• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.509-515
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• 2010

최근 심해 해난 구조 통신, 해저 탐사와 환경오염에 대한 모니터링과 같은 서비스에서 수중 음향 채널을 통한 데이터의 전송은 고속이 요구되고 있다. 수중 음향 채널은 매우 복잡하고 지속적인 시변 특성을 가지므로 기존의 무선 통신 기술들은 좋은 성능을 나타내지 못한다. 이러한 수중 음향 채널에서 고속 전송을 제공하고 열악한 환경에 대해서 신뢰성이 있고 강건한 통신 서비스를 제공하기 위해서 본 논문에서는 적응형 OFDM 시스템의 성능을 분석한다. 이를 통해서, 음성 통신 서비스를 기준으로 수중 음향 채널에서 적절한 적응 알고리즘의 적응 스위칭을 위한 임계값을 제시한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권12호
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• pp.1-8
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• 2006

본 논문은 유럽의 디지털 방송 규격인 DVB(Digital Video Broadcast)의 업 링크 채널 규격인 DVB-RCS에서 사용되는 터보부호의 특성을 이용하여 반송파의 위상을 추정하는 기법을 제안한다. 위상 추정기는 위치에 따라 크게 외부 단일 추정기와 내부 복수 추정기로 나누었고, 외부 추정 방식은 ML(Maximum Likelihood)과 LMS(Least Mean Square)을 이용하였으며 복수 추정기의 경우에는 LMS(Least Mean Square)와 PSP(Per Survivor Processing)방식 적용하였다. 단일 추정기의 경우 3가지 다른 APP(A Posteriori Probability)알고리즘의 성능을 비교하였으며 단일 추정기와 복수 추정기사이의 성능을 AWGN채널에서 위상오차와 위상잡음(Winner process)이 더해진 모델에서 비교하였다. 복수 추정기의 경우 향상된 2가지 알고리즘을 제안한다. 첫째는 Forward-Backward(Bi-directional)방식의 채널추정기법이고 둘째는 Forward 채널추정 값과 Backward 채널추정 값의 차이의 정보를 이용하는 Binding기법이다.

• 한국음향학회지
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• 제38권1호
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• pp.9-22
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• 2019

본 논문에서는 저가 MCU(Microcontoller Unit)를 이용하여 다채널 능동 소음 제어기를 효율적으로 구현할 수 있는 방안을 제안하였다. 다채널 능동 소음 제어 알고리즘으로 사용된 정규화된 MFxLMS(Modified Filtered-x Least Mean Square) 알고리즘은 많은 연산량을 요구하며, 저가 MCU로 구현하기에는 어려움이 있었다. 본 연구에서는 MCU의 특성을 잘 활용하여 소프트웨어를 최적화함으로써 효율적으로 다채널 능동 소음 제어기를 구현할 수 있었다. CPU(Central Processing Unit)가 지원하는 단일 싸이클 MAC(Multiply- Accumulate) 연산을 극대화하고, 지연 메모리 연산을 최소화함으로써 3배 이상의 연산 최적화를 달성하였다. 또한 MCU가 지원하는 보조 프로세서를 이용하여 병렬 처리함으로써 4배 이상의 연산 최적화를 이루었다. 더불어 MCU에 내장된 주변 장치를 최대한 활용함으써, 추가적인 부품의 사용을 최소화하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.416-421
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• 2007

ZigBee는 저전력 특성을 기반으로 무선 센서 네트워크의 전송 프로토콜로 활용되고 있다. ZigBee 네트워크에서 연속적인 데이터 전송률이 ZigBee에서 처리 가능한 최대 전송률 수준으로 요구되는 경우에 데이터를 중계하는 라우터가 수신과 송신을 동시에 처리 할 수 없기 때문에 실질 전송률은 절반 이하로 떨어지게 된다. 본 논문에서는 2개의 송수신 모듈을 장착하여 수신과 송신을 동시에 처리할 수 있는 라우터를 설계하고 구현하였다. 또한, 송수신을 동시에 처리할 수 있도록 서로 다른 채널을 할당하는 중앙집중식 채널할당 알고리즘을 제시하였다. 실험을 통해 제안한 이중 채널 라우터의 최대 전송률이 일반 라우터의 2배에 가까운 150kbps에 이르는 것을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12A호
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• pp.950-958
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• 2011

본 논문에서는 다중 경로 라우팅을 지원하는 IEEE 802.11s기반 메쉬 라우터를 구현하였다. IEEE 802.11s에는 현재 다중 경로 라우팅 알고리즘이 정의되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.11s에 정의되어있는 단일 경로 라우팅 알고리즘뿐만 아니라 AOMDV기반 다중 경로 라우팅 알고리즘도 구현하였다. 또한 이 메쉬 라우터는 싱글 채널 싱글인터페이스 사용 시, 홉의 수가 증가함에 따라 송수신 대역폭이 급격히 감소하는 현상을 방지하기 위하여 멀티 채널 멀티 인터페이스를 지원하도록 구현되었다. 우리는 이 메쉬 라우터를 이용하여 테스트베드를 구축하였으며, 이를 통해 이 메쉬 라우터의 대역폭 성능, 실시간 비디오 스트리밍 서비스 성능을 검증하였고, 단일 경로 라우팅과 다중 경로 라우팅의 성능을 비교 검증하였다. 이 메쉬 라우터의 평균 TCP 대역폭은 5홉 기준 23.8Mbps이고, 평균 latency는 2.4ms이다. 이 메쉬 라우터의 평균 지터는 5홉 기준 0.547ms이다. 또한 이 메쉬 라우터는 다중 경로 라우팅을 사용함으로써 평균 12.73%의 경로 복구 시간을 단축하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.15-22
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• 2012

본 논문에서는 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐을 보상하기위한 적응 등화 알고리즘에서 MCMA와 MDD를 병렬 구조로 구현한 PMCMA-MDD (Paralled Modified Constant Modulus Algorithm-Modified Decision Directed)와 단일 구조로 구현한 DW-MCMA (Dual Weight-Modified Constant Modulus Algorithm)의 성능을 비교, 평가하였다. 이들 알고리즘은 기본적으로 MCMA와 RCA의 축소 신호점을 이용하는 비용 함수를 적용하여 빠른 수렴 속도와 적은 잔류 isi를 얻을 수 있다. 구조적으로 PMCMA-MDD 알고리즘은 2개의 독립적인 등화 필터를 병렬로 사용하며 DW-MCMA 알고리즘은 1개의 등화 필터를 이용하여 2번에 걸쳐 탭 계수를 갱신한다. 2가지 알고리즘에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수신측에서 복원된 신호 성상도, 잔류 isi 특성 곡선에의한 수렴 시간과 수렴 속도, 정규화 MSE 및 주어진 시분산 채널의 신호대 잡음비에서 SER (Symbol Error Rate)등의 성능을 비교하였으며, 시뮬레이션 결과 모든 성능에서 PMCMA-MDD가 DW-MCMA보다 우월함을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10A호
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• pp.1034-1041
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• 2007

본 논문에서는 고속 무선 통신을 위한 IEEE 802.15.TG3a PHY proposal 중에서 MBOK DS-UWB (M-ary bi-orthogonal keying direct sequence UWB) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 FD MMSE (frequency domain minimum mean square error) equalizer 알고리즘을 제안한다. 기존 FD MMSE equalizer 알고리즘에서는 모든 전송 패킷에 CP (cyclic prefix)를 삽입해야 하므로 일반적인 SC (single carrier) 시스템에 적용할 경우 구조적인 제한이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 CP를 사용하지 않는 FD MMSE equalizer 알고리즘을 제안하였으며, 보다 정확한 채널 추정 및 보상을 위하여 MAF (moving average filter) 및 moving FFT 기법을 사용하여 수신 성능의 안정성을 증대시킴으로써 실내 무선 채널 환경에 보다 적합하도록 설계하였다. IEEE 802.15.TG3a 무선 채널 모델 환경에서의 성능 평가를 수행하고 일반적인 FDE 및 TD (time domain) MMSE-RAKE 수신기와의 성능 비교를 통해, 제안한 FD MMSE equalizer 알고리즘의 우수성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5C호
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• pp.519-533
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• 2006

IEEE 802.15.4 저속 무선 개인망 표준에서 기술하고 있는 채널의 숫자는 같은 지역 내에서 많은 수의 개인망을 동시에 운용하기에는 매우 부족하다. 이러한 제한을 해결하기 위해서, 우리는 많은 개인망이 공존하는 경우 가용한 채널의 숫자를 늘릴 수 있는 가상 채널(Virtual Channel)이라는 개념을 소개한다. 기본적으로 가상 채널은 이미 다른 개인망에 의해 점유된 논리적 채널 속에의 비활성 구간 속에 슈퍼 프레임을 위치시키는 방법을 통해 새롭게 만들어 지는 채널을 가리킨다. 이러한 가상 채널을 사용하여 하나의 채널 내에 공존하는 개인망들의 공존능력을 최대화하기 위하여 이 논문에서는 충돌 수퍼프레임 스케줄러(Least Collision-Scheduler)와 복잡도가 줄어든 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 그리고 다수의 채널이 주어졌을 경우, 주어진 채널을 효율적으로 관리하는 가상채널 선택기(Virtual Channel Selector)를 제안한다. 부가적으로, 공존하는 많은 개인망들 간의 비동기화 문제를 해결하기 위한 간단하고 실제적인 동기화 기술을 고안한다. 우리는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 이러한 가상 채널 기법을 사용할 경우 개인망의 공존 능력에 있어 획기적인 개선을 이룰 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권5호
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• pp.103-111
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• 2007

본 논문에서는 single-chip CMOS Image Sensor(CIS)용 고화질 image signal processor(ISP)에 최적화된 하드웨어 구조를 제안한다. Single-chip CIS는 CIS와 ISP가 하나의 칩으로 구현된 것으로, 다양한 휴대기기에 사용된다. 휴대기기의 특성상, single-chip CIS용 ISP는 고화질이면서도 저전력을 위해 하드웨어 복잡도를 최소화해야 한다. 영상의 품질 향상을 위해서 다양한 영상 처리 블록들이 ISP에 적용되지만, 그 중에 핵심이면서 하드웨어 복잡도가 가장 큰 블록은 컬러 영상을 만들기 위한 색 보간 블록과 영상을 선명하게 하기 위한 화질 개선 필터 블록이다. 이들 블록은 데이터 처리를 위한 로직 외에도 라인 메모리를 필요로 하기 때문에 ISP의 하드웨어 복잡도의 대부분을 차지한다. 기존 ISP에서는 색 보간과 화질 개선 필터를 독립적으로 수행하였기 때문에 많은 수의 라인 메모리가 필요하였다. 따라서 하드웨어 복잡도를 낮추기 위해서는 낮은 성능의 색보간 알고리즘을 적용하거나, 화질 개선 필터를 사용하지 않아야 했다. 본 논문에서는 화질 개선을 위해 경계 적응적이면서 채널간 상관관계를 고려하는 고화질 색 보간 알고리즘을 적용하였다. 또한 채널 간 상관관계를 고려하는 색 보간 알고리즘의 특성을 이용하여 색 보간 블록과 화질 개선 필터 블록이 라인 메모리를 공유하도록 설계함으로써, 전체 라인 메모리 수를 최소화하는 새로운 구조를 제안한다. 제안된 방법을 적용하면 화질 개선 필터 블록을 위한 추가적인 라인 메모리가 불필요하기 때문에, 고화질과 낮은 복잡도 모두를 만족시킬 수 있다. 제안 방식과 기존 방식의 MSE(Mean Square Error)는 0.37로, 메모리 공유로 인한 화질의 저하는 거의 없었고, 고화질 색 보간 알고리즘을 적용했기 때문에 전체적인 화질은 향상되었다. 제안된 ISP 구조는 Verilog HDL 및 FPGA를 이용하여 실시간으로 구현 검증되었다. 0.25um CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성하였을 때, 총 게이트 수는 37K개였으며 7.5개의 라인 메모리가 사용되었다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.879-891
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• 2019

본 논문에서는 고정 수신 환경에서 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 3.0 MIMO(multiple-input multiple-output)의 채널 추정 방법에 따른 성능 평가를 제시하였다. ATSC 3.0 MIMO 시스템은 기존의 지상파 방송 시스템에 비해 높은 주파수 효율성(spectral efficiency)과 향상된 수신 성능을 얻을 수 있다. ATSC 3.0 MIMO의 파일럿 인코딩 알고리즘(pilot encoding algorithm)으로서 Walsh-Hadamard 인코딩과 널 파일럿(null pilot) 인코딩이 정의되어 있고, 단일 입력 단일 출력(single-input single-output)에 비해 크기와 위상이 달라진다. 수신기에서 파일럿 신호에 대한 채널 추정 후 데이터 신호에 대한 채널 추정을 위한 보간(interpolation)이 수행되는데, 이 때 시간 축과 주파수 축에 대해 선형 보간과 DFT(discrete Fourier transform) 기반 보간 방법을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 시간 축과 주파수 축에 대해 가능한 보간 방법의 조합을 구성한 뒤, 전산 실험을 통해 다양한 보간 방법의 성능을 분석하였다. 전산 실험 결과는 시간 축으로 선형 보간을 먼저 수행한 후 주파수 축으로 DFT 기반 보간을 수행하는 조합이 가장 좋은 성능을 얻을 수 있음을 보여준다.