• 제목/요약/키워드: Electromagnetic Propagation Simulation

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DVB-S2 시스템을 위한 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘 (Low Computational Complexity LDPC Decoding Algorithms for DVB-S2 Systems)

  • 정지원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.965-972
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    • 2005
  • 본 연구에서는 DTV, HDTV 서비스를 동시에 제공하는 차세대 위성 방송시스템의 표준안인 DVB-S2에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택한 LDPC 부호의 복호 알고리즘에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복 횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 low complexity LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 회수는 많은 계산량과 power 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복 횟수를 줄일 수 있는 SUBSET 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구하였다.

적응형 양방향 중계기 협력 통신의 오수신 확률 분석 (Outage Probability Analysis of Adaptive Two-Way Relay Cooperative Communication)

  • 이진희;공형윤
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.392-398
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    • 2010
  • 본 논문에서는 사용자와 중계기 간의 채널 환경을 고려하여 동작하는 적응형 양방향 중계기 협력 통신을 제안하며, 오수신 확률을 분석한다. 네트워크 부호화를 이용한 양방향 중계기 통신은 기존의 통신보다 시간 슬롯을 줄여 높은 전송량을 얻을 수 있다. 하지만 기존의 양방향 중계기 통신은 중계기에서 수신 신호를 올바르게 복호한다는 가정을 하며, 만약 사용자와 중계기의 채널 환경이 열악한 경우에는 오류를 발생한다. 본 논문에서 는 사용자 A가 사용자 B와 중계기 R에게 신호를 전송하며, 중계기는 복호 유무에 따라 유동적으로 동작하는 적응형 양방향 중계기 협력 통신을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 적응형 양방향 중계기 협력 통신이 사용자와 중계기의 채널 환경이 열악한 경우 높은 성능을 얻으며, 또한 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다.

WCDMA시스템에서 간섭제거기를 적용한 통화권 분석에 관한 연구 (Study on Coverage Analysis using Interference Cancellation in WCDMA System)

  • 박태준;박재원;박용완
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.693-701
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    • 2002
  • 본 논문에서는 간섭제거기(IC: Interference Cancellation or MUD; Multi-User Detector)를 적용한 WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access)방식 의 비동기식 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000 시스템에서 역방향 링크의 통화권에 대해 분석하였다. 간섭제거기는 역방향 링크의 통화권 확장을 위해 사용되었으며, 시스템 용량과 통화권의 관계를 대수-정규(log-normal)분포의 전파음영 환경에서 경로손실과 전파음영감쇠를 포함하는 전파손실모델 및 간섭의 영향을 고려하였다. 간섭량은 정량 산출이 어렵기 때문에 본 논문에서는 전체 셀의 간섭 대 내부 셀의 간섭비를 이용하였다. 간섭제거기를 사용하여 다중접속간섭(MAI; Multiple Access Interference)의 제거를 통한 시스템의 성능향상을 비교 분석하기 위해 간섭제거기 효율($\beta$)을 이용하였다. 모의실험은 실제 무선전파환경에 근접한 전파예측 모델인 Hata모델을 이용하여 반송파 주파수 800 MHz와 1900 MHz에서 음성서비스와 데이터서비스의 전송속도(bit rate)에 따라 동일한 대역폭(3.84 MHz)에서의 통화권을 분석하고, 내부셀에 간섭제거기를 적용하여, 용량 및 통화권의 성능을 비교 분석하여 실제 시스템에서의 성능을 예측하였다.

마이크로셀룰라 이동 무선 시스템에서 Outage 확률을 이용한 라이시안 페이딩과 로그노말 섀도우잉 영향에 관한 분석 (The analysis on the effect of rician fading and lognormal shadowing in microcellular mobile radio system using outage probability)

  • 안치훈;김남;박성균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.60-71
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    • 1998
  • 마이크로셀룰라 이동 무선 시스템의 전파환경은 레일라이, 라이시안 페이딩과 경로손실, 로그노말 새도우잉 동의 영향을 받는다. 이러한 복합적 환경에서 L개의 라이시안 간섭 사이에서 수신된 라이시안 신호와 로그노말 새도우영의 영향을 고려하여 재사용거리와 cluster 사이즈, 신호대 간섭의 전력비, 임계비(protection ratio) RI 둥 여러 파라미터에 대한 특성을 outage 확률을 이용하여 분석하였다. 또한 본 논문에서 이용한 outage 확률로 레일라이 신호와 단일 라이시안 간섭, 라이시안 신호와 레일라이 간섭, 라이시안 신호와 라이시안 간섭 둥에 대해 연구하였다. 이론 전개와 시뮬레이션 결과를 통해 로그노말 새도우드 라이시안 채널의 특성을 효과적으로 분석하였다.

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Broadband metamaterial absorber using resistive layers

  • Kim, Y.J.;Yoo, Y.J.;Hwang, J.S.;Son, H.M.;Rhee, J.Y.;Kim, K.W.;Lee, Y. P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.359.1-359.1
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    • 2016
  • The electromagnetic (EM) properties of media, such as propagation, focusing and scattering, strongly rely on the electric permittivity and the magnetic permeability of media. Recently, artificially-created metamaterials (MMs) composed of periodically-arranged unit cells with tailored electric permittivity and magnetic permeability have drawn wide interest due to their capability of adjusting the EM response. MM absorbers using the conventional sandwich structures usually have very high absorption at a certain frequency, and the absorption properties of MMs can be adjusted simply by changing the geometrical parameters of unit cell. In this work, we suggested an incident-angle-independent broadband perfect absorber based on resistive layers. We analyze the absorption mechanism based on the impedance matching with the free space and the distribution of surface currents at specific frequencies. From the simulation, the absorption was expected to be higher than 96% in 1.4-6.0 GHz. The corresponding experimental absorption was found to be higher than 96% in 1.4-4.0 GHz, and the absorption turned out to be slightly lower than 96% in 4.0-6.0 GHz owing to the irregularity in the thickness of resistive layers.

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EVOLUTION OF INTERNAL WAVES NEAR A TURNING POINT IN THE SOUTH CHINA SEA USING SAR IMAGERY AND NUMERICAL MODELS

  • Kim, Duk-Jin;Lyzenga, David R.;Choi, Woo-Young;Kim, Youn-Soo
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.61-64
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    • 2007
  • Subsurface Internal Waves (IWs) can be detected in satellite images as periodic alternating brighter/darker stripes. It is known that there are two types of IWs - depression type and elevation type - depending on the water depth in stratified oceans. In this study, we have quantitatively verified the process of converting polarity from depression waves to elevation waves using ERS-2 SAR images acquired over the northern South China Sea. We simulated the evolution of IWs near a turning point with a numerical model for internal wave propagation. The simulation results near the turning point clearly showed us not only a conversion process of IWs from depression to elevation waves, but also a similar wave pattern with the observed SAR image. We also simulated SAR intensity variation near the turning point. The upper layer currents were computed at regular intervals using the numerical model, as the IWs were passing through the turning point. Then, an integrated hydrodynamic-electromagnetic model was used for simulating SAR intensity profiles from the upper layer currents at each position. The simulated SAR intensity profiles at each position were compared with the observed SAR intensities.

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Evolution of Internal Waves Near a Turning Point in the South China Sea using SAR Imagery and Numerical Models

  • Kim, Duk-Jin;Lyzenga, David R.;Choi, Woo-Young;Kim, Youn-Soo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.385-391
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    • 2007
  • Subsurface Internal Waves(IWs) can be detected in satellite images as periodic alternating brighter/darker stripes. It is known that there are two types of IWs-depression type and elevation type-depending on the water depth in stratified oceans. In this study, we have quantitatively verified the process of converting polarity from depression waves to elevation waves using ERS-2 SAR image acquired over the northern South China Sea. We simulated the evolution of IWs near a turning point with a numerical model for internal wave propagation. The simulation results near the turning point clearly showed us not only a conversion process of IWs from depression to elevation waves, but also a similar wave pattern with the observed SAR image. We also simulated SAR intensity variation near the turning point. The upper layer currents were computed at regular intervals using the numerical model, as the IWs were passing through the turning point. Then, an integrated hydrodynamic-electromagnetic model was used for simulating SAR intensity profiles from the upper layer currents. The simulated SAR intensity profiles were compared with the observed SAR intensities.

주기적인 금속 스트립 패턴을 갖는 유전체 층이 놓인 평행판 도파관내에서의 전파 특성 (Propagation Characteristic in Parallel Plate Waveguide with Dielectric Layer Having Periodic Metal Strip Pattern)

  • 조정래;김동석;이기오;류상철;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.45-51
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    • 2009
  • 본 논문에서는 주기적인 금속 스트립 패턴을 갖는 유전체 층이 놓인 평행판 도파관내에서의 전파 특성에 대하여 기술하였다. CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 금속 스트립 사이에 연결된 PIN 다이오드의 ON/OFF 상태를 금속 스트립의 단락/개방 상태로 각각 시뮬레이션을 하였고, X-대역 4-bit radant lens 위상변위기에 사용될 수 있는 $11.25^{\circ}$, $22.5^{\circ}$, $45^{\circ}$ 유전체 층을 설계하였다. 설계된 각 유전체 층의 위상차 시뮬레이션 결과는 $11.28^{\circ}$, $23.2^{\circ}$, $46.22^{\circ}$이었다. 또한, Agilent사의 ADS(Advanced Design System)를 이용하여 각 유전체 층에 대한 동작대역에서의 등가회로를 구현 및 시뮬레이션 하였고, MWS 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 최종적으로 $11.25^{\circ}$, $22.5^{\circ}$, $45^{\circ}$ 유전체 층을 제작하여 중심주파수에서 각각 $9.6^{\circ}$, $22.4^{\circ}$, $43^{\circ}$의 측정된 위상차를 얻었다.

테라헤르츠 대역 주파수에서 근거리 무선 통신 응용을 위한 채널 모델 및 무선 링크 성능 분석 (Channel Model and Wireless Link Performance Analysis for Short-Range Wireless Communication Applications in the Terahertz Frequency)

  • 정태진
    • 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.

고출력 환경에 적용 가능한 광대역 다층 구조 레이돔 (Broadband Multi-Layered Radome for High-Power Applications)

  • 이기욱;이경원;문병귀;최삼열;이왕용;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.50-60
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    • 2018
  • 고출력 응용환경에 적용 가능한 광대역 다층 구조 레이돔을 개발하였다. 이를 위해 다층 레이돔의 전파전파특성을 ABCD 행렬로 표현하였고, Particle swarm 최적화 알고리즘을 상용 수치 모델링 툴로 구현하여 레이돔의 최적화된 층별 두께와 물질상수를 구하였다. 바람, 눈, 얼음 등 외부 기상 환경을 고려한 기계적 특성을 감안하여 레이돔을 재설계하였다. 대형구조물의 제작 제한조건을 고려한 두께를 재산출하여 전력 전달특성을 재분석하였다. 대기 정전파괴 때보다 10 dB 높은 첨두 전기장의 세기 조건에서 상용 해석 툴을 이용하여, 설계된 레이돔의 RF에 대한 대기 정전파괴 특성을 분석하였다. 설계된 다층 레이돔을 제작하여 소신호 및 대신호 시험을 수행하였고, 상용 도구들을 사용한 계산값과 비교하여 목표 성능을 획득하였다.