Bae, Sara;Kim, Hanjong;Kim, Cheolsung;Kim, Daejin;Hwang, Intae 26
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.26 PDF KSCI
    차량통신은 도로 위 차량들 간의 효율적인 조정을 가능하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 더 나아가 미래 차량의 어플리케이션으로 차량 안전, 인포테인먼트 그리고 자율 주행까지도 다룰 수 있다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 LTE(Long Term Evolution) 기반 차량 통신에 대한 표준화 연구가 활발히 진행되고 있다. 차량 통신은 안전과 밀접한 관련이 있기 때문에, 낮은 지연과 높은 신뢰성을 필요로 한다. 하지만 차량의 빠른 이동성으로 인해 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 환경은 채널 왜곡이 매우 심하며, 높은 신뢰성의 차량 통신을 위해서 채널 추정이 매우 중요한 요소임을 알 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 LTE 기반 V2V 환경에서 채널 추정 기법을 제안한다. LTE 기반 업링크 시스템에서 채널 추정은 파일럿 심볼인 DMRS(DeModulation Reference Signal)를 이용한다. 기존 채널 추정 기법으로는 LS(Least Square), DDCE(Decision Directed Channel Estimation), STA(Spectral Temporal Averaging), 그리고 Smoothing이 있다. 본 논문에서는 기존의 채널 추정 기법들과 달리 파일럿 심볼에서 QS(Quadratic Smoothing)를 이용해 보다도 정확한 채널을 추정하며, 데이터 심볼에서 적응적으로 채널을 추정하는 ASCE(Adaptive Smoothing Channel Estimation) 기법을 제안한다. 모의실험 결과, 제안한 ASCE 기법이 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate) 측면에서 전체적으로 성능이 향상 된 것을 볼 수 있다.
  5. Chu, Myeonghun;Moon, Sangmi;Kwon, Soonho;Lee, Jihye;Bae, Sara;Kim, Hanjong;Kim, Cheolsung;Kim, Daejin;Hwang, Intae 34
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.34 PDF KSCI
    V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신은 ITS(Intelligent Transportation Systems)와 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위한 차량과 노변 기지국간 통신 기술을 말한다. 차량은 Probe data를 기지국을 통하여 수집하며, 기지국은 도로 상태나 교통 정보를 차량에 제공한다. 이러한 V2I 통신 서비스를 제공하기 위해서는 신뢰성 있으며 높은 전송률을 달성할 수 있는 링크 적응 기법이 필요하다. 수신단은 추정한 CSI(Channel State Information)를 송신단으로 피드백하며 송신단은 이 정보를 이용하여 링크 적응을 한다. 그러나 차량 속도에 의한 채널의 빠른 변화와 계층 간 처리 지연 시간으로 인해 추정한 CSI는 outdated되게 된다. 이를 위해, V2I 통신 시스템에서 링크 적응을 위한 채널 보간과 예측 기법이 필요하다. 본 논문에서는 ADPSS(Advanced Discrete Prolate Spheroidal Sequence) 채널 보간과 예측 기법을 제안한다. 제안한 기법은 정규 직교 기저를 만들고 상관 행렬을 이용하여 채널 보간과 예측을 한다. 또한, 주파수 도메인에서 잡음 제거를 위해 스무딩을 한다. 모의실험 결과, 기존 기법과 비교했을 때 제안한 기법이 차량의 높은 속도와 낮은 속도를 가지는 고속도로와 도심지에서 성능이 향상된 것을 볼 수 있다.
  6. Park, Yongmin;Kim, Minsang;Kim, Byung-O;Kim, Tae-Hwan 45
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.45 PDF KSCI
    본 논문은 안개 제거 처리를 위한 전용의 하드웨어 가속기를 내장하는 고성능의 소프트웨어-하드웨어 통합 안개 제거 시스템의 설계 및 구현을 제시한다. 제시된 안개 제거 시스템에서 다크 채널 프라이어 기반의 안개 제거 처리는 전용의 하드웨어 가속기를 통해 처리되며, 영상의 입출력 및 가속기의 제어는 소프트웨어에 의해서 처리된다. 이를 위해 안개 제거 알고리즘에 내재된 병렬성을 발견하여 OpenCL 커널로 기술하고, 상위 수준 합성 기술을 이용해 하드웨어 가속기를 구현하였다. 기존의 소프트웨어 기반의 안개 제거 시스템과 제안하는 시스템의 성능을 비교한 결과, 동등한 안개 제거 품질을 보이면서도 전체 시스템 수행 시간이 최대 96.3% 단축되었다.
  7. Lee, Jaejin;Kim, Kihun;Park, Soovin;Byun, Hyoungjune;Shim, Kyusung;An, Beongku 55
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.55 PDF KSCI
    본 논문에서는 IoT 기반의 모바일 태양광 발전 모니터링 시스템을 안전진단 관점에서 제안하고 구현한다. 본 논문의 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 제안하는 시스템 모델은 일정 시간마다 스스로 태양광 발전 시스템 및 구조물 상태를 안전진단 관점에서 측정할 수 있다. 둘째, 제안된 시스템은 태양광 발전 구조물 상태를 자동적으로 측정한 데이터를 재가공하여 데이터-베이스에 저장한다. 셋째, 제안하는 시스템은 재 가공되어 저장된 정보를 활용하여, 관리자와 태양광 발전구조물 소유자에게 모니터링 정보를 웹페이지 형태로 제공하여, 직접 태양광 구조물에 가지 않고도 구조물의 상태를 안전진단 관점에서 측정할 수 있다. 넷째, 모니터링 정보를 위해서 제공되는 웹페이지는 장치에 상관없이 접속이 가능하다. 제안된 시스템의 성능평가 결과, 태양광 발전 구조물에 설치된 센서로부터 수신된 데이터를 일정시간마다 수집서버 내 데이터베이스에 효과적으로 저장한다. 그리고 저장된 데이터를 사용자와 관리자가 상시적으로 장소에 구애받지 않고 구축된 웹페이지에 모바일 폰과 데스크탑 컴퓨터에서 접속하여 구조물 상태에 대한 정보를 효과적인 그래프 형태로 제공할 수 있다.
  8. Kim, Beomsu;Nguyen, Tien Dat;Hong, Min-Cheol 67
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.67 PDF KSCI
    본 논문에서는 추정된 시공간 배경 정보를 이용하여 자유 시점에서 합성영상을 생성하기 위한 홀채움 방식을 제안한다. 시간적 배경 정보를 추정하기 위해 비겹침 패치 기반의 배경 코드북을 이용한 새로운 시간적 배경 모델을 소개한다. 더불어, 공간적 배경 후보의 하한 및 상한 값의 제약 조건을 설정하는 깊이영상 기반 공간적 국부 배경 예측 방식에 대해 제안한다. 추정된 시간적 배경 정보와 공간적 배경 정보의 유사도를 비교하여 가려짐 배경 영역의 홀채움 과정을 수행한다. 또한 3-D 워핑 후 발생하는 컬러영상과 깊이영상간의 불일치 문제를 해결하기 위해 깊이영상 기반의 고스트 제거 필터를 기술한다. 마지막으로 잔여 홀을 채우기 위해 새로운 깊이 항을 포함한 우선순위 함수를 이용하여 인페인팅 방식이 적용된다. 실험 결과를 통해 기존의 홀채움 방식들과 비교하여 제안하는 방식의 객관적, 주관적 성능의 우수성을 확인할 수 있었다.
  9. Son, Chang-Hwan 81
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.81 PDF KSCI
    본 논문에서는 단일 영상에서 빗줄기가 포함된 영역을 검출하기 위한 빗줄기 검출 기법을 제시하고자 한다. 특히 빗줄기가 포함된 패치와 그렇지 않은 패치들을 각각 수집한 후에 지도 학습 기반으로 심층 컨볼루셔널 신경망을 훈련시키고 빗줄기 영역을 검출하는 과정에 대해 자세히 소개하고자 한다. 또한 제안한 심층 컨볼루셔널 신경망 기반의 빗줄기 검출 기법이 기존의 사전 학습 기반의 빗줄기 검출 기법과 비교해서 저주파 영역에서 빗줄기 검출 성능이 더 우수함을 보이고자 한다. 그리고 제안한 빗줄기 검출 기법을 빗줄기 제거 분야에 적용해봄으로써 기존의 사전 학습 기반의 빗줄기 검출 기법보다 저주파 영역에서 디테일한 성분을 더 정확하게 묘사할 수 있음을 보여주고자 한다. 부가적으로 본 논문에서는 원본 영상에 빗줄기 패턴을 삽입하여 비가 내리는 시각적인 효과를 줄 수 있는 빗줄기 천이 기법에 대해서도 소개하고자 한다. 제안한 빗줄기 천이 기법은 빗줄기 영상 데이터베이스를 구축할 때 빗줄기의 다양한 패턴을 확보하는 데 유용하게 사용이 될 수 있다.
  10. Woong, Jang Ji;Man, Park Goo 89
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.89 PDF KSCI
    본 논문에서는 일반 도로상에 설치된 CCTV 영상으로부터 차량 검출과 번호판을 인식하는 시스템을 제안하였다. 본 시스템의 환경은 일반 도로 환경에서 영상을 취득하기 때문에 기존의 차량 진출입 시스템에 적용되는 안정적인 조건이 주어지지 않으며 입력 영상이 왜곡되고 해상도가 불규칙적이다. 동시에 입력 영상의 시야각이 넓어 연산량이 높고 번호판의 인식 정확도가 떨어지기 쉽다. 본 논문에서는 별도의 입력 제어 장치 없이 차량을 검출하고, 번호판 검출 및 인식이 가능한 향상된 방법을 제안하였다. HOG 특징 기술자를 기반으로 차량 및 번호판을 검출하고, k-NN 알고리즘을 사용하여 번호판 내부 문자의 인식을 수행하였다. CCTV에서 45m 이상 떨어진 장소의 도로를 실험 환경으로 설정하고, 육안으로 번호판을 식별할 수 있는 진입 차량에 대한 실험을 진행하였으며 실험을 통하여 제안 방식의 우수한 결과를 확인하였다.
  11. Kim, Chang Il;Kim, Bong Seok;Kim, Kyung Youn 99
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.99 PDF KSCI
    전기 임피던스 단층촬영법은 주입 전류와 측정 전압을 기반으로 관심 도메인 내부의 도전율/저항률 분포를 복원하는 비파괴 영상 복원 기법이다. 본 논문에서는 역문제 계산시간을 줄이고 더불어 공간 해상도도 향상시키기 위해, 적응 문턱치 기반의 ROI(region of interest) 방법을 제안하였다. INTERMODES 방법에 의해 적응 문턱치가 계산이 되고 이 값을 기반으로 전체 도메인으로부터 ROI가 결정된다. 그리고 영상 복원의 계산 도메인을 ROI 내로 국한시켜 반복적 가우스-뉴턴 방법을 적용하여 저항률 분포를 추정하였다. 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 수치실험을 수행하고 그 결과를 비교분석하였다.
  12. Park, Chul-woo;Lee, Hyun-woo;Park, Young-kyun;Joung, Sanghyun 107
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.107 PDF KSCI
    본 논문에서는 3상 4선식 전력계통에서 새로운 전압제어 방식의 역률보상시스템을 제안한다. 제안하는 전압제어 방식의 역률보상시스템은 슬라이닥을 이용하여 가변되는 출력전압을 커패시터에 인가하는 것으로 보상에 필요한 무효전력을 생성한다. 기존의 커패시터 뱅크 방법을 이용하는 역률보상시스템은 선택 가능한 커패시터 용량이 한정되어 있어 부하 상황에 따라 역률보상 오차가 발생하지만, 제안 시스템은 변화하는 부하를 추종하여 오차 없이 역률을 100%까지 보상할 수 있다. 본 논문에서는 3상 4선식 전력계통에서 전압제어 방식의 역률보상시스템과 제어 알고리즘을 개발하였고 모의실험과 실험을 통해 성능을 확인한다. 제안 시스템을 수용가에 설치할 경우 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가 측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다.
  13. Joung, Sanghyun;Lee, Hyun-woo;Park, Young-kyun;Park, Chul-woo 115
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.115 PDF KSCI
    본 논문에서는 슬라이닥을 이용하는 새로운 역률보상시스템을 제안한다. 제안하는 역률보상시스템은 슬라이닥의 출력전압을 커패시터에 인가하여 역률을 보상하는 구조이다. 기존의 커패시터 뱅크 방법을 이용하는 역률보상시스템은 선택 가능한 커패시터 용량이 한정되어 있어 부하 상황에 따라 역률 보상 오차가 발생하지만, 제안 시스템은 커패시터 인가 전압을 슬라이닥을 이용하여 세밀하게 변화시킬 수 있어 변화하는 부하를 추종하여 오차 없이 역률을 100%까지 보상할 수 있다. 기존 시스템과 제안 시스템을 비교하여 제시하고, 제안 시스템의 역률 보상 성능이 우수함을 모의실험과 실험을 통해 확인한다. 제안 시스템을 수용가에 설치할 경우 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다.
  14. Hyun, Seunghwa;Han, Dong Seog 123
    https://doi.org/10.5573/ieie.2017.54.8.123 PDF KSCI
    신호등은 운전자가 반드시 인지하고 조치를 취해야 할 교통 정보를 포함하고 있으며 이를 실시간으로 검출하여 운전자에게 알리는 것은 매우 중요하다. 그러나 신호등의 크기가 전체 영상에서 차지하는 비율이 낮고, 다른 객체에 의하여 가려지는 경우가 많아 실제 신호등 검출이 어려운 실정이다. 본 논문에서는 색상 기반 돌출맵과 형태학 정보를 이용한 신호등을 검출 방법을 제안한다. 돌출맵은 시각적 주의집중 영역을 검출하는데 사용되는데, 이를 개량한 색상 기반 돌출맵은 신호등의 색상과 형태를 검출 것에 적합함을 실험을 통하여 확인하였으며, 제안된 모델은 PC 환경에서 98.14%의 검출율과 83.52%의 재현율을 달성하였다.