• Ocean Systems Engineering
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• 제13권2호
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• pp.195-224
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• 2023

This paper proposes a method for the acoustic imaging wherein the traditional requirement of the relative movement between the transmitter and target is overcome. This is facilitated through the beamforming acoustic array in the transmitter, in which the target is illuminated by the array at various azimuth and elevation angles without the physical movement of the acoustic array. The concept of beam steering of the acoustic array facilitates the formation of the beam at desired angular positions of azimuth and elevation angles. This paper substantiates that the combination of illumination of the target from different azimuth and elevation angles with respect to the transmitter (through the beam steering of beam forming acoustic array) and the beam steering at multiple frequencies (through SF) results in enhanced reconstruction of images of the target in the underwater scenario. This paper also demonstrates the possibility of reconstruction of the image of a target in underwater without invoking the traditional algorithms of Digital Image Processing (DIP). This paper comprehensively and succinctly presents all the empirical formulae required for modelling the acoustic medium and the target to facilitate the reader with a comprehensive summary document incorporating the various parameters of multi-disciplinary nature.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1539-1548
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• 2016

무인 항공기와 기지국간 통신시 커버리지 확장과 SNR 이득 확보를 위하여 기지국에서의 빔 형성 기법이 효과적이다. 무인 항공기가 이동하는 상황에서는 빔 이득을 유지하기 위하여 기지국에서 무인 항공기를 향한 주기적인 빔 추적이 필요하다. 또한 다수의 무인 항공기가 이동하는 경우에는 기지국에서 빔 추적을 하기 위하여 무인 항공기에서 서로 다른 프리앰블의 전송이 필요하다. 본 논문에서는 이상적인 상호 상관 특성을 갖고 있는 Hadamard 시퀀스를 기반으로 GMSK 통신시스템에서 다수의 무인 항공기를 향한 빔 추적을 위하여 프리앰블 시퀀스 설계 기법을 제안한다. Hadamard 시퀀스를 입력으로 하는 GMSK 통신시스템에서 수신신호의 특성을 분석한 이후에 다수의 무인 항공기와 통신하는 GMSK 시스템에 적합한 프리앰블 시퀀스를 제안한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.186-194
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• 2017

본 논문에서는 고해상도 광역관측을 위한 위성 영상레이다(Synthetic Aperture Radar)의 시스템 주요 성능을 분석하였다. 배열 급전을 이용하는 반사판 안테나의 패턴을 활용하였으며, 기존의 광역관측 모드인 ScanSAR 모드와 SweepSAR 모드에 대해서 비교 분석하였다. SweepSAR 모드는 넓은 범위에 빔을 송신하고, SCORE(SCan On REceive)를 기반으로 순차적으로 빔포밍을 통해 반향신호를 수신하는 고해상도 광역관측 모드이다. 본 논문에서는 SweepSAR 모드로 동작하는 위성의 동작원리 및 특징을 분석하고, 시스템 성능 파라미터를 시뮬레이션 해석하였다. 또한, 영상의 활용도를 증대시키기 위해서 다중 주파수 대역(C-band, X-band)에 대하여 성능 분석을 수행하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.849-854
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• 2016

현재 이동통신망에서 요구되는 많은 통신량을 수용하기 위해서 새로운 주파수 대역을 사용하는 5G New RAT(: Radio Access Technology) 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 이러한 새로운 New RAT 기술이 이동통신에 적용되었을 때에 이를 유선 이동통신망에서 수용할 수 있을지에 대해서는 제대로 연구된 바가 없다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 New RAT 기술을 RoF(: Radio over Fiber) 기술로 이동통신망의 Fronthaul에서 수용이 가능한지에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 New RAT 의 기술로 밀리미터파 통신기술, 테라헤르츠파 통신기술, 무선 광통신 기술 등을 고려하고, 이들 각각에 대한 RoF 기술의 응용 가능성을 연구하였다. 연구의 결론을 요약하면, 10 년 이내의 범위에서 세 가지 New RAT 기술 중에 밀리미터파 통신기술에 대해서만 RoF 수용성을 고려하면 되는 것으로 판단되며, 빔포밍을 사용하는 경우에는 밀리미터파 통신기술의 요구 전송 대역폭이 너무 많아 Fronthaul 에서 RoF 기술로도 수용이 쉽지 않은 것으로 결론이 내려졌다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권1C호
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• pp.72-80
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• 2003

본 논문은 멀티패스 페이딩이 존재하는 CDMA 채널에서 새로운 빔형성 알고리즘을 통해 적응 배열 안테나의 성능을 향상시키기 위한 최적의 웨이트 벡터를 구하는 방법을 제시하였다. 제안한 빔형성 알고리즘은 멱승법을 근간으로 하며, 전체 계산량이 O(4N)밖에 되지 않는 선형화 된 멱승법(power method) 알고리즘이다. 여기서 N은 안테나 수를 의미한다. 제안된 알고리즘의 성능은 IS-2000 1X CDMA 환경에서 심볼 에러율(symbol error rate), 사용 가능자수(allowable capacity), 수렴도(convergence) 등에 대한 분석을 통해 확인하였다. 성능분석 결과 적응 배열 안테나 시스템은 기지국 셀 내에서 기존 안테나 시스템에 비해 6-10배정도 사용 가능자수가 증가하였다. 또한, 제안 알고리즘은 심볼 에러율, 수렴도, 계산량의 모든 경우에서 기존 알고리즘에 비해 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1172-1176
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• 2008

본 논문에서는 상용 DSP를 기반으로 하여 SDR용 스마트 안테나 시스템의 듀얼 모드 채널 카드를 구현하였다. SDR(Software Define Radio) 기술은 공통된 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어를 다운로드하여 사용자가 원하는 모드로 재구성이 가능하게 하는 기술이다. 채널 카드는 고속 데이터 전송을 위한 차세대 이동통신 방식인 WiBro(Wireless Broadband)와 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 통신 모드를 지원하며, 스마트 안테나 기술이 적용된 듀얼 모드 기지국 시스템의 핵심인 모뎀 카드로 사용된다. 본 논문에서는 WiBro 시스템과 HSDPA 시스템으로 구현된 채널 카드의 구조를 설명하고, 구현된 채널 카드의 성능 검증을 위해 상용 통신 규격인 WiBro와 HSDPA시스템에서의 성능을 알아본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권10C호
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• pp.984-994
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• 2003

본 논문은 안테나 어레이를 이용한 블라인드 방법을 관간으로 하는 최적의 웨이트 벡터 계산방법을 제시한다. 본 논문에서 사용되는 적응알고리즘은 수신신호의SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 최대화하는 웨이트 벡터를 구하는 일반화된 온-오프 알고리즘(Generalized On-Off algorithm)이다. 제안된 알고리즘은 선형화된 일차의 계산량, O(6N+8), 으로 작동되어 범용 DSP를 이용하여 웨이트 벡터 계산을 실시간으로 처리 할 수 있음을 확인하였다. 또한 다양한 성능분석을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘은 각분산(angular spread)이 많을 때와 처리이득(processing gain)이 낮은 열악한 신호 환경하에서는 일반화되지 않은 기존의 알고리즘의 경우보다 약 3배까지 용량증대 효과를 제공한다는 것을 확인하였다. 제안 알고리즘을 IS2000 1X 이동통신시스템과 위성추적시스템에 응용한 결과, 통신용량측면과 통신품질측면 모두에서 우수한 성능을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권8호
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• pp.26-32
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• 2002

본 논문에서는 DS/CDMA 시스템에서 적응 배열 안테나에 부귀환 직교 다중 사용자 검출기를 결합한 준 최적 수신기에 관한 성능을 분석하였다. 적응 배열 안테나는 빔 형성 기법을 사용하여 사용자 신호 방향으로는 빔을 형성하고 다른 방향의 사용자 신호로는 널(null)빔을 형성하여 공간적으로 간섭을 제거할 수 있다. 그러나 유사한 방향에서 입사하는 사용자들 간에 대해서는 기존의 적응 배열 안테나만으로는 간섭을 제거할 수 없다. 본 논문에서는 적응 배열 안테나에 부귀환 직교 다중 사용자 검출기(ODFD)를 결합함으로 써 적응 배열 안테나에서 제거할 수 없었던 유사한 입사각을 갖는 사용자들에 대한 간섭을 제거할 수 있는 수신기의 성능을 비교하여 분석하였다. 또한, 부귀환 역상관 다중사용자 검출기(DDFD)를 채택하였을 경우와도 비교하여 부귀환 직교 다중사용자 검출기를 사용함으로써 성능은 유사한 반면 복잡도를 줄일 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권10호
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• pp.865-875
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• 2012

본 논문은 포트 당 일정 파워 제약을 전제한 상황에서, 다중 안테나를 장착한 분산 안테나 (distributed antenna: DA) 포트를 갖는 분산 안테나 시스템 (distributed antenna system: DAS)의 안테나 위치 설계 방법을 분석한다. 안테나 위치의 설계를 위해 복잡하게 셀 당 평균 ergodic sum rate를 최대화하는 대신, 본 논문에서는 단일 셀 상황에서는 signal-to-noise ratio (SNR) 기댓값의 lower bound에, 그리고 이중 셀 상황에서는 signal-to-leakage ratio (SLR) 기댓값의 lower bound에 각각 초점을 맞춘다. 단일 셀 상황의 경우, 기존의 반복적 알고리즘에 비해 SNR criterion의 최적화 문제는 닫힌 형태 (closed-form)의 솔루션을 제공한다. 또한, 이중 셀 상황에선 gradient ascent 방법을 이용한 알고리즘을 제안하여 SLR criterion의 최적화 솔루션을 도출한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.989-997
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• 2002

본 논문은 수신신호의 자기상관행렬로부터 얻어진 2개의 고유벡터를 이용하여 웨이트 벡터를 구함으로써 각도퍼짐이 존재하는 환경에서도 스마트 안테나의 성능을 향상시키는 새로운 방법을 제시하였다 기존의 고유치에 의거한 빔형성 기술은 가장 큰 고유치의 상응 고유백터 만을 사용하는 것에 비해 본 논문에서 제시하는 방법은 두개의 고유백터를 효율적으로 적용함으로써 각퍼짐이 많은 신호환경에서 특히 강인한 성능을 보인다. 본 논문에서 사용하는 고유벡터는 첫번째와 두번째로 가장 큰 고유값에 대응되는 벡터이며, 현재 상용화되고 있는 DSP로 구현 가능한 계산량(3.5$N_2$+ 12N)을 통해 정확하게 구해진다. 본 제안방법을 WCDMA 환경에서 모의 실험한 결과 넓은 각도퍼짐에도 성능이 우수하였으며, 고유함수 계산을 위한 상용 툴인 MATLABTM 프로그램의 고유함수를 이용하여 얻은 이론적인 성능값과도 큰 차이가 없음을 확인하였다.