• 한국음향학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-103
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• 2013

천해에서 수중음향통신은 해면과 해저의 음향특성에 강한 영향을 받는다. 시변적인 해면 산란과 입사각에 좌우되는 해저손실에 의해 수중통신 시스템의 성능은 영향을 받게 되어 고속의 디지털 통신 성능은 저하된다. 우세한 직접파가 존재하면 통신채널은 Rice 페이딩, 그렇지 않은 경우 Rayleigh 페이딩으로 모델링된다. 그러나 실해역의 실험으로 이러한 통계적인 채널 모델링을 검증하는 것은 어려운 연구주제로 알려져 있다. 해면산란과 해저반사 손실이 수중음향통신에 미치는 영향의 근원적인 이해를 돕기 위하여 저자들은 이들의 영향을 정량화하기 위한 천해 해역에서 실험을 수행하였다. 이진 주파수 천이 변조 방식으로 영상을 전송하여 해면산란과 해저 입사각에 좌우되는 해저반사 영향을 송신기와 수신기간의 거리, 수신기 깊이에 따른 영상의 양호성과 비트 오류율로 평가하였다. 결론적으로 영상의 전송 성능은 채널의 일관성 대역폭을 결정하는 송수신기간의 거리 및 수신기의 깊이에 좌우된다.

• 한국음향학회지
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• 제27권7호
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• pp.342-349
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• 2008

수중통신 시 다중 음파 경로의 생성은 명확한 메시지전송을 어렵게하는 원인중 하나이다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 해결을 위하여 각기 다른 경로에 따라 형성된 다중 경로간의 지연 시간을 계산하여 변조주파수변환구간을 생성하는 방법을 제안하였다. 송신단에서는 생성된 변조주파수변환구간의 크기에 따라 메시지를 분할하여 두 개의 주파수를 사용하여 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)방식을 교대로 호핑하여 메시지를 전송 하였다. 이에 대응하여 수신단에서는 수신된 메시지를 알고리즘 설계 시 구축한 프로토콜에 의하여 복조하여 원신호로 복원하는 적응 BISMO 알고리즘을 제안 하였고 모의실험을 통하여 적응적 변조주파수변환구간, 추정 오류율을 계산하였다.

• 한국음향학회지
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• 제39권1호
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• pp.8-15
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• 2020

본 논문에서는 채널 시변동성에 강인한 송수신 모델을 제안하고, 송신기의 특성을 반영한 디지털 변조 신호를 프레임 동기화 기법을 통해 수신 신호의 성능을 향상시킨다. 제안하는 동기화 기법을 통해 송신기와 수신기 사이의 프레임 시점의 불일치 및 음파 지연에 의해 발생되는 정도가 큰 타이밍 오차를 복구한다. 수중환경 채널 및 수중음향통신을 위한 타이밍 및 위상 동기화 성능 확인을 위해 경상북도 문경시에 위치한 경천호에서 호수실험을 수행하였으며, 제안하는 프레임 동기화 기법을 적용하였다. 수신기가 고정 상태인 경우는 처음에 예상했던 프레임 시작 위치와 프레임 동기 이후 변동이 거의 없었으나 이동 중일 때는 다중 경로 전달 과정으로 인한 인접 신호 사이의 간섭으로 인하여 프레임의 시작 위치가 프레임 동기화이후 보정이 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권5호
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• pp.487-492
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• 2013

수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 현상이 발생한다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 본 논문에서는 수신신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용 가능한 반복부호로는 터보 부호와 LDPC 부호, BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 있으며, 동일한 부호화율 및 비슷한 부호어 길이에서 터보 등 화기 기반의 성능을 분석하였다. 반복횟수를 5회로 고정하였고, 수중 채널 데이터는 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 5Km로 실험을 하였다. 그리고 데이터 속도를 1Kbps에서 측정된 실제 데이터를 이용하였다. 성능 분석 결과, BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 가장 적합함을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.187-192
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• 2015

수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.89-90
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• 2008

We present an implementation and it's real-sea test of an underwater acoustic communication system, which allows the system to reduce complexity and increase robustness in time variant underwater environments. For easy adaptation to complicated and time-varying environments of the ocean, all-digital transmitter and receiver systems were implemented. For frame synchronization the CAZAC sequence was used, and QPSK modulation/demodulation method with carrier frequency of 25kHz and a bandwidth of 5kHz were applied to generate 10kbps transmission rate including overhead. To improve transmission quality, we used several techniques and algorithms such as adaptive beamforming, adaptive equalizer, and convolution coding/Viterbi decoding. For the verification of the system performance, measurement of BER has been done in a very shallow water with depth of 20m at JangMok, Geoje. During the experiment, image data were successfully transmitted up to about 9.6km.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권2호
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• pp.196-203
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• 2015

The aim of this work is to demonstrate a method for exciting and receiving torsional and longitudinal mode guided waves with an electromagnetic acoustic transducer (EMAT) ring array. First of all, a three-dimensional guided wave simulator is developed in order to numerically analyze the propagation of the guided wave. The finite difference time domain method is used for the simulator. Second, two guided wave testing systems using an EMAT ring array are provided: one is for torsional mode (T-mode) guided wave and the other is for longitudinal mode (L-mode). The EMATs used in the both systems are the same in design. A method to generate and receive the T- and L-mode guided waves with the same EMAT is proposed. Finally, experimental and numerical results are compared and discussed. The results of experiments and simulation agree well, showing the potential of the EMAT ring array as a mode controllable guided wave transmitter and receiver.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1193-1201
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• 2013

Improved far field type(improved type) megasonic applicable to the cleaning equipment of single wafer processing type has been developed. In this study, to improve the uniformity of acoustic pressure distribution(APD), we utilize far field with relatively uniform APD, piezoelectric ceramic with a triangle hole in its center to prevent standing wave resulted from radial mode, and reflected wave from the wall of waveguide. On the basis of these methods, two analysis models of improved type were designed to which piezoelectric ceramic of different shape of electrode attached, and APD were analyzed by means of finite element method, and then one of them was selected by analysis results, finally, the selected model was fabricated. Test results show that the fabricated is better in the uniformity of APD than the imported and the conventional, also the fabricated shows high particle removal efficiency of 92.3% using DI water alone as a cleaning solution.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.296-299
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• 2003

본 논문에서는 수중 음향 디지털 송수신기를 설계하고 DSP를 이용하여 구현하였으며 한국해양연구원 해양시스템안전연구소에서 보유하고 있는 무향수조 및 강원도 고성, 동해, 소양호 등에서 실험을 수행하였다. Quadrature phase shift keying (QPSK) 변조기술을 채택하였고, look-up table 기반의 효율적인 송신기 구조를 설계하였다. 13-symbols Barker code를 이용하여 에너지 검출 방식으로 프레임 동기를 획득하였고, FIR 필터 기반의 광대역 빔형성기, 적응 등화기 등과 같은 기저대역 디지털 신호처리 기법을 적용하였다. 광대역 빔형성기의 배열 센서 구조는 선형 등간격이며 4개의 센서를 이용하였다. 수중 음향 채널의 페이딩 특성을 극복하기 위해서 오류 정정 부호로써 1/2 길쌈부호화 방식을 채택하였으며 널리 사용되고 있는 Viterbi 복호기를 구현하였다. 무향수조 실험 및 실해역 실험을 통하여 설계한 디지털 송수신기 성능을 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권7호
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• pp.606-613
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• 2002

본 논문에서는 수중에서 송신 빔 형성기를 이용한 고속 데이터 전송 기법을 연구하였다. 또한 범용 디지털 신호처리 프로세서와 다수의 디지탈-아날로그 변환기를 이용한 시험용 송신단을 설계 및 구현하였으며, 구현된 시스템을 이용하여 수조에서 실험을 수행하여 그 성능을 분석하였다. 이때 실험 과정을 단순화하기 위하여 채널 코딩 및 등화기 (equalizer) 등과 같은 과정은 생략하였고, 간장 간단한 디지털 통신 변조 기법인 OOK(On-Off keying) 기법을 사용하였다. 실험 결과 5개의 하이드로폰 송신 어레이를 사용한 경우에 1개만 사용했을 때보다 오차율 10/sup -2/을 기준으로 전송 속도가 약 3배 향상되었으며, 실험에 사용된 수조에서 음성 신호 전송을 위해 400 bps 정도까지 가능함을 확인하였다.