• 한국통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.612-620
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• 1987

기존 RF변조복조기의 한계를 극복하고, 고속 장거리 전송이 가능한 광변복조기를 설계 제작하였다. 인터페이스는 기존시스템과의 호환성을 위해 EIA RS-232C와 CCITT V.24를 채택하였고 디지털 코딩 방식으로는 Biphase코딩방식을 사용하였다. 또한 시스템의 자체 진단을 위한 Loopback Test기능을 부가하였다. 광 송수신기의 단파장대의 LD-APD를 사용하여 $10^-9$BER에서 -30dBm의 수신 감도를 갖도록 설계하였다. 구성된 시스템은 동기식의 경우 1200bps~57.6Kbps, 비동기식의 경우 DC~200Kbps 까지 임의의 속도로 데이타 전송이 가능하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권6C호
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• pp.570-579
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• 2003

본 논문에서는 펄스 위치 변조를 사용하는 직접 검파 광통신 채널에서의 터보부호의 성능에 대하여 연구한다. 직접 검파기로서는 이상적인 광자 계수기를 사용하는 경우를 가정하며, 채널 잡음으로는 양자 잡음뿐 만 아니라 배경 잡음도 있는 경우를 가정한다. 즉 사용된 채널 모델은 M-ary PPM Poisson 채널이다. 이 채널에 터보 부호를 적용하기 위한 송수신기의 구조를 제시하고, 또한 제안된 터보 부호화 시스템을 위한 터보 복호 알고리즘을 유도한다. 복호 알고리즘의 유도는 기존의 AWGN 채널을 위한 터보 복호 알고리즘에서 가지 메트릭 연산 부분을 수정함으로써 얻어진다. 이론적인 비트 에러 확률 상한 값의 유도 및 컴퓨터 시뮬레이션의 실행을 통하여, 제안된 터보 부호화 방식의 성능을 분석하고 그 결과를 Reed-Solomon 부호 및 길쌈 부호의 성능과 비교한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권6호
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• pp.655-663
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• 2011

Diffuse optical wireless (DOW) systems have the advantage that they do not require point-to-point siting so one transmitter can communicate with several receivers. In this paper, we investigate multiple access scheduling methods for downlink orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in diffuse optical wireless networks. Unlike the radio frequency (RF) channel, the DOW channel has low-pass filter characteristics and so requires different scheduling methods than those developed for the RF channel. Multi-user diversity orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems nominate a cluster of subcarriers with the largest signal-to-noise-ratio for transmission. However, in a DOW channel, most users would choose the lowest frequency clusters of subcarriers. To remedy this problem, we make two proposals. The first is to use a variable cluster size across the subcarriers; the lower frequency clusters will have fewer subcarriers while the higher frequency clusters will have more subcarriers. This will equalize the capacity of the clusters. The second proposal is to randomize a user's cluster selection from a group of clusters satisfying a minimum threshold. Through simulation it is shown that combining these strategies can increase the throughput while ensuring a fair distribution of the available spectrum.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권4호
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• pp.219-228
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• 2020

A CubeSat platform has become a popular choice due to inexpensive commercial off-the-shelf (COTS) components and low launch cost. However, it requires more power-efficient and higher-data rate downlink capability for space applications related to remote sensing. In addition, the platform is limited by the size, weight and power (SWaP) constraints as well as the regulatory issue of licensing the radio frequency (RF) spectrum. The requirements and limitations have put optical communications on promising alternatives to RF communications for a CubeSat platform, owing to the power efficiency and high data rate as well as the license free spectrum. In this study, we analyzed the performance of optical downlink communications compatible with CubeSat platforms in terms of data rate, bit error rate (BER) and outage probability. Mathematical models of BER and outage probability were derived based on not only the log-normal model of atmospheric turbulence but also a transmitter with a finite extinction ratio. Given the fixed slot width, the optimal guard time and modulation orders were chosen to achieve the target data rate. And the two performance metrics, BER and outage data rate, were analyzed and discussed with respect to beam divergence angle, scintillation index and zenith angle.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.311-316
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• 2008

단일 모드 광섬유(SMF sigle mode fiber)로 구성된 광전송 링크에서 축적되는 색 분산과 비선형 효과를 효과적으로 보상하는 광전송 링크 구성 방법을 제안하였다. 제안된 광전송 링크는 전체 전송로 중간에 광 위상 공액기 (optical phase conjugator)를 두고 SMF의 각 광 중계 간격에서 축적된 분산을 분산 보상 광섬유 (DCF dispersion compensating fiber)를 통해 보상하는 inline 분산 제어 (DM; dispersion management)가 적용된 구조이다. 광전송 링크의 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)은 송신기 다음에 있는 DCF에 의해 결정되는 선치 보상 (precompensation)과 수신기 전에 있는 DCF에 의해 결정되는 후치 보상 (postcompensation)을 통해 조절하도록 설계하였다. 선치 보상이나 후치 보상 중 하나를 이용해 NRD을 결정하는 구조보다 선치 보상과 후치 보상을 동시에 변화시키면서 분산 맵의 구조가 OPC를 중심으로 대칭이 되는 링크 구조가 더욱 효과적이고 융통적이라는 것을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.63-68
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• 2012

가시광 통신 시스템은 LED를 통해 방사되는 가시광을 이용한 차세대 통신 시스템으로, 유비쿼터스 네트워크 서비스 구축 시 에너지 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한 기존 인프라를 활용하여 고출력 전송이 가능하며 유지 보수 비용을 절감할 수 있다. 하지만 가시광 통신 시스템에서는 인접 송신기 간섭 신호의 영향으로 네트워크 경계에 위치한 수신기의 신호 검출 성능은 급격히 열화되고 전송 효율은 감소하게 된다. 본 논문에서는 가시광 통신 시스템에서 다수의 Tx가 인접해 있을 때 발생하는 송신기간 간섭 문제를 광 릴레이와 광 빔포밍 기법 적용을 통하여 효율적으로 간섭을 완화하고 그 성능을 평가한다. 제안하는 시스템의 결과로 사용하지 않는 기존 가시광 통신 시스템 대비 BER 측면과 채널 용량에서 모의실험을 통하여 향상된 성능을 보인다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.105-109
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• 2020

본 연구는 태양광 기반으로 인공광 병렬 광공급 시스템을 개발하고 상추 재배효과를 구명하기 위하여 수행하였다. 태양광 기반으로 인공광원을 공급하는 장치는 광원 공급부, 전원공급부, 시스템 계측 및 제어부로 구성하였다. 광원공급부는 태양광 전송장치(광파이버)와 LED 램프(인공광)로 구성하였고, 태양광 전송장치는 광 전송률이 우수한 석영재질의 광섬유(Optical fiber)로 제작되었으며, 인공광은 LED 중 White 램프를 사용하였다. 전원 공급부는 누전 차단기, SMPS, LED 제어기 및 릴레이로 구성하였다. 시스템계측 및 제어부는 터치스크린과 지그비(ZigBee) 통신모듈, 광량센서로 구성하였다. 구성한 장치의 성능시험 결과 광량센서로 측정된 강도가 200μmol·m^-2·s^-1 이하가 되면 자동적으로 LED 램프가 작동되어 보광하는 것을 확인하였다. 또한 본 장치를 활용하여 상추를 재배한 결과, 엽장, 뿌리길이, 엽록소 함량 및 지하부 생체중이 LED 처리보다 큰 것으로 나타났다. 따라서본 장치는 화석연료 고갈 등으로 전기 사용에 제한이 올때 폐쇄형 식물공장 같은 시설에서 작물을 재배할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 추계 기술심포지움
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• pp.111-114
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• 2001

Optical transmitter and receiver are the essential components for optical communication. For these components, butterfly type packages are used which are comprised of metal housing, multilayer ceramic inserts, lead and window. In this study, 2.5 Gbps DFB(Distributed -Feedback) LD(Laser Diode) package was fabricated and characterized. Metal housing showed good thermal conductivity (200W/mK) and well matched TCE(6.7ppm/K) with GaAs chip. Ceramic inserts also showed good VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) characteristics(<2.0). By brazing technology, all the elements were combined and sealed. RF characteristics of the package mounted on the PWB was also tested.

• 센서학회지
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• 제29권2호
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• pp.75-81
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• 2020

We introduce a new visible light communication (VLC) method in which three-level return-to-zero (RZ) modulation is used for flicker-free transmission. In the VLC transmitter, the three-level RZ modulation ensures that the average optical power is constant; thus, a flicker-free light-emitting diode (LED) light is achieved. In the VLC receiver, a resistor-capacitor high-pass filter is used for generating spike signals, which are used for data recovery while eliminating the 120 Hz optical noise from adjacent lighting lamps. In transmission experiments, we applied this method for wireless transmission of an air quality sensor message using the visible light of an LED array. This configuration is useful for the construction of indoor wireless sensor networks for air pollution monitoring using LED lights.