• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.638-643
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• 2013

카오스 방정식의 초기 조건이 미세하게 변하면 전혀 다른 신호가 생성되기 때문에 카오스 통신은 초기 조건에 민감한 특징을 갖는다. 또한, 카오스 통신 시스템은 비주기성, 광대역성, 신호의 비예측성, 구현의 용이성 등의 특성을 가지고 있다. 이런 특징으로 인해 카오스 통신 시스템은 다른 시스템에 비해 보안성이 우수하게 평가된다. 하지만 기존 카오스 통신 시스템의 송신기와 수신기는 간섭 신호나 잡음에 영향을 많이 받기 때문에 BER 성능은 다른 디지털 시스템보다 나쁘게 평가된다. 그래서 카오스 통신 시스템의 BER 성능을 향상시키기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 BER 성능 향상을 위한 새로운 CDSK 수신기를 제안한다. 기존 CDSK 수신기와 제안한 CDSK 수신기의 BER 성능 비교와 제안한 CDSK 수신기의 BER 성능 향상을 평가한다. 또한, 새로운 CDSK 수신기를 사용할 때, 확산인자에 따른 BER 성능을 평가하여 최적의 확산인자를 찾는다. 새로운 CDSK 수신기를 사용하면 기존 CDSK 수신기보다 BER 성능이 향상되며 간섭 신호나 잡음의 영향을 거의 받지 않기 때문에 확산인자 값이 커질수록 BER 성능은 향상된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.417-425
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• 2013

디지털 통신 기술은 보다 높은 데이터 효율과 정보의 효율적인 부호화에 초점을 맞추고 있다. 또한, 보안성을 높이고 외부 요인의 간섭을 최소화하는 것이 중요하다. DCSK(Differential Chaos Shift Keying)나 CDSK(Correlation Delay Shift Keying)와 같은 비선형 시스템에서는 정보를 효율적으로 부호화하여 보안성을 높이고 외부 요인의 간섭을 최소화시키는 방법으로 카오스 통신 시스템을 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 DCSK 방식과 CDSK 방식에 카오스 맵을 적용하여 카오스 통신 시스템의 BER 성능과 정보의 항재밍 특성을 평가한다. 시뮬레이션을 통해 Gauss iterated map이 다른 3개의 카오스 맵보다 좋은 성능을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, DCSK 방식과 CDSK 방식은 카오스 맵을 적용함으로써 더 좋은 항재밍 특성을 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권6호
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• pp.479-485
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• 2013

최근 정보 보안이 중요시됨에 따라서 향상된 보안성과 낮은 도청 확률을 가지는 무선 통신 기술에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 카오스 신호는 불규칙한 현상으로 인하여 정보를 효율적으로 부호화 하는데 적용할 수 있다. 카오스 신호는 초기 조건에 매우 민감하며 초기 조건을 모른다면 신호의 감지가 어렵다는 단점을 가지고 있지만 다중 경로 간섭에 강한 장점을 가진다. 본 논문에서는 디지털 카오스 변조 방식인 CDSK 방식에서 여러 가지 카오스 맵을 적용하여 수신 성능을 평가한다. 또한, CDSK 방식에서 확산인자 (Spreading factor)의 변화에 따른 수신 BER 성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과, Hennon map을 사용할 경우 다른 Chaotic map들 보다 훨씬 좋은 수신 성능을 얻을 수 있었으며, 확산인자가 70에서 가장 좋은 수신 BER 성능을 얻는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권7호
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• pp.365-371
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• 2014

카오스 통신 시스템은 카오스 신호를 이용하여 시스템의 보안성을 향상시킨다. 또한, 도청 확률을 줄일 수 있으며, 간섭 신호나 재밍 신호에 강한 특징을 가진다. 하지만 디지털 통신 시스템보다 BER(Bit Error Rate) 성능이 좋지 않은 단점을 가진다. 이런 이유로 인해 카오스 통신 시스템의 BER 성능을 향상시키기 위한 연구가 활발이 이루어지고 있다. 우리는 이전 연구에서 BER 성능을 향상시키기 위해 새로운 카오스 맵을 제안하고 이 카오스 맵을 'Boss map'이라 불렀다. 또한, 새로운 카오스 송수신기 구조를 제안하여 BER 성능을 향상시켰다. 하지만 BER 성능은 송수신기에서 사용하는 지연 시간에 따라 다르게 평가된다. 따라서 Boss map을 효과적으로 사용하기 위해서는 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 방식과 제안된 카오스 송수신기의 최적의 지연시간을 찾아야 한다. 본 논문에서는 Boss map을 사용했을 때, CDSK 방식과 새로운 송수신기 구조의 지연시간에 따른 BER 성능을 평가한다. 지연 시간에 따른 BER 성능을 평가한 후, CDSK 방식과 새로운 송수신기 구조에서 최적의 BER 성능을 가질 수 있는 지연 시간을 확인한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.987-993
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• 2013

카오스 통신 시스템은 신호의 비예측성, 광대역성, 비주기성, 구현의 용이성 등의 특징을 가지고 있다. 또한, 카오스 방정식의 초기 조건이 미세하게 변함에 따라 카오스 신호는 전혀 다른 신호가 되기 때문에, 카오스 통신은 초기 조건에 민감하다는 특징을 갖는다. 이런 특징으로 인해 카오스 통신 시스템은 다른 디지털 통신 시스템보다 보안성이 우수하게 평가된다. 하지만 기존 카오스 통신 시스템의 송수신기는 레퍼런스 신호나 잡음에 많은 영향을 받기 때문에, BER(Bit Error Rate) 성능은 다른 디지털 시스템보다 나쁘게 평가된다. 그래서 카오스 통신시스템의 BER 성능 향상과 관련된 연구는 지속적으로 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 BER 성능 향상을 위한 새로운 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 수신기를 제안한다. 그리고 기존 수신기와 제안한 수신기의 BER 성능 비교를 통해서 제안한 수신기의 BER 성능 향상을 평가한다. 하지만 제안하는 수신기를 사용하는 경우 BER 성능은 크게 향상되지만, 기존의 송신기를 사용하면 제안하는 수신기뿐만 아니라, 비록 BER 성능은 안 좋더라도 기존의 수신기로도 정보 신호를 복원할 수 있다. 따라서 제안하는 수신기의 보안성을 향상시키기 위해서는 제안하는 수신기로만 정보 비트를 복원할 수 있는 새로운 CDSK 송신기를 제안한다. 제안하는 송신기를 이용하여 정보 신호를 전송하는 경우에 기존의 수신기로는 정보 신호를 복원할 수 없고, 제안한 수신기를 사용해야 정보 신호를 복원할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.410-416
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• 2013

본 논문에서는 통신의 보안성과 수신 성능 향상을 위해서 역지향성 안테나를 이용한 CDSK 변조 방식을 제안한다. 카오스 신호는 신호의 비주기성과 비예측성으로 향상된 보안성을 제공한다. 그러나 카오스 변조 방식은 자기 신호와 간섭 신호로 인해서 수신 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 카오스 신호 기반 CDSK 변조 방식을 사용하면서도 수신 성능을 유지할 수 있도록 역지향성 안테나를 적용한 카오스 통신 시스템의 성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과, 5개의 배열 안테나 소자를 사용하여 역지향성 안테나를 구성할 경우, 제안한 시스템은 향상된 보안성을 제공하며, BPSK 변조를 사용한 통신 시스템과 동일한 수신 성능을 얻는 것을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.629-637
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• 2013

혼돈(Chaos) 통신 방식은 비주기성, 광대역성, 신호의 비예측성, 구현의 용이성 등의 특성을 가지고 있다. 이런 특성으로 인해 혼돈 신호를 사용하는 디지털 통신 방식에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 혼돈 통신 방식은 보안성이 우수하며 도청의 낮은 확률과 같은 장점을 가지고 있지만 다른 방식에 비해서 비트오류율(Bit Error Rate, BER) 성능이 안 좋다는 단점을 가진다. 기존의 혼돈 통신 방식 사용자는 여러 가지 혼돈 지도의 비트오류율 성능을 평가하고 비트오류율 성능이 좋은 혼돈 지도를 선택적으로 적용할 뿐 혼돈 지도의 확률밀도함수(Probability Density Function, PDF) 특성을 변화시킴으로써 비트오류율 성능을 개선시키려는 시도는 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 혼돈 신호를 확률밀도함수로 나타내고 초기조건, 매개변수 및 방정식을 변화시키면서 확률밀도함수의 변화를 측정한다. 상관지연편이변조 방식에서는 확률밀도함수가 변하면 혼돈 지도의 특성(혼돈 신호)이 변하고 이에 따라 비트오류율 성능도 변하게 된다. 따라서 비트오류율 성능을 좋게 하는 혼돈 신호의 확률밀도 함수 경향을 알아보고 이 결과를 토대로 비트오류율 성능이 우수한 새로운 혼돈 지도를 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.934-940
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• 2019

본 논문에서는 낮은 비용과 높은 신뢰성 그리고 데이터율이 좋은 비-코히어런트 카오스 통신을 위한 역방향 차동 카오스 편이변조(Reverse Differential Chaos Shift Keying, RE-DCSK) 시스템을 제안한다. RE-DCSK의 참조 신호들은 기존 차동 카오스 편이 변조 방식(DCSK)에서처럼 첫 번째 슬롯에서 전송하며 두 번째 슬롯에서는 시간 반전 블록이 카오스 신호의 자기상관 관계를 강화시키고 두 신호의 직교성을 이용하여 정보신호의 역할을 한다. RE-DCSK는 시스템의 복잡성에 따르는 어떠한 추가 비용도 없이 DCSK와 비교했을 때 상대적으로 두 배의 전송률을 가능하게 하고 통신의 보안 성능도 역시 향상시킨다. 그 효율성을 입증하기 위해 도출한 BER 표현식을 기반으로 레일리 페이딩 채널과 부가 백색 가우시안잡음(AWGN) 채널을 통하여 분석한다. 제안한 시스템의 BER 성능은 AWGN 채널을 사용한 상호지연 편이변조 방식(CDSK)와 DCSK 시스템과 비교하였을 경우 성능이 향상된다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권5호
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• pp.44-50
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• 2014

카오스 통신 시스템은 보안성을 향상시키기 위해 적용하는 보안 알고리즘 중에 하나이다. 카오스 신호는 비선형적이며 초기조건에 따라 불규칙하게 생성된다. 또한, 카오스 통신 시스템은 비주기성, 광대역성, 비예측성, 구현의 용이성 등의 특성을 가지고 있다. 그래서 카오스 통신 시스템은 보안성이 우수하고 낮은 도청 확률과 좋은 항재밍 특성을 갖는다. 하지만 BER 성능은 디지털 통신 시스템보다 나쁘게 평가되는데, CDSK 방식의 경우에는 많은 자기 간섭 신호로 인해 BER 성능이 열화된다. 이런 단점을 개선하기 위해, 우리는 이전 연구에서 BER 성능을 향상시킬 수 있는 PDF 경향을 분석하고 이를 통해 카오스 맵을 제안하였다. 그리고 제안한 카오스 맵은 Boss map이라고 정의하였다. 일반적으로, 카오스 맵의 초기값과 매개변수, 확산인자에 따라 BER 성능이 달라진다. 따라서, 본 논문에서는 BER 성능을 향상시킬 수 있는 PDF 경향을 소개하고, Boss map에 대해 설명한다. 또한, Boss map의 초기값과 매개변수, 확산인자에 따른 BER 성능을 평가하여 Boss map의 특성을 분석한다. 그 결과, Boss map은 유사한 BER 성능을 유지하면서 초기값을 0부터 1.2까지 선택할 수 있으며, 매개변수 알파값은 2.5일 때 가장 좋은 BER 성능을 보인다. 또한, 확산인자 값이 50일 때 가장 좋은 BER 성능을 가진다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.31-36
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• 2014

초기조건에 민감한 특징을 가지는 카오스 통신 시스템은 보안성이 디지털 통신 시스템보다 우수하게 평가되지만 BER 성능은 나쁘게 평가되기 때문에 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키는 연구가 중요하다. 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기는 원하는 신호에 잡음과 같이 더해지는 요소가 매우 적기 때문에 기존 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 방식보다 BER 성능이 굉장히 많이 향상된다. 카오스 통신 시스템은 카오스 맵 특성에 따라 정보 신호를 확산시키고 전송하기 때문에 전송 심볼의 수가 많다. 따라서 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 하는 연구가 필요하다. 기존의 카오스 변조 방식은 BPSK 방식을 기반으로 정보 신호를 -1과 1로 변조시킨다. 하지만 BPSK 방식 대신에 QPSK나 QAM과 같은 고레벨 변조 방식을 기반으로 한다면 한 번에 더 많은 데이터를 전송할 수 있기 때문에 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 만드는 것이 가능하다. 본 논문에서는 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기를 사용하며 이 시스템에 QPSK와 16QAM을 적용했을 때, SER(Symbol Error Rate) 성능을 평가하고 각 성능을 비교한다. 또한, 제안한 카오스 송수신기에서 정보신호를 QPSK와 16QAM을 기반으로 변조시켰을 때, 제안한 카오스 송수신기가 항재밍 성능을 갖는지 평가한다.