• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.868-882
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• 2009

본 논문에서는 현재 주목을 받고 있는 테라헤르츠 대역의 주파수에서 근거리 무선 통신 응용을 위한 채널 모델과 무선 링크의 성능 분석에 대하여 서술한다. 10 Gbps 이상의 전송 속도를 실현하기 위해서는 주파수 대역폭이 기존의 밀리미터파에서 사용하는 주파수 대역폭보다 더 넓은 대역폭이 필요하며, 이 대역폭을 얻기 위해서는 테라헤르츠 주파수 대역으로 자연적으로 옮겨가지 않을 수 없다. ITU-R P.676-7 모델을 이용하여 테라헤르츠 대역의 대기 전파 감쇠 특성 분석 결과, 중심 주파수 220, 300, 350 GHz에서 약 68, 48, 45 GHz의 주파수 대역폭이 가용하며, 스펙트럼 효율이 1 이하인 변조 방식으로도 10 Gbps 이상의 데이터 속도를 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 간략화 PDP 모델을 이용하여 실내 공간의 건물 재질에 따른 지연 특성을 분석하였다. 실내 공간의 크기 $6\;m(L){\times}5\;m(W){\times}2.5\;m(H)$에서 콘크리트 벽의 경우 TE 편파에서 RMS 지연 확산은 9.23 ns였다. 이 결과는 참고문헌의 Ray-Tracing 시뮬레이션에서 얻은 10 ns 이내에 근접한다. 옥내 무선 링크 성능 분석 결과, 수신기의 감도는 BPSK 변조 방식을 사용하는 경우 대역폭 $5{\sim}50\;GHz$에 대하여 $-56{\sim}-46\;dBm$이고, 안테나 이득은 10 m 링크에서 $26.6{\sim}31.6\;dBi$였다. AWGN 채널과 LOS 환경을 가정할 때 송신기 출력 -15dBm에서 캐리어 주파수 220, 300, 350 GHz일 때 최대 달성 가능한 데이터 속도는 각각 30, 16, 12 Gbps였다. 이 결과는 BPSK 변조 방식을 사용하여 1 m 링크에서 얻은 결과이다. BER은 $10^{-12}$으로 가정하였고, 송신기 출력을 증가시키면 더욱 높은 데이터 속도를 얻을 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.638-647
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• 2006

최근에 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 저감하기 위하여 DFT-Spread OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 이 많이 연구되고 있다. 그러나 DFT-Spread OFDM 시스템에서는 발진기에서 발생하는 위상 잡음에 의한 DFT 확산 코드의 위상 오프셋 불일치로 인하여 기존 OFDM 시스템에 비하여 상대적으로 더 많은 간섭 즉 ICI(Inter-sub-Carrier-Interference)와 SCI(Self-Channel- Interference) 성분이 발생하여 성능이 나빠진다. 본 논문에서는 먼저 DFT-Spread OFDM 시스템의 위상 잡음에 의한 통신 성능의 영향을 분석한다. 그리고 위상 잡음 보상을 위한 기존의 ICI 제거 기법 (ICI self-cancellation method)을 검토하고, 2 가지 새로운 ICI 제거 기법을 제안한다. 또한, PAPR을 저감하고 동시에 위상 잡음에 의해 간섭을 제거하기 위하여, 기존 방법과 새로이 제안한 ICI 제거 기법을 사용하는 새로운 시스템을 구성하고 그 성능을 비교 분석한다. 분석 결과, DFT-Spread OFDM 시스템에 ICI 제거 기법을 적용한 새로운 시스템은 낮은 PAPR 특성을 유지하면서 위상 잡음에 의한 성능 악화를 최소화할 수 있다. 그 중에서 data-conjugate 기법과 새로 제안한 symmetric data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM 시스템이 제일 우수하여 DFT-Spread OFDM 보다 크게 성능이 개선되며, data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM이 좀 더 우수하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.212-224
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• 1998

DS/CDMA 시스템의 순방향 링크에서 시스템의 성능을 열화 시키는 주요 원인으로는 다중 경로 전파에 의한 페이딩과 많은 사용자가 동시에 동일 주파수 대역을 사용함으로써 발생하는 다원 접속 간섭이 있다. 다중 경로 전파에 의한 다원 접속 간섭을 줄이기 위해서는 각각의 사용자들을 구별하게 하는 코드들 사이의 상호 상관 성질을 최소화시키는 PN 코드를 필요로 한다. IS-95A 시스템의 변조 방법에서 데이터의 대역 확산을 위해 전체 주기 $2^{15}$의 PN 시퀀스를 사용하며, 데이터 비트를 확산시키기 위해 PN 시퀀스 전체 길이 중 각각 64칩씩 사용된다. 이러한 경우, 실제 사용되는 비트는 전체 데이터에서 차지하는 비중이 아주 작아 상호 상관 성질이 상대적으로 커져 다중 경로 간섭을 억제하는데 있어 만족스럽지 못한 결과를 얻게된다. 이러한 점을 착안하여 순방향 링크의 복조 구간을 증가시켜 데이터를 복조 한다면 코드들간의 상호 상관 성질을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 PN 코드들간의 상호 상관 성질을 감소시킬 수 있는 복조방법을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션에 사용된 채널은 다중 경로 레일리 페이딩 채널 및 부가 백색 가우시안 잡음 채널을 사용하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 성능 분석한 후, 기존의 IS-95A 시스템과 비교하여 동일 신호대 잡음비에서 비트 오율이 약 $0.25{\sim}0.5dB$의 성능 향상을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.142-149
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• 2020

본 연구에서는 인조흑연의 낮은 이론용량을 개선하기 위하여 음극소재로서 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 성능을 조사하였다. 구형의 인조 흑연 표면을 polyvinylpyrrolidone (PVP) 양친성 물질로 코팅한 후 실리카를 성장시켜 흑연/실리카 소재를 합성하였으며, 석유계 피치 코팅과 마그네슘 열 환원법을 통해 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전극은 poly(vinylidene fluoride) (PVDF), carboxymethyl cellulose (CMC), polyacrylic acid (PAA) 바인더에 따라 제조하였으며, 다양한 전해액과 첨가제를 이용하여 전지를 조립하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM)와 thermogravimetric analyzer (TGA)를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 흑연 : 실리카 : 피치 = 1 : 4 : 8일 때 높은 사이클 안정성을 보였다. PAA 바인더를 사용하여 제조된 전극은 높은 용량과 안정성을 보였으며, EC:DMC:EMC 전해액을 사용하였을 때 719 mAh/g의 높은 초기 용량과 우수한 사이클 안정성 나타내었다. 또한 vinylene carbonate (VC) 첨가시에 2 C/0.1 C 일 때 77% 용량 유지율과 0.1 C/0.1 C 일 때 88% 용량 회복을 나타냄을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12B호
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• pp.1565-1573
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• 2011

본 논문에서는 스마트 그리드 응용 등을 타깃으로 한 3상 4선 전력선 채널상의 MIMO-OFDM 광대역 전력선 통신방식 (BPLC broadband power line communication)을 검토하고 성능을 분석한다. 실제전력선 채널 환경을 감안하여 기존의 확정적 페이딩 채널 모델 (Zimmennann 모델, MTL 모델 등) 대신 통계적 전력선 페이딩 채널 모델을 채택한다. 본 논문에서는 3상 4선식 전력선을 이용한 $2{\times}2$ MIMO 및 $3{\times}3$ MIMO 방식을 설계하며, 특별히 MIMO 채널 내 안테나 링크 간 크로스 토크의 유무에 따른 전송 용량 손실과 이에 의거한 시스템 성능 분석을 실시한다. 부반송파 간 주파수간섭을 줄여주기 위해 공간주파수 부호화 전송방식을 채택하며 전력선 채널에 적합한 최대비 합성법 (MRC maximum ratio combining)으로 다중 안테나 및 다중 경로 페이딩 다이버시티 이득을 얻는다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임펄스 잡음지수의 변화, 용량 손실 비율의 변화, 서로 다른 수신 신호 합성기법 (최대비 합성, 등가이득 합성, 선택적 함성)에 따른 시스템 성능을 비교분석한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.83-90
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• 2010

무선센서네트워크에서는센서노드로부터전송된데이터는채널의노이즈등의요인으로 오류가 일어나기 쉽다. 센서 네트워크는 엄격한 에너지 제안이 있기 때문에 에너지가 효율적인 오류 정정 방법을 사용하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 낮은 전송 전력으로 전송한 데이터를 RS 코드를 적용하는 방식을 제안하고, 시뮬레이션과 실험을 수행한다. RS 코드는 데이터에 추가한 리던던시로 동작한다. 인코드 데이터는 저장되거나 전송될 수 있다. 오류가 발생했을 때 인코드된 데이터는 복원된다. 추가된 리던던시는 디코더에서 수신된 데이터에서 오류가 있는 부분을 감지하고 정정하는 데에 사용된다. RS 코드가 정정할 수 있는 오류의 수는 추가되는 리던던시에 의해 결정된다. 실험 결과 저전력 통신에서의 높은 안정성을 확인하였다. 1분마다 32바이트를 전송할 경우 RS(15,13)은 173.7일, RS(31,27)은 169.1일, RS(63,57)은 163.9일, RS(127,115)는 150.7일, RS(255,239)는 149.7일의 수명을 예측할 수 있었다. 패킷 수신 확률(PRR) 실험에 RS(255,239)를 적용하여 약 3m 전송거리가 증가함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권11호
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• pp.801-807
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• 2022

본 논문에서는 초소형 S-대역 PCM/FM 텔레메트리 송신기를 제안한다. 크기의 소형화로 한정적인 공간에 적용이 가능하며 운용 환경 및 시스템마다 다르게 설정되는 규격에도 안정적인 데이터 송신이 가능한 장비를 설계 및 제작하였다. 장비의 소형화를 위하여 RF 직접변환 구조를 적용하였으며, 최소한의 소자로 송신기의 역할을 수행할 수 있도록 1장의 인쇄회로기판에 RF송신반, 전원분배반, 신호처리반을 구현하였다. 목표한 규격대로 성능의 저하 없이 S-대역(2,200~2,400MHz)에서 1~10W의 출력 가변이 가능하고 390kbps~12.5Mbps의 Data Rate 설정이 가능하도록 설계 및 제작을 진행하였다. 설계 검증을 위하여 장비를 제작한 후 RF 성능 시험 및 비트오류율 측정 시험을 진행하였다. 본 장비는 IRIG (Inter-Range Instrumentation Group) 표준이 제시하는 PCM/FM 변조 신호의 OBW(Occupied Bandwidth), null-to-null 대역폭, 1st IMD(Inter Modulation Distortion), Spurious Emission, Phase Noise 특성이 만족함을 확인하였으며, 송신기 점검 장비를 이용하여 본 장비가 전달받은 Data를 왜곡 없이 정상적으로 송신함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권4C호
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• pp.230-238
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• 2005

직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템은 여러 부 반송파를 사용해 정보를 전송하기 때문에 각 부 반송파가 동위상으로 겹치면 최고 대 평균 전력 비율이 (peak-to-average power ratio: PAR) 커진다. 이 논문에서는 최고 줄임 톤을 (peak reduction tone: PRT) 사용한 PAR 감소 기법 가운데 하나로 부분 톤 선택 사상 (selective mapping of partial tones: SMOPT) 기법을 제안한다. 제안한 SMOPT 기법은 반복 수렴 알고리즘을 사용한 기존의 톤 예약 (tone reservation: TR) 기법보다 적은 복잡도로 구현이 가능하고, 최고 감소 부 반송파 위치에 덜 민감하다. 또한 병렬 구성이 가능하여 알고리즘 수행 시간을 단축 할 수 있다. 이 논문에서는 이를 검증하기 위해 두 가지 사례에 대한 모의실험 환경을 구성하고, 이에 따른 복잡도와 첨두 감소 부 반송파 위치, 그리고 송신 전력에 따른 PAR 감소 성능과 비트 오류율 (bit error rate: BER) 성능을 비교 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7A호
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• pp.724-729
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• 2007

가산성 주기정상성 잡음이 있을 때 zero forcing (ZF) 기반에서의 송수신단 동시 최적화를 고려한다. 주기정상성 잡음의 주기는 심볼 전송율의 역수라고 가정하고 자기 상관함수는 양의 정부호로 가정한다. 전송되는 데이터 수열은 광의의정상성(WSS: wide-sense stationary)을 가지는 유색 확률과정으로 모델링 하고 채널은 주파수 선택적 충격 응답을 가지는 선형 시불변 시스템으로 모델링 한다. ZF와 송신 전력 제약 아래 평균제곱오차 (MSE: mean square error)를 최소화하는 최적 송수신 파형을 유도하고 모의 실험 결과를 통해 수신파형만 최적화 한 경우와 가산성 주기정상성 잡음을 정상성 잡음으로 간주한 경우 보다 성능이 더 좋아짐을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9C호
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• pp.826-833
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• 2007

본 논문에서는 CR (Cognitive Radio) 시스템의 무선 적응전송에 대한 연구 기반을 마련하기 위해 CR 시스템 환경 및 시나리오 모델을 제시하고, 제시된 시스템 환경 모델에서 CR 시스템을 위한 간섭온도 인지 기반의 적응 전송 기법을 제안한다. 제안된 CR 적응전송 기법은 CR-APC (CR-Adaptive Power Control)를 사용하여 주 사용자에게 간섭 영향을 미치지 않는 범위 내에서 CR 사용자에게 최대 전송전력을 제공하고, CR-AMC (CR-Adaptive Modulation and Coding)를 적용하여 주어진 채널 상태에서 CR 사용자에게 최적의 전송률을 보장할 수 있는 방식이다. 모의실험 결과, 제안된 CR 적응전송 기법을 사용한 경우 주 사용자에게는 간섭 영향을 거의 미치지 않아 비트오율 성능 열화가 거의 없었으며, CR 사용자에게는 주어진 채널 상태에서 최적의 전송률을 보장할 수 있음을 확인할 수 있다.