• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.579-585
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• 2020

본 논문에서는 가시광을 사용하는 데이터 통신에서 광원의 플리커를 방지하기 위하여 On-off keying(OOK) 변조와 바이트반전 전송방식을 사용하였다. 송신부에서는 100 kHz의 구형파 전압을 부반송파로 사용하여 9.6 kbps의 기저대역 non-return-to-zero (NRZ) 입력데이터를 OOK 변조하고, 데이터의 비트열 형태에 관계없이 LED의 평균 광전력이 항상 일정하게 유지되도록 바이트반전 신호를 부가하여 전송하였다. 수신부에서는 대역통과 필터를 사용하여 주변의 120 Hz 잡음광의 간섭을 소거하고 OOK복조기를 사용하여 NRZ 형태의 원 신호를 복구하였다. 이러한 구조는 가시광 램프의 조명을 이용하여 근거리의 무선데이터 네트워크를 구축하는 데에 유용하다.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권4호
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• pp.345-353
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• 2023

We propose a turbulence-tolerant Manchester on-off keying (M-OOK) transmission for free-space optical (FSO) communication. At the transmitter end, a M-OOK signal featuring a spectrum with low-frequency components absent is modulated and transmitted into a turbulent channel. At the receiver end, a low-pass filter (LPF) -based adaptive-threshold decision (ATD) with LPF-extracted channel-state information (CSI) and a high-pass filter (HPF)-based fixed-threshold decision (FTD) are employed to compensate for the effects of turbulence, owing to the low-frequency spectral characteristics of the turbulent channel. The performance of LPF-based ATD and HPF-based FTD are evaluated for various cutoff frequencies for the LPF and HPF. Besides, the proposed M-OOK transmission is compared to conventional non-return-to-zero OOK (NRZ-OOK) for different data rates. The proposed technique is verified in simulation. The simulation results show that the proposed M-OOK detection with optimized cutoff frequencies of LPF and HPF has better bit-error-rate (BER) performance compared to NRZ-OOK, and it is close to the theoretical ATD with the knowledge of precise CSI under various degrees of turbulence effects.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권9B호
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• pp.1117-1125
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• 2011

이 논문에서는 LED(Light Emitting Diode) 조명을 이용한 간편한 가시광 통신 시스템을 구현하기 위해, 비 캐리어 NRZ-OOK(non-return to zero on off keying) 변조 방식을 사용하고, 가시광 송신을 위한 발광소자인 $3{\times}3$ 백색 LED 배열과 가시광 수신을 위한 여러 가지 포토다이오드를 사용하여 송수신 소자사이의 거리가 약 2.5m이고, 전체 시스템 속도가 115.2kbps의 전송속도를 가지는 가시광 시스템을 설계하여 구현 한다. 구현된 시스템의 성능분석을 위해 LED 와 포토다이오드 종류, LED 배열 수, 전송속도 따른 최대 송수신 거리를 구하고 여러 가지 구현시스템의 성능을 실험을 통해 분석한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.127-134
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• 2015

가시광 무선통신(Visible Light Communication)은 발광다이오드(LED)가 방출하는 가시광 파장을 이용해 데이터를 주고 받는 기술로써 짧은 시간에 전기에서 빛으로 바꾸는 LED의 깜박임(ON/OFF)을 이용하여 통신을 수행한다. 최근 LED 기술이 발전함에 따라 가시광 무선통신 또한 많은 주목을 받고 있으며 이에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 특히 벽을 통과하지 못하는 가시광 특성을 고려한 실내 통신 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 실내 환경의 SISO 가시광 무선통신 시스템에 오류제어 기법인 SR-ARQ를 적용하여 통신 환경을 구축하였고, 4가지의 수신지점 및 NRZ-OOK와 VPPM 변조 방식을 이용하여 수신지점 및 변조 방식에 따른 BER, 전송횟수, Throughput을 통해 통신 성능을 비교 및 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권6호
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• pp.476-481
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• 2014

본 논문에서는 가시광 통신의 광원으로 사용되는 백색 LED (Light Emitting Diode)의 변조 대역폭 확장을 위해 송신단에 전치 등화기 회로를 설계하였다. 또한 청색 광 필터를 이용하여 백색 LED의 주파수 응답을 저해하는 황색 형광물질의 영향을 제거하였고 이로 인해 발생하는 신호 세기의 저하를 광학 설계를 통해 극복하였다. 이 시스템을 통해 백색 LED의 변조 대역폭을 결정하는 3 dB 대역폭을 3 MHz에서 25 MHz이상으로 향상 시켰으며 광학 설계를 통해 추가적인 신호 세기를 확보하여 전송 거리를 증가시켰다. 통신 성능 확인을 위해 LED에 NRZ-OOK (신호를 변조시켜 전송하여, APD (Avalanche Photo Diode)를 통하여 수신하였고 이를 CSA (Communication System Analyzer)와 RFSA (Radio Frequency Spectrum Analyzer)를 통해 분석하였다. 이를 통해 전치 등화기와 광학 설계를 이용하여 전송거리 4.5 m에서 30 Mbps, 1.5 m에서 50 Mbps의 신호 전송이 가능함을 실험적으로 검증하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.65-68
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• 2016

본 논문에서는 해양 환경에서 기후에 따른 가시광 무선통신 시스템에 대해 연구한다. 해양 환경에 적합한 대기 채널 모델인 Kim 모델을 이용하여 가시광 선명도에 따른 기후 조건을 맑음, 비, 폭풍, 안개로 구분하였고, OOK-NRZ 변조기법을 적용한 모의실험을 통해 기후 조건에 따른 BER 성능을 비교하였다. 또한 현장실험을 통해 실제로 가시광 통신에서 에러 비트를 측정하고 모의실험과 비교 분석을 통하여 해양 환경에서의 가시광 통신 유효성을 입증하였다.

• 센서학회지
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• 제28권3호
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• pp.191-197
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• 2019

In this study, we propose a dimming control method for a visible light communication (VLC) system, in which the subcarrier on-off keying (OOK) modulation of Manchester code is used for data transmission. In the VLC transmitter, non-return-to-zero (NRZ) code data is transformed to Manchester code, which is OOK modulated with a subcarrier. Manchester code is used for flicker-free lighting; the duty factor is changed for dimming control, and the subcarrier is used for preventing the adjacent noise light interference. In the experiments, the dimming control was carried out from about 8%-92% of the continuous wave (CW) LED light. This configuration is simple and effective in constructing a VLC system for indoor wireless sensor networks with flicker-free illumination and dimming control capability without adjacent noise light interference.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.10-18
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• 2017

본 논문에서는 LCD(Liquid Crystal Display) 셔터로 입사된 가시광의 후방산란 특성을 변화시켜 태그의 ID 정보를 리더로 전달하는 VLID(Visible Light Identification) 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 VLID 시스템은 RFID(Radio Frequency Identification)의 원리를 가시광 통신에 적용한 것으로, 태그 표면에 부착된 LCD 셔터를 이용하여 태그의 정보에 따라 VLID 리더에서 송신한 빛을 선택적으로 후방산란시키고, 이 변화를 리더가 인식하도록 한다. VLID 태그는 마이컴과 태그 표면에 부착된 LCD 셔터로 구성되며, VLID 리더는 6개의 LED, 그 중심에 놓여있는 하나의 photodiode, 관련 아날로그 회로 및 블루투스(bluetooth)를 통한 PC 인터페이스로 구성된다. 실험 결과, 낮 기준으로 35 cm 이상의 거리에서 100 bps 속도로 단극성 NRZ-OOK(Non Return to Zero ON/OFF Keying) 변조한 태그의 정보를 성공적으로 인식할 수 있었다. 또한, 이론적인 최대 전송속도, 인식거리 개선 방법 등을 제안하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.413-419
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• 2023

LED는 조명뿐만 아니라 휴대폰, 자동차, 디스플레이 등과 같은 다양한 분야에 널리 사용되고 있으며, LED 조명과 통신이 융합된 가시광 통신(VLC)이 크게 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 일반적인 차량에서 사용되고 있는 적색, 황색 LED를 이용하여 차량 간(V2V) 데이터를 전송할 수 있는 차량 간 가시광 통신시스템을 직접 구현하고 실험하였다. 전위 차량에서 수집된 데이터와 속도 데이터인 서로 다른 데이터들을 차량의 후미등인 적색, 황색 LED를 이용해 NRZ-OOK로 변조하여 가시광으로 각각 전송했으며, 광 검출기(PD)는 가시광 신호를 수신하여 데이터를 복원한다. 형광등과 자연광의 간섭 광의 영향을 감소시키기 위해, 간섭제거를 위한 PD를 설치하였으며, 편광필터와 차동증폭기를 이용한 간섭제거기를 사용하였다. 제안된 가시광 통신시스템이 이상적인 경우, 실내 그리고 실외환경에서 성능을 분석하였다. 실외환경에서 약 30[cm]거리를 유지하고 4800[bps] 전송속도를 갖는 차량 간 데이터전송에서 적색 LED는 약 13.63[dB], 황색 LED는 약 11.90[dB]의 성능 향상을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.