본 논문에서는 Cyclic prefix 형태의 보호구간을 갖는 비동기 MC-CDMA 상향 링크 시스템의 시간 옵셋의 영향을 주파수 선택적 다경로 페이딩 채널에 대하여 분석하였다. 분석을 위하여 시간 옵셋을 보호구간 및 최대 접속 지연 시간 (maximum access delay time)과 관련하여 모델링하였다. 수식적 분석을 통하여 시간 옵셋이 원하는 신호성분의 전력 누수와 자기 간섭성분을 발생시키는 것을 확인하였다. 이러한 시간 옵셋이 유효 SNR 및 평균 오류율에 미치는 영향을 분석하였다. 근사화를 통하여 평균 오류율 및 SNR 감쇄를 닫혀진 형태로 유도하였다. 분석결과의 정확성은 모의실험 결과와의 비교를 통해 다양한 시간 옵셋 및 SNR에 대해 검증하였다.

본 논문에서는 비동기 MC-CDMA 상향 링크 시스템의 주파수 옵셋의 영향을 주파수 선택적 다중경로 페이딩 채널에 대하여 분석하였다. 분석을 위하여 모든 사용자의 주파수 옵셋(FO: frequency offset)을 확률 변수들로 가정하였으며 원하는 사용자에 대한 주파수 옵셋 추정과 그 보상이 이루어짐을 가정하였다. 따라서 원하는 사용자의 경우 잔류 주파수 옵셋(residual frequency offset)이 존재하게 된다. 본 논문에서는 이러한 잔류 주파수 옵셋의 평균 오류율(BER: bit error rate)에 대한 영향을 분석한다. 우선 의사 분석적 기법(Semi-analytical method)으로 평균 오류율을 유도하고 근사화를 통하여 평균 오류율 성능을 받혀진 형태로 유도하였다. 이에 더하여 잔류 주파수 옵셋에 의해 야기되는 SNR(signal to noise ratio) 감쇄를 조사하였다. 유도된 결과를 통하여 원하는 사용자의 주파수 옵셋 추정 오류가 정규화된 값으로 0.1보다 작은 경우에는 시스템 성능 저하정도가 적음을 확인하였다.

본 논문에서는 위성통신시스템에서 임의의 전파를 발사하는 미지의 송신원의 위치를 파악하기 위한 효율적인 추정 알고리즘을 제안한다. 정지궤도 위성 시스템에 대하여 불법적으로 전파를 발사하는 미지의 지구국 위치를 추정하는 방법의 하나로써 시간 차이와 주파수 차이를 이용하는 교차 모호 함수(cross ambiguity function; CAF)를 주로 사용한다. 그러나 현실성이 있는 지구국 위치의 계산을 위해서는 엄청난 계산량을 필요로 하는 CAF가 요구되므로, 정확한 위치의 계산이 매우 힘들다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 CAF에서 추정하는 시간 차이와 주파수 차이의 특성을 이용하여 계산상의 효율성은 크게 증대되면서도 추정 성능 저하가 전혀 없는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 또한, CAF 계산 알고리즘의 분해능이 추정 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션한 결과를 제시함으로써 향후 실제 시스템 구축 및 활용에 기여하였다.

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a chirp spread spectrum (CSS) 를 위한 저복잡도 수신기 구조를 제안한다. 무선 통신 시스템에서는 일반적으로 수신기의 신호 수신시 최대 SNR (Signal to Noise power Ratio) 을 보장하는 정합필터를 사용하여 신호를 복조를 하는 것이 일반적이다. 하지만, 정합필터는 하드웨어 복잡도가 높아 저복잡도, 저가격의 센서 네트워크를 목적으로 하는 CSS에서는 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 정합필터를 사용하지 않고 인접 심볼 간 차등 곱셈과 누적을 통하여 chirp 신호를 복조하는 새로운 수신기 구조를 제안한다. 또한, CSS에 사용되는 이원 직교 코드의 특성을 이용하여 곱셈기를 사용하지 않은 이원 직교 디코더 구조를 제안한다. 제안하는 수신기 구조는 정합필터 기반 구조에 비하여 BER (Bit Error Rate) 성능은 떨어지지만 하드웨어 구현을 위한 곱셈기, 가/감산기, 레지스터 등의 자원의 수를 절감하였다.

골드 코드를 이용한 다중 프리앰블의 사용을 제안하고 성능을 분석한다. 다중 프리앰블은 한 시스템에서 모드 또는 응용의 종류에 따라 각자 다른 프리앰블을 사용하는 것이다. 골드 코드를 사용하는 다중 프리앰블의 수신은 최대 우도 (ML, maximum likelihood) 알고리듬을 사용하여 간단한 구조로 구현할 수 있으며, 골드 코드 특성은 상호 상관 특성이 우수하여 잡음에 강하다. 길이가 128 비트인 다중 프리앰블에 대한 최대 우도 검출 시 검출 실패 확률을 구하고, 컴퓨터 모의실험을 통해 성능 분석 및 타당성을 입증한다. 결과적으로 이론과 실험이 오차 범위 내에서 일치함을 확인하였다.

에너지 검파 형태의 스펙트럼 감지는 수신 신호의 에너지를 검파 임계값과 비교하여 1차 사용자(primary user)의 활동 여부를 탐지한다. 그런데 이때 임계값은 달성하고자 하는 오류 경보 확률 및 잡음의 에너지 수준과 밀접한 관련을 갖는다. 따라서 만약 잡음의 에너지 수준이 변한다면 임계값도 조정되어야 한다. 현재까지 발표된 에너지 검파에 대한 연구들은 대부분 잡음의 에너지 수준을 이미 알고 있다는 것을 전제로 한 것이었다. 본 논문에서는 잡음의 백색성을 전제로 하여 임계값을 조절하는 방안을 제안하고, 그에 따른 검파 성능 분석 결과를 제시하고자 한다. 분석 결과, 제안한 방식은 잡음 에너지 수준과는 상관없이 일정한 오류 경보 확률을 달성할 수 있으며, 잡음 에너지를 추정하는데 사용되는 신호의 대역폭과 에너지 측정 기간의 곱이 커질수록 스펙트럼 감지 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

본 논문에서는 기존의 위상고정루프에서 가장 큰 잡음의 원천인 전압제어발진기를 새로운 구조의 자기잡음제거 전압제어발진기(Self-noise suppressing voltage controlled oscillator)로 대체하여 위상고정루프 잡음 특성을 향상시킨 위상고정루프(Phase Locked Loop)를 제안 하였다. 제안한 구조의 전달함수는 기존의 구조의 전달함수와 달리 대역폭 근처에서 최대 25dB 작은 값을 가진다. 회로는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

본 논문은 무선센서 망에서 소스 노드와 모바일 싱크 노드 간 데이터 전송경로를 효율적으로 관리하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 최단거리 전송경로를 보장하며, 기존에 형성되었던 경로를 최대한 이용함으로써 경로재설정을 위한 비용을 줄일 수 있다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존 대표적 경로재설정 방법인 CODE와 EADA에 비해 경로 재설정 비용을 약 60% 감소시켰음을 보여준다.

일반적으로 MIS(도체-부도체-반도체)의 다층 구조로 이루어진 대칭 결합선로에 대한 해석 절차는 모드(even and odd) 해석에 기초한 특성임피던스와 전파상수를 추출함으로서 단층의 결합선로 해석 절차와 동일하다. 본 논문에서는 손실매질의 다층구조로 이루어진 마이크로 스트립선로의 손실특성의 개선을 위한 새로운 구조를 제안한다. MIS 구조로 된 전송선로의 Si와 SiO2층 사이에 0전위를 가진 도체를 일정한 간격의 주기적인 배열로 고안된 새로운 모델의 MIS구조에 대한 유한차분법을 이용한 해석방법이 사용된다. 특히 전송선로에 대한 유전체의 영향을 줄이기 위하여 0전위를 가진 주기적인 결합의 도체로 이루어진 구조가 시간영역의 신호를 통해 시험된다. 다양한 손실률을 가진 불완전 유전체에 따른 주파수 의존적인 추출된 전송선로 파라미터와 등가회로 파라미터가 주파수 함수로서 나타내진다. 특히 본 논문에서 제안한 새로운 구조의 불완전 유전체에 대한 전송선로 파라미터가 주파수 함수로 구해진다.

본 논문에서는 LC공진기를 이용하여 5.8GHz 대역에서 저지대역을 형성하는 초광대역 대역통과 여파기를 제안한다. 통과대역 이후 대역에서 높은 대역차단 특성을 얻고 여파기의 크기가 증가되는 것을 막기 위해 DGS(Defected Ground Structure) 구조를 사용하였다. 또한 LC공진기는 매우 작은 크기의 스터브와 라디얼 스터브로 설계되어 제안하는 여파기를 매우 작은 크기로 제작할 수 있다. 측정결과 전체 통과 대역은 2.21GHz~10.92GHz 이고 삽입손실은 최대 0.5dB, 반사손실은 최소 16dB, 군지연 변화폭은 0.29ns였으며 5.2GHz~6.2GHz 의 저지대역을 형성하였다.

본 논문에서는 개미 군집 최적화 (Ant Colony Optimization; ACO) 및 A* 휴리스틱 알고리즘이 융합된 선호도 기반 경로탐색 알고리즘을 제안한다. 최근 ITS (Intelligent Transportation Systems)의 개발과 함께 차량용 내비게이션의 사용이 증가하면서 경로탐색 알고리즘의 중요성이 더욱 높아지고 있다. 기존의 Dijkstra 및 A*와 같은 대부분의 최단경로 탐색 알고리즘은 최단거리 또는 최단시간 경로 탐색을 목표로 한다. 하지만 이러한 경로 탐색 결과는 더 안전하고 특정 경로를 선호하는 운전자를 위한 최적의 경로가 아니다. 따라서 본 논문에서는 선호도 기반 최단 경로 탐색 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 주어진 맵의 링크 속성 정보를 이용하며, 각 링크에 대한 사용자 선호도는 내비게이션 사용자에 의해 설정되어 진다. 제안된 알고리즘은 C로 구현하였으며, 64노드 및 118링크로 구성된 맵에서 다양한 파라미터를 통해 성능을 측정한 결과 본 논문에서 제안한 휴리스틱 융합 알고리즘은 선호도 기반 경로뿐만 아니라 최단 경로 탐색에도 적합함을 알 수 있었다.

본 논문에서는 디지털 주파수 판별기 (digital frequency discriminator)와 웨이블릿 변환 (wavelet transform)을 이용한 주파수 도약 확산 스펙트럼 시스템 (frequency hopping spread spectrum systems) 신호의 도약 시간 (hop timing)과 도약 주기(hop duration)를 블라인드 (blind)로 추정하는 알고리듬을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 기존에 제안된 시간 상관함수(temporal correlation function) 기반 도약 시간 추정 알고리듬에 비하여 구현 복잡도가 낮을 뿐만 아니라 추정 성능이 우수하다.

한국 해군은 함정 내 지휘, 통제, 정보 전달을 위해서 함내외 통합통신체계(ICS)를 구축 및 운용해 오고 있으며, ICS의 주장비는 대부분 외국 제품을 도입하여 운용해 왔기 때문에 군수지원 부족, 군사기밀 유출 등의 문제가 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결함은 물론 IP 및 멀티미디어 기반 서비스 등 다양한 함정 내 미래통신 요소를 통합 운용할 수 있도록 개발된 국산 ICS에 대한 개발요건 및 주요 적용기술에 대해서 서술한다.

ATSC (Advanced Television Systems Committee) 방식의 지상파 디지털 TV 방송 시스템은 단일주파수망을 구성하기 위하여 송신기들 및 중계기들이 단일 주파수를 사용할 경우 수신기에서 다중 송신기 및 중계기 신호들이 수신되어 간섭을 초래할 수 있다. 이러한 간섭 문제를 해소하고자 ATSC 기술권고 (recommended practice)에서는 RF 워터마크 (watermark) 방식의 고유한 송신기 식별 코드 (transmitter identification: TxID)를 각 송신기 및 중계기에 할당한 후 이를 송신 및 중계 신호에 부가하여 전송하고 TxID 신호분석기를 통하여 각 송신기 및 중계기에서 송출된 신호가 겪는 채널 환경을 검출하여 송신기와 중계기의 송출전력 및 상대적인 송출시간을 조정함으로써 간섭 문제를 해결하도록 하고 있다. 본 논문에서는 가산 백색 가우시안 잡음 (additive white Gaussian noise: AWGN) 및 다중경로 채널 하에서 TxID 신호가 부가된 지상파 디지털 TV 방송신호의 역호환성을 분석한다. 전산 실험 및 실험실 테스트, 그리고 필드 테스트를 통하여 상용 디지털 TV 수신기의 threshold of visibility (TOV) 증가량은 AWGN 채널에 비해 다중경로 채널환경에서 더 높게 나타났으나 TxID 신호가 기존 디지털 TV 신호에 비해 30 dB 낮게 부가되어 전송될 경우 상용 디지털 TV 수신기의 평균 TOV 증가량은 0.2 dB 이하로 관찰되었다. 이러한 실험 및 테스트 결과는 RF 워터마크 방식의 TxID 신호가 상용 디지털 TV 수신기에 거의 영향을 주지 않음을 보여준다.