• 한국음향학회지
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• 제28권5호
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• pp.461-470
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• 2009

본 연구에서는 CPSP (Cross Power Spectrum Phase) 함수를 이용한 프레임 기반의 TDOA (Time Difference of Arrival) 추정시 나타나는 문제점들을 분석하고 연구하였다. 구형 윈도우함수를 이용해서 음성신호의 프레임을 추출할 때 나타나는 스펙트럼 누설현상은 CPSP 스펙트럼의 추정을 부정확하게 한다. 또한 스펙트럼 누설을 줄이기 위하여 구형이 아닌 다른 윈도우함수를 사용하여 프레임을 추출하면 프레임의 끝부분에서 발생하는 윈도우함수 가중치의 불일치 때문에 신호를 왜곡시킨다. 이 문제점들은 CPSP 기반의 TDOA 추정성능을 감소시킨다. 본 논문에서는 음성신호의 프리엠퍼시스를 이용하여 이러한 문제점들을 완화시키는 방법을 제안한다. 프리엠퍼시스된 음성신호의 다이나믹 레인지를 줄여줌으로써 스펙트럼 누설을 감소 시킨다. 제안한 프리엠퍼시스 방법을 검증하기 위하여, 다양한 잡음 및 잔향환경에서 TDOA 추정실험을 수행하였다. 실험결과 프라엠퍼시스된 마이크 출력에 구형 윈도우함수를 적용시켜 CPSP를 구할 경우 프리엠퍼시스를 하지 않거나 다른 윈도우를 사용하는 경우에 비해 TDOA 추정성능이 향상됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.576-579
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• 2017

레이다의 레이돔 형상으로 인한 플래쉬 부엽(flash lobe)으로 인해 수신신호에는 표적 성분 외에 클러터(clutter) 성분이 포함된다. 클러터는 재머와 달리 표적성분과 동일한 시간에 입력될 수 있으므로 이 경우 조향방향과 표적방향의 방향오차를 추정하는 모노펄스(monopulse) 레이다의 성능 열화를 일으킨다. 본 논문에서는 클러터 환경에서 GSC(Generalized Sidelobe Canceller) 기반 모노펄스 레이다 시스템의 성능을 개선할 수 있는 클러터 추정 알고리즘을 제시한다. 직교투영(orthogonal projection) 과정을 반복하는 알고리즘에 의해 클러터 추정 성능이 개선될 수 있는 근거를 제시하며 시뮬레이션에 의해 클러터 추정 과정이 포함된 GSC 기반 시스템이 기존 모노펄스 시스템보다 방향 추정 성능을 개선할 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5A호
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• pp.475-483
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• 2006

MIMO-OFDM 방식에서 추정된 채널 계수에 추정 오차가 있다면, 시스템의 성능 저하가 발생하게 된다. MIMO-OFDM 방식의 성능을 향상시키기 위해서는 무엇보다도 다중 경로 페이딩 환경에서 정확하게 채널을 추정 할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 다중 경로 시변 페이딩 채널하에서의 modified ICA (Independent Component Analysis)을 이용하여 수신된 신호로부터 각 송신 안테나의 송신 신호를 분리한 후, 채널을 추정하여 검파하는 새로운 채널 추정 방식인 Modified ICA 알고리즘을 소개하고, 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안된 Modified ICA를 이용한 MIMO-OFDM 시스템에서의 채널 추정에 대한 모의실험 결과, perfect hewn channel 대해 Uncoded QPSK,16-QAM, 64-QAM의 SER과 BER 성능 비교 곡선이 매우 근접함을 알 수 있다. 따라서 제안된 알고리즘이 MIMO-OFDM 시스템에서 우수한 성능을 지니고 있음을 보여 주고 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.864-875
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• 2012

본 논문에서는 단일 반송파 MIMO 시스템 기반의 PN 부호열을 이용한 반송파 주파수 오차 추정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 송신되는 각각의 PN 부호열들의 위상을 회전시켜 전송하여, 일부 PN 부호열들이 서로 상쇄되어 버리는 것을 방지한다. 수신한 PN 부호열과 수신기에서 자체 생성한 PN 부호열의 공액곱셈 연산을 통해 변조를 제거한 뒤, 다수의 자기 상관기를 이용한 ML (Maximum Likelihood) 알고리듬을 이용하여 반송파 주파수 오차를 추정한다. 또한 시변채널에서의 정확한 주파수 오차 추정을 위해 채널 정보를 이용한 주파수 오차 추정 구조를 제안하였다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 송신 및 수신 안테나가 두 개인 $2{\times}2$ MIMO 시스템에 제안하는 기법을 적용하고 L&R 알고리듬을 이용하여 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 환경 및 시변 Rayleigh 채널에서의 MSE (Mean Square Error) 성능을 측정하였다. 그 결과 AWGN 환경 상에서 MIMO 시스템에 적용한 제안된 기법의 MSE 성능이 SISO 시스템에서의 성능과 거의 동일함을 보였다. 또한 시변 Rayleigh 채널에서 제안된 채널 정보를 이용한 추정 기법의 MSE 성능이 기존 방법 및 SISO 시스템에 비해 높음을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.47-52
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• 2020

도래각추정은 표적으로부터 생성, 혹은 반사된 신호를 분석하여 표적의 방향을 추정하는 것으로 다양한 분야에 활용되고 있다. 인공신경망은 생물의 신경망을 모방한 기계학습의 한 분야로 패턴인식에서 좋은 성능을 보인다. 이러한 인공신경망을 도래각 추정에 활용하는 연구가 진행되어왔으나, 다양한 신호대잡음비 환경에 대응하는데에 제한이 있는 상황이다. 본 논문에서는 도래각 추정을 위한 3단계 인공신경망 알고리듬을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 잡음제거과정을 통해 단일 신호대잡음비 환경에서 학습한 모델을 다양한 환경에 적용해도 성능감소를 최소화할 수 있다. 또한 도래각 시프트 과정을 통해 학습 난이도를 낮출 수 있고 효율적인 추정이 가능하다. 우리는, 제안하는 알고리듬과 다른 부공간 기법, Cramer-Rao bound (CRB)와의 성능 비교를 통해 제안하는 알고리듬이 낮은 신호대잡음비 환경, 표적들의 도래각이 가까운 환경 등 특정한 열악한 관측환경에서 타 기법에 비해 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권3호
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• pp.359-369
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• 2005

컴퓨터 네트워크에서 단방향 지연을 추정하는 것은 해결하기 어려운 문제다. 단방향 지연 시간을 정확하게 추정하는 것은 이 값이 네트워크 성능과 이를 이용한 웅용의 설계에 매우 중요한 역할을 담당하기 때문에 필수적으로 해결 해야 할 문제이기도 하다. RTT (Round Trip Time)가 자주 이러한 지연시간의 근사값으로 사용되곤 하지만 이 값이 순방향과 역방향의 지연 시간의 합이기 때문에 실제 단 방향지연 시간과는 큰 차이를 보이는 경우가 많다. 단방향 지연을 정확하게 추정하기 위해 이 논문에서는 분석적으로 순방향과 역방향 지연 시간을 유도해낼 수 있는 새로운 방법을 제안한다 그리고 이를 바탕으로 비대칭 네트워크에서 TCP의 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보인다. 본 논문의 핵심은 논문에서 제안 단방향 지연 시간 추정 기법이 RTT 추정 기법보다 정확하여 이를 이용한 TCP가초기 시작에서 네트워크의 가용 량을 보다 빨리 찾아내도록 할 수 있다는 것이다. RTT는 순방향과 역방향의 합이기 때문에 RTT에 기반을 둔 어떤 프로토콜에도 본 논문에서 제시된 방법이 적용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권7A호
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• pp.641-650
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• 2002

Space-Time Block Code(STBC)는 수신기에서 간단한 선형 복호화 과정만으로 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 STBC의 간섭 제거(Interference Cancellation) 기술은 동일 채널 사용자의 간섭 신호 존재시 무선 시스템의 용량 및 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 다중 사용자 환경에서 STBC를 이용하는 시스템의 간섭 제거 기술들(Minimum Mean-Squared Error(MMSE)과 Zero-Forcing(ZF))은 여러 문헌에서 제안되었고 수신기에서 다중 사용자의 채널 상태 정보를 완벽하게 알고 있다고 가정한 상태에서 간섭 제거 기술들의 성능이 분석되었다. 그러나 실제로는 수신기에서 다중 사용자의 채널 상태 정보를 정확하게 알 수 없다. 따라서 수신기에서 다중 사용자의 채널 추정 기법은 필수적이고 특히 MMSE 간섭 제거 알고리즘을 사용하기 위해서는 SNR 추정 기법이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 훈련 프레임을 이용하여 STBC 기법으로 전송하는 동일 채널 사용자의 채널 상태 정보 및 SNR 추정 방법을 제안하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여, 제안된 채널 상태 및 SNR 추정 기법을 MMSE와 ZF 간섭 제거 알고리즘에 적용하여 간섭 제거 기술들의 성능을 비교 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권1C호
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• pp.138-144
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• 2009

본 논문은 IEEE802.15.4a low-rate ultra-wideband (LR-UWB) 시스템을 위한 효율적인 채널 추정 방법을 제안한다. LR-UWB 시스템을 위한 채널추정은 기준신호와 수신된 신호의 상호 상관에 기반 하여 채널 이득 (gain)과 지연 (delay) 값 같은 채널 파라메타를 추출하는 sliding window (SW) 방식이 일반적이다. 하지만, SW방식은 모든 채널을 한번만 상호 상관하므로 성능 열화가 큰 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 SW 방식의 단점을 극복하기 위해 반복된 수신신호를 이용하여 상호상관한 후 결과 값을 누적함으로써 성능 이득을 얻을 수 있는 효율적인 채널 추정 방법을 제안한다. 제안된 방법의 성능 이득을 확인하기 위해 Saleh-Valenzuela (S-V) 채널 환경에서 모의실험을 수행하였고, 그 결과 기존의 SW 방식에 비해 제안된 방식이 약 4dB의 성능 이득을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.166-171
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• 2022

본 논문에서는 선형 배열 균일 안테나에 입사하는 신호들의 상관행렬을 강건하게 생성하여 부공간 기반 기법의 도래각 추정 성능을 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 기존의 부공간 기반 도래각 추정 기법은 상관행렬을 구한 후 신호 부공간과 잡음 부공간으로 분리하여 도래각을 추정한다. 그러나, 낮은 SNR, 작은 개수의 스냅샷에서 구해지는 상관행렬의 성분은 안테나의 잡음 성분으로 인하여 신호 부공간을 부정확하게 추정하여 도래각 추정 성능을 저하시킨다. 따라서, 기존의 상관행렬로부터 구해지는 가상의 신호 벡터를 슬라이딩 방식으로 배열함으로써 강건한 상관행렬을 생성한다. 기존의 상관행렬과 제안하는 강건한 상관행렬의 비교 분석을 위하여, 부공간 기반 기법의 대표적 방법인 MUSIC, ESPRIT을 이용하였다. 시뮬레이션 결과, 계산 복잡도는 기존의 상관행렬 대비 2.5% 이내 증가하였으나, 도래각 추정성능은 RMSE 1° 기준 SNR이 MUSIC, ESPRIT 모두 3dB 이상의 우수한 도래각 추정 성능을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제25권6호
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• pp.305-311
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• 2006

본 논문에서는 성층화된 천해 음향도파관 환경에서 빔-시간 강도 패턴을 이용한 음원 거리추정 기법인 배열 불변성 이론에 대한 성능을 분석하였다. 기존의 수중음원 위치추적 방법으로 잘 알려진 정합장 처리, 음향도파관 불변성 추정법 등에 비해 계산량을 절감 할 수 있고, 배열 이득을 충분히 활용할 수 있는 이점을 가진다. 또한, 기타 간섭 신호원의 영향을 크게 받지 않는 상황에서는 수중 환경에 대한 자세한 사전정보가 요구되지 않는다. 기존의 수중 음원 위치 추정법들에 비해 간단하고 순간적인 음원의 거리 추정이 가능한 배열 불변성 방법의 성능을 분석하기 위해 모의 음파 전달 음장을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 광대역을 가지는 수중 충격성 음원에 대하여 SNR 에 따른 거리 추정 결과를 나타내었고 고주파 신호의 다중경로 전파 현상을 억제시키기 위해 공간 스무딩 기법을 적용하였다. 거리추정 성능을 분석한 결과, SNR 10dB의 환경에서 20% 내의 오차율을 보였다.