• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권5호
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• pp.212-221
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• 2010

해양에서는 해수면에 일어나는 여러 발생원들에 의해 많은 기포들이 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 기포들은 해양에서 사용되는 음파의 세기와 음속에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 이런 기포의 영향을 알아보고자 2008년 7월 2일 ~ 7월 3일 까지 동해 묵호항에서 약4Km 떨어진 해역에서 십자형 어레이인 Vbeam 송수신 장비를 사용하여 해수면의 Reverberation을 실측하였다. 수신된 신호는 주변 노이즈가 심하고 Multipath에 의해 ISI(Inter Symbol Interference)가 발생하기 때문에 자료 분석에 어려움이 있다. 본 논문에서는 입사각 추정 기반의 빔형성 기법과 Filter and Sum 기법을 적용하여 주변 노이즈와 ISI를 제거하였으며 완전하게 제거되지 않은 ISI를 제거하기 위해서 DFE(Decision Feedback Equalizer)를 적용하여 ISI에 의한 오차를 줄일 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2109-2116
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• 2014

본 논문은 무선랜 시스템에서 성능 향상을 위해, 안테나 빔을 전 방향으로 방사하는 기존의 방법과는 달리, 접속한 단말이 존재하는 방향으로만 안테나 빔을 방사하는 빔포밍 시스템을 설계 및 구현하였다. 해당 시스템은 패치형 배열 안테나를 통해 통신을 하며, DSP(Digital Signal Processor)에서 패킷 타입과 단말의 정보를 퀄컴사의 상용 칩으로부터 제공받아 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 전송하는 방식으로 동작한다. DSP와 FPGA의 통신 방식은 데이터 송수신시 생기는 지연을 최소화하기 위해 PCI express(Peripheral Component Interconnect express)를 사용하였다. 단말 고유의 MAC(Media Access Control) 주소를 FPGA에서 저장하고 데이터베이스화함으로써 단말들의 위치를 관리할 수 있도록 하였다. 따라서 해당하는 단말로 패킷을 전송할 때, 추정한 위치로 빔을 방사하여 T/P(throughput)를 높일 수 있다. 단말의 위치는 패치형 배열 안테나를 통해 수신한 단말의 SINR(Signal to Interface plus Noise Ratio)을 프리앰블 구간에서 극대화하는 알고리즘을 사용하여 추정하였다. 제안하는 빔포밍 시스템을 Verilog HDL(Hardware Description Language)을 이용하여 FPGA와 퀄컴사의 상용 칩과 연동하여 구현하였으며 실제 운용 환경에서 시험을 통해 구현된 장비가 일반 AP(Access Point) 보다 더 높은 성능을 보이며 통신하는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권2호
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• pp.32-45
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• 2000

본 논문에서는 CDMA 기지국에 선형 어레이 안테나를 적용하고자 할 경우, beamforming(BF) 성능과 관련된 두 가지 주요지표인 주 빔 폭의 좁은 정도를 지칭하는 direction selectivity와 사용자 신호의 방향추정 정확도가 BF의 SINR(Signal to interference and noise ratio) 성능에 미치는 영향과 이들 상호간의 관련성을 해석적으로 유도하였으며, 이를 수신 동작 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. BF에 내포된 사용자 방향추정 기능과 간섭 사용자 신호 억제기능에 대하여 이들의 오차가 SINR에 미치는 영향을 구분하여 알아보기 위한 목적으로 방향추정 기능만을 포함한 steering BF 알고리즘과 간섭 사용자 전력을 최소화시키는 기능이 포함된 MVDR(Minimum variance distortionless response) BF 알고리즘을 대상으로 해석 및 동작 시뮬레이션을 수행하였다. 이 과정에 BF 알고리즘의 방향추정 기능에 직접적으로 오차를 유발하는 전파의 공간적 scattering 현상에 대한 모델을 새로이 제시하여 적용하도록 하였다. 본 연구의 결과, 종래의 군사적 목적의 BF와는 달리 셀룰러 CDMA 기지국에 array 안테나를 적용하고자 할 경우는 direction selectivity 및 사용자 방향추정 정확도를 향상시키고자 하는 것이 구현의 경제성 및 오차요인들에 대한 robustness 측면에서는 적합하지 않다는 것을 확인하였다. 이러한 특성은 BF 성능열화에는 크게 영향을 주지 않으면서 복잡도를 최소화하고 오차요인에 대한 robustness 특성을 갖는 경제적인 BF 알고리즘의 구현을 가능케 하여주는 중요한 사실이다. 이에 본 연구에서 제시한 해석의 결과는 셀룰러 CDMA기지국에 대한 BF 알고리즘 개발 및 적용의 설계지표로서 의미가 크다하겠다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.358-365
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• 2007

본 논문에서 는 DS-CDMA(direct sequence code division multiple access) 통신시스템에서 다중안테나를 이용한 송신 빔 형성이 하향 링크의 성능에 미치는 영향을 빔 패턴을 통하여 연구하고자 한다. FDD(frequency division duplex) 시스템에서 상향 링크와 하향 링크는 반송파 주파수를 다르게 사용한다. 하향 링크가 상향 링크와 일치하는 빔 형성 가중치들을 사용한다면, 하향 링크의 안테나 빔은 다소의 DOA(direction of arrival)차이 때문에 빔형성 이득에 있어서 영향을 받게 된다. 따라서 서로 다른 반송파 주파수가 하향 링크의 빔 형성 성능에 미치는 영향을 분석한다. 주파수 조정 처리 방법은 상향 링크의 빔형성 가중치로부터 하향 링크의 가중치로 변환을 가능하게 한다. 이 방법을 이용하여 상향 링크와 하향 링크의 주파수 차이에 의한 하향 링크의 성능 저하를 감소시킬 수 있다. 주파수 선택적 채널에서 상향 링크는 경로마다 하나의 가중치를 이용하여 PPPW(per path per weight) 빔형성을 만들고, 반면에 하향 링크는 사용자당 가중치를 한 개만 사용하는 PUPW(per user per weight) 벡터를 이용한다. 상향 링크 PPPW 가중치들로부터 하향 링크 PUPW를 위한 하나의 빔 패턴을 형성하기 위해서 세 가지 방법을 고려한다. 첫째는 신호의 세기가 가장 큰 경로만을 이용한다. 둘째는 모든 경로들에게 각각의 크기에 비례하는 가중치를 할당하여 다중 빔들을 결합하여 하나의 빔을 형성한다. 셋째는 모든 경로들에게 같은 크기의 가중치를 할당하여 다중 빔들을 결합한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권12호
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• pp.975-985
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• 2018

드론은 군사적 목적으로 개발이 시작되어 현재에는 물류, 통신, 농업, 재난, 방위, 미디어 등 많은 분야에 활용되고 있다. 드론의 사용범위가 넓어짐에 따라 드론이 악용되는 사례도 증가하고 있다. 드론이 비행할 때 발생하는 물리적 현상들을 이용하여 원치 않는 드론의 위치를 탐지하는 안티 드론 기술 개발이 필요하다. 본 논문에서는 드론이 비행할 때 발생하는 음향신호를 이용하여 드론의 위치를 도래각으로 추정하였다. 또한 드론의 운동역학 모델을 무향 칼만 필터에 적용하여 마이크로폰 어레이 탐지 성능을 향상시켜 위치 추정의 오차를 저감하였다. 시뮬레이션을 통해 드론 탐지 성능을 예측하고 실험을 통해 증명하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권2호
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• pp.49-59
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• 2005

본 논문에서는 이동 수신 및 다중경로 환경에서의 ATSC(advanced television system committee) DTV(digital television) 수신기의 성능개선을 위한 적응 하이브리드 빔형성기를 제안한다. ATSC DTV 수신기는 이동 수신 환경에서 동적 다중 경로와 도플러 천이로 인하여 수신 성능이 심각하게 열화 된다. 본 논문에서는 입사각 추정 기반의 Capon 빔형성 기법과 훈련열기반의 LMS(lease mean square) 빔형성 알고리듬을 혼합한 CLMS (Capon and LMS) 빔형성 기법을 제안한다. 제안된 CLMS 빔형성 기법은 동적 다중경로 신호를 효율적으로 제거하고, 수신기의 이동 수신시 도플러 천이에 의해서 발생되는 위상 왜곡에 대한 보상이 가능하다. CLMS 빔형성기와 직렬 연결된 등화기는 어레이 출력의 잔존하는 다중경로 간섭신호들을 효율적으로 제거해줌으로써 좀더 향상된 수신 성능을 보장할 수 있다. 모의 실험을 통하여 CLMS 빔형성 기법과 기존의 빔형성 기법 및 등화기 결합 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국음향학회지
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• 제29권7호
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• pp.458-467
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• 2010

본 논문에서는 두 개의 스피커를 이용한 청취 환경에서 좌, 우 채널의 간섭 신호를 제거하기 위한 새로운 오디오 시스템을 개발하였다. 간섭 제거는 청취자의 위치에 따라 적응적으로 이루어져야 하기 때문에, 청취 위치를 추적하기 위한 기법이 적용되었다. 청취자 위치 추적은 2개의 마이크로폰을 통하여 이루어지며 채널 간 시간 지연을 이용하여 청취자의 방향을 추정하도록 하였다. 또한 잔향 환경에서의 사용을 고려하여 선형 예측 기법을 이용한 잔향 제거 기법이 적용되었다. 좌,우 채널의 간섭제거를 위한 음원-귀 간의 경로는 KEMAR 머리전달함수를 이용하여 나타내었다. 사용된 청취자 방향 측정 시스템의 유용성을 평가하기 위해 추정된 위치에서 채널 간섭의 성능을 평가하였다. 평가 척도로 채널 분리 비를 사용하였으며, 실험적인 결과, 사용자의 실제 위치와 추정된 위치 간에 다소 차이가 있더라도 -10 dB의 채널 분리비가 얻어짐을 확인 할 수 있었다. 제안된 알고리즘은 부동소수점 디지털 신호처리 프로세서를 이용하여 실시간 구현되었으며 청취자 평균 방향 오차는 5도, 주관적 간섭 제거율은 평균적으로 80 % 얻어짐을 알 수 있었다.