• 방송공학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.204-214
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• 2013

최근 GPU의 뛰어난 병렬 연산 처리 능력을 이용하여 신호 처리나 통신 시스템을 소프트웨어로 구현하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 DVB-T에서 사용되는 2K/8K FFT를 GPU를 이용하여 처리함으로써 소프트웨어 모의실험에 소요되는 시간을 줄였다. 우리는 먼저 DTV 전송 표준 방식의 일종인 DVB-T 시스템을 CPU로 구현할 때 소요되는 처리 시간을 모의실험을 통해서 추정한다. 그리고 DVB-T의 핵심 연산 처리기의 일종인 FFT 처리를 NVIDIA사의 대용량 GPU 프로세서를 이용하여 소프트웨어로 구현한다. 본 논문은 CPU와 GPU 간의 데이터 전송에 소요되는 오버헤드를 줄이기 위해 스트림 처리 기법, 외부 전역 메모리 전송 시간을 단축하기 위한 결합 전송 기법 (coalescing), 공유 메모리 활용을 높이기 위한 변수 설계 기법 등을 통해서 연산시간을 대폭 단축하였다. 그 결과 제안된 방식은 DVB-T의 2K/8K FFT 모드의 경우 CPU 기반의 FFT 처리 방식 대비 약 20~30배, NVIDIA사에서 제공하는 FFT 라이브러리 (CUFFT version 2.1) 대비 약 1.8배 그리고 기존에 발표된 타 방식 대비 약 1.5~10배 정도 빠른 처리 능력을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.103-118
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• 1999

본 논문에서는 다중경로신호에 대한 8VSB 수신기의 성능 열화에 대한 원인을 수신단의 심볼 타이밍 동기와 등화기를 중심으로 분석하여 실내 수신 성능 개선을 위한 등화 기법을 제시하고자 한다. 심볼 타이밍 복원은 데이터 세그먼트 동기를 사용하는데 +1, +1, -1, -1의 검출 필터를 사용하여 에코 지연 시간과 크기에 따른 타이밍 오프셋의 크기변화를 측정하였다. 그 결과 5심볼 이상의 긴 시간의 지연 에코에 대해서는 타이밍 오프셋이 10% 이하로 작게 나타나고 1심볼 근처의 짧은 시간의 지연 에코에 대해서는 30% 이상의 매우 큰 타이밍 오프셋을 가진다. 실내 수신 환경에서는 짧은 시간의 지연 에코가 많이 발생하고 특히 사람의 움직임에 의한 수 Hz이 도플러 천이도 발생한다. 따라서 실내 수신 성능 개선을 위해서는 큰 타이밍 오프셋에 강한 FSE(Fractionally Spaced Equalizer)와 일반 정보 데이터 부분에서도 등화기의 탭 계수를 갱신할 수 있는 블라인드 등화 기법이 필요하다. 본 논문에서는 실내 수신 환경에서 심볼 간격 등화기와 FSE, 그리고 블리안드 등화 기법으로 Stop and Go 알고리즘의 사용 유무에 따른 성능을 실수 전산모의실험을 통하여 비교하였다. 그 결과 큰 타이밍 오프셋에 대해서는 FSE의 성능이 우수하고 도플러 천이에 대해서는 Stop and Go 알고리즘을 사용하는 것이 우수한 성능이 나타났으며, 실내 수신 성능 개선을 위해서는 Stop and Go 알고리즘을 사용한 FSE 결정 궤환 등화기 구조를 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.47-52
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• 2009

Source로부터 송신된 신호는 무선 채널을 통하여 Destination에 전달된다. 하지만 이동하는 Destination이 Source의 Coverage를 벗어난 경우나 비록 Source의 Coverage 내의 음영 지역에 Destination이 존재하는 경우, Destination은 Source로부터 송신된 신호를 수신할 수 없고 통신을 할 수 없게 된다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 중계기가 사용된다. 이와 같이 중계기를 사용하는 시스템을 다중 홉 중계 (Multi-hop Relay) 시스템이라 한다. 그런데 다중 홉 중계 시스템에서는 서로 다른 시스템용 중계기의 Coverage가 겹치는 경우가 발생할 수 있고, 이 부분에 Destination이 존재하는 경우 Destination에는 간섭이 발생한다. 본 논문에서는 다중 홉 중계 시스템에서 발생 할 수 있는 동일 채널 간섭 (CCI : Co-Channel Interference) 제거 방법에 관해 연구하였다. 간섭 제거 방법은 우선 Zero Forcing (ZF) 또는 Minimum Mean Square Error (MMSE) 개념을 적용한 선형 수신기를 이용하여 간섭을 제거한 후, 정렬된 연속간섭제거 (OSIC : Ordered Successive Interference Cancellation) 알고리즘을 이용하여 추가적인 다이버시티 이득을 얻고 간섭 제거 성능을 향상시킨다. 무선 채널은 레일레이 (Rayleigh) 페이딩 채널을 고려하여 모의 실험을 하였으며, 시스템 성능은 비트 오류 확률 (Bit Error Probability) 측면에서 분석되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.17-24
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• 2009

본 논문은 USN 무선 네트워크에서 16-QAM 수신 신호의 멀티 홉 중계를 수행하는 경우 적응 신호 처리 알고리즘을 적용한 루프백 간섭 신호의 제거 성능에 관한 것이다. 이를 위하여 USN 환경에서는 노드간의 중계 기능에 의해 원거리 스테이션과의 정보 교환이 필요하게 되는데, 중계 노드에서는 송신기와 수신기 안테나를 공동 이용하거나 매우 근접하여 위치하므로서 재송신 신호가 수신측으로 궤환되거나, 비선형 소자를 사용하므로서 발생되는 루프백 간섭 신호가 존재하게되므로 한정된 주파수와 전력 자원을 사용하는 USN 시스템의 성능을 크게 저하된다. 이를 개선하여 향상된 시스템 성능 및 멀티홉 성능을 얻기 위해 중계 노드의 수신부 전단에서 원하지 않는 루프백 간섭 신호를 제거하기위한 적응 신호 처리 알고리즘의 적용이 필요하게 된다. 적응 신호 처리를 위해서는 먼저 스펙트럼 효율이 우수한 16-QAM 신호를 대상으로 하여 수렴 특성이 우수하고 H/W 로 구현할 때 발생되는 유한장 문제점을 해결할 수 있는 QR-Array RLS 알고리즘을 사용하였으며, 루프백 간섭 신호의 제거 성능으로 수신 신호 성상도 및 learning curve에서 기존의 RLS 보다 우월함을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.203-209
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• 2019

본 연구에서는 WENNER 4전극법 기반에 GMD(신규 대지 고유 저항 측정 장치)와 측정용 Probe(접지동봉)가 PLC(전력선 통신)로 연결된다. 측정용 Probe는 2개(P1,P2)가 1조로 모두 5조 10개의 Probe가 직렬로 각각 1m, 2m, 4m, 8m, 16m 간격으로 대지(토양)에 설치되어 있다. GMD에서 보낸 PLC 신호를 측정용 Probe 1조(P1)의 수신기가 감지하면 Probe에 부착된 PSD(전력 공급 장치)에서 측정용 미세 전압과 전류가 대지로 흐르게 되고 P1과 P2 사이의 토양을 거쳐 Probe 1조(P2)에 유입 된다. 이때 대지 저항으로 인해 전압 강하가 발생되는 원리로 저항값을 측정하게 된다. 이렇게 1~5조까지 T초 간격으로 대지 저항을 측정하고 측정된 데이터는 메인 장비에 탑재된 Arduino Server에 저장 한다. 저장된 측정 데이터는 옴의 법칙(Ohm's Law)에 의한 수식 R=E/I와 고유저항 ${\rho}=6.28aR$ (여기서, R: 측정저항, E: 측정전압, I: 측정전류, a:Probe 간격, ${\rho}$: 고유저항 )를 통해 고유저항을 얻을 수 있다. 실시간으로 얻어진 데이터를 Main PC에 설치된 CDGES 프로그램과 연동되어 데이터 분석이 가능하게 되고 대지(토양)의 접지 환경을 실시간 모니터링 할 수 있게 된다. 또한, 대지(토양)의 온도, 습도 등 계절의 특성을 파악하여 3D 그래프 지원으로 입체적인 Display가 가능하다. 연구의 한계점은 실험적으로 개발 운용한 모델로 상업적인 접근을 위해 Test Bed의 구체적인 적용 방안이 필요할 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.244-247
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• 2022

본 논문에서는 고속 이동환경에서 강건성을 향상시킬 수 있는 OTFS(orthogonal time frequency space) 시스템에서 주파수 및 시간영역에서의 선형 MMSE(minimum mean squared error) 필터를 이용한 디코딩 알고리즘과 강화된 Gauss-Seidel 알고리즘을 이용한 디코딩 알고리즘의 성능을 비교한다. 강화된 Gauss-Seidel 알고리즘은 잡음 증폭을 억제함으로써 비트 오류율 성능을 개선할 수 있다. 전산 실험 결과를 통해 주파수 영역에서 MMSE 필터를 이용한 디코딩 알고리즘은 수신기의 이동 속도가 높아짐에 따라 성능 열화가 발생하는 것을 확인할 수 있고, 강화된 Gauss-Seidel 알고리즘을 이용한 디코딩 방법은 120km/h 속도와 500km/h 속도를 가지는 채널 환경에 대해 주파수 영역 및 시간 영역에서의 MMSE 필터 디코딩 알고리즘에 비해 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.314-328
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• 2023

본 논문에서는 동적 메쉬 부/복호화 시 스케일러빌리티 기능을 지원하기 위해 SHVC의 계층적 부호화 방식을 기반으로 텍스처 맵을 압축하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 고해상도 텍스처 맵을 다운샘플링하여 다해상도의 텍스처 맵을 생성하고 이를 SHVC로 부호화함으로써 효과적으로 다해상도 텍스처 맵들의 중복성을 제거한다. 동적 메쉬 복호화기에서는 수신기 성능, 네트워크 환경 등에 따라 적합한 해상도의 텍스처 맵을 복호화하여 메쉬 데이터의 스케일러빌리티를 지원할 수 있도록 한다. 제안하는 방법의 성능을 검증하기 위해 V-DMC (Video-based Dynamic Mesh Coding) 참조 소프트웨어인 TMMv1.0에 제안하는 방법을 적용하고 본 논문에서 제안하는 스케일러블 부/복호화기와 TMMv1.0 기반의 시뮬캐스트 방식의 성능을 비교하였다. 제안하는 방법은 시뮬캐스트 방법 대비 AI, LD 환경에서 Luma BD-rate (Luma PSNR)가 각각 평균 -7.7%, -5.7%의 향상된 결과를 얻어 제안하는 방법을 통해 효과적으로 동적 메쉬 데이터의 텍스처 맵 스케일러빌리티 지원이 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5A호
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• pp.482-489
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• 2010

본 논문에서는 RF PPF(Poly Phase Filter)를 이용하는 이미지 제거회로에서 광대역의 모든 RF 신호를 한꺼번에 Quadrature 신호로 변환시키는 기존 구조와 다르게 광대역의 RF 신호를 여러 개의 협대역(Narrow band)으로 세분화시켜 Quadrature 신호로 변환시키는 새로운 구조의 주파수 가변형 협대역 DQ-IRM(Double-Quadrature Image Rejection Mixer) 구조를 제안하였다. 기저대역에서 선택한 채널과 그 인접 2-3개 채널이 포함된 협대역 RF 신호만을 선택적으로 Quadrature 신호로 변환시키는 이 구조는 RF PPF의 차수를 줄일 수 있기 때문에 낮은 경로손실 특성과 높은 이미지제거 성능을 동시에 구현이 가능하다. 제안한 DQ-IRM를 이용하여 지상파 디지털멀티미디어방송(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting, T-DMB) 수신용 CMOS RF 튜너 칩을 설계하고 그 성능을 검증하였다. 설계된 CMOS RF 튜너 칩은 CMOS 0.18 um 테크놀로지를 이용하였으며, 170-240 MHz 주파수대역에서 약 1.26 dB의 잡음특성과 약 51 dB 이상의 이미지제거 성능을 얻었다. 설계된 칩 사이즈는 $3.0{\times}1.8mm2$이며, 총 소모전력은 동작전압 1.8 V에서 55.8 mW이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.422-429
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• 2007

위치 인식 기능은 U-city를 구성하는 핵심 요소로서 U-city 기반 아파트 단지 등에서 상용화를 목적으로 활발히 연구, 개발되고 있다. 능동태그를 부착한 거주자나 자동차가 단지 내를 이동할 때 태그는 주기적으로 자신의 식별자를 방송하고 이를 받은 수신기들은 RSSI를 이용하여 태그의 위치를 계산한다. 문제는 수천세대 규모의 아파트 단지의 경우 동시 사용되는 태그수가 수 만개에 이르며 배터리 교체 없이 1년 이상 사용될 수 있어야 하므로 저전력 소모가 매우 중요하다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 고려한 U-city의 1) 위치 인식 시스템의 구성을 제안하고, 2) 능동 태그 방식으로 구현할 때 기술적 이슈를 제시하며, 3) 특히, 수만개의 태그들이 동작할 때의 성능을 수학적으로 모델링하고 실제 실험을 통해 비교 분석하였다. 이를 통하여 능동태그 시스템에서 발생하는 충돌확률의 이론적 최저값을 구하고 현장 적용시 적정 수준의 태그의 갯수를 제시하였다. 연구결과는 실제 U-city 위치인식 시스템의 상세 설계에 활용될 수 있다.