• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권12호
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• pp.42-48
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• 2008

차세대 무선 통신 시스템은 멀티밴드/멀티모드 동작이 가능한 RF 송수신기를 필요로 하고 있다. Polar transmitter는 효율적인 switched-mode RF 전력증폭기를 사용함으로써 높은 효율성을 얻을 수 있기 때문에 EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 및 WLAN (Wireless Local Area Network)과 같이 고속의 데이터 전송율을 지원하는 시스템에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) 감소기법을 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) polar transmitter에 적용하여 그 성능을 평가하였다. 이 방법은 polar 변조된 신호에 대하여 피크 윈도잉을 사용한 것으로 다양한 윈도우 형태와 길이를 적용하여 비트오율 (Bit Error rate; BER)과 오차 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM)를 측정하였다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 효율적인 PAPR 감소와 더불어 클리핑으로 인한 대역의 왜곡 (out-of-band distortion)이 감소함을 관측하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.1-8
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• 2005

본 논문에서는 차세대 근거리 실내 무선 환경 기술로 채택 가능성이 높은 UWB(Ultra Wideband)기술용 Impulse Generator를 SRD(Step Recovery Diode)를 이용하여 설계하였다. 설계 목표는 단순한 설계 구조와 함께 저가, 소형, 고성능의 Impulse Generator 개발에 있다. 미국의 FCC(Federal Communications Commission)의 기준인 주파수 범위 3.1~10.6 GHz, 출력 제한 레벨 -41.25 dBm을 만족하는 Impulse Generator를 회로 시뮬레이터인 Agilent Technologies사의 ADS를 이용하여 설계, 제작, 측정하였다. 설계된 회로의 출력 신호는 단일밴드용과 멀티밴드용으로 구분하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8A호
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• pp.1187-1194
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• 1999

일반적으로 무선 이동 채널은 협대역 스펙트럼을 갖는 복소 랜덤 프로세스로 모델링된다. 본 논문에서는 DSP 단일칩을 사용한 페이딩 신호의 실시간 발생에 대해 기술한다. 실시간 시뮬레이터는 단말기 이동 속도, 반송파 주파수, line-of-sight 성분과 다중 경로 성분의 비, 수신 전력의 분산과 같은 시뮬레이션 파라미터를 윈도우상에서 선택할 수 있도록 설계되었다. 최소화된 DSP 연산량으로 이상적인 페이딩 신호를 발생하기 위한 알고리즘과 필터 설계시의 trade-off가 고찰되었다. 실험으로 측정된 페이딩 채널 프로세스의 통계 특성은 이론치와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.598-603
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• 2008

릴레이 시스템은 차세대 무선통신시스템에서 고속하향통신과 서비스 커버리지 확장을 실현하기 위한 주요 기술이다. 본 논문에서는 직교주파수다중화변조 기반에서 계층변조를 사용하는 릴레이 시스템을 위한 효율적인 전송방식을 제안한다. 본 전송방식은 기지국 전력의 큰 증가 없이 셀 외곽지역의 사용자들에게 셀 내에 위치한 사용자들과 같은 고속하향통신을 제공할 수 있다. 전산모의실험을 통해서 제안 전송방식의 성능을 계층변조가 적용되지 않은 기존 방식과 비교 분석하며, 그 결과 제안 전송방식이 일대일전송 및 일대다중전송의 경우 모두 기존방식에 비해서 기지국 전력사용 측면에서 우수한 성능을 보임을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3C호
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• pp.149-156
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• 2011

차세대 무선 이동통신 시스템의 높은 서비스 품질을 위한 방법으로 MIMO-OFDM(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)방식이 주목받고 있다. 그러나 OFDM 시스템에서와 같이 큰 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 중요한 문제이다. 본 논문에서는 PAPR의 감소를 위해, 새로운 위상시퀀스를 기반으로 한 적응형 P-SLM(Partitioned-SeLective Mapping) 기법을 제안한다. 제안된 기법은 새로운위상 시퀀스를 주기적으로 곱하고, 일정한 PAPR 임계치를 이용한 적응성으로 인해 PAPR성능 향상뿐만 아니라 복잡도 또한 감소한다. 모의 실험 결과 제안된 기법이 기존의 기법보다 PAPR 성능 뿐만 아니라 복잡도 또한 감소한 것을 확인 할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.628-649
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• 2017

Security and resource-saving are both demands of the fifth generation (5G) wireless networks. In this paper, we study the secrecy spectrum efficiency (SSE) and secrecy energy efficiency (SEE) of a K-tier massive multiple-input multiple-output (MIMO) enabled heterogeneous cellular network (HetNet), in which artificial noise (AN) are employed for secrecy enhancement. Assuming (i) independent Poisson point process model for the locations of base stations (BSs) of each tier as well as that of eavesdroppers, (ii) zero-forcing precoding at the macrocell BSs (MBSs), and (iii) maximum average received power-based cell selection, the tractable lower bound expressions for SSE and SEE of massive MIMO enabled HetNets are derived. Then, the influences on secrecy oriented spectrum and energy efficiency performance caused by the power allocation for AN, transmit antenna number, number of users served by each MBS, and eavesdropper density are analyzed respectively. Moreover, the analysis accuracy is verified by Monte Carlo simulations.

• 센서학회지
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• 제28권1호
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• pp.36-40
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• 2019

Energy harvesting is an advantageous technology for wireless sensor networks (WSNs) that dispenses with the need for periodic replacement of batteries. WSNs are composed of numerous sensors for the collection of data and communication; hence, they are important in the Internet of Things (IoT). However, due to low power generation and energy conversion efficiency, harvesting technologies have so far been utilized in limited applications. In this study, a piezoelectric energy harvester was modeled in a vibration environment. This harvester has an oval-shaped configuration as compared to the conventional cantilever-type piezoelectric energy harvester. An analytical model based on an equivalent circuit was developed to appraise the advantages of the oval-shaped piezoelectric energy harvester in which several structural parameters were optimized for higher output performance in given vibration environments. As a result, an oval-shaped energy harvester with an average output power of 2.58 mW at 0.5 g and 60 Hz vibration conditions was developed. These technical approaches provided an opportunity to appreciate the significance of autonomous sensor networks.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1320-1327
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• 2013

In this paper, two different electromagnetic energy harvesters using bulk micromachined silicon spiral springs and Polydimethylsiloxane (PDMS) packaging technique have been fabricated, characterized, and compared to generate electrical energy from ultra-low ambient vibrations under 0.3g. The proposed energy harvesters were comprised of a highly miniaturized Neodymium Iron Boron (NdFeB) magnet, silicon spiral spring, multi-turned copper coil, and PDMS housing in order to improve the electrical output powers and reduce their sizes/volumes. When an external vibration moves directly the magnet mounted as a seismic mass at the center of the spiral spring, the mechanical energy of the moving mass is transformed to electrical energy through the 183 turns of solenoid copper coils. The silicon spiral springs were applied to generate high electrical output power by maximizing the deflection of the movable mass at the low level vibrations. The fabricated energy harvesters using these two different spiral springs exhibited the resonant frequencies of 36Hz and 63Hz and the optimal load resistances of $99{\Omega}$ and $55{\Omega}$, respectively. In particular, the energy harvester using the spiral spring with two links exhibited much better linearity characteristics than the one with four links. It generated $29.02{\mu}W$ of output power and 107.3mV of load voltage at the vibration acceleration of 0.3g. It also exhibited power density and normalized power density of $48.37{\mu}W{\cdot}cm-3$ and $537.41{\mu}W{\cdot}cm-3{\cdot}g-2$, respectively. The total volume of the fabricated energy harvesters was $1cm{\times}1cm{\times}0.6cm$ (height).

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.459-464
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• 2023

본 논문은 태양광을 이용하여 에너지를 발전하여 생성되는 전력으로 각종 센서 및 환경 모니터링이 가능하도록 계통 독립형 전력을 공급한다. 생산된 잉여 전력은 리튬 배터리에 저장시켜 태양광이 없는 환경에서도 컨테이너 하우스가 원활한 구동이 가능하도록 설계하였다. 긴 장마나 폭설로 인하여 태양광 생성이 어려우면 디젤발전으로 시스템이 멈추지 않고 구동할 수 있도록 하였다. 태양광 및 전력 관리를 위해 BMS(Battery Management System)를 구축하여 태양광 방/충전 및 사용량을 모니터링한다. 각종 센싱 데이터를 자동으로 기록하고 전송되며, 컴퓨터 및 스마트폰 앱을 통해 무선 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 본 연구에서 제안하는 컨테이너 하우스는 계통 전원이 없는 오지, 공원, 행사장, 공사현장 등에서 최적의 에너지 운영을 수행함으로써 효율적인 에너지 관리가 가능하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.684-690
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• 2010

차세대 이동통신 시스템은 다양한 서비스의 융합과 멀티모드를 지원하기 위한 구조로 연구되고 있다. 또한 다양한 서비스를 제공받기 위한 사용자의 요구는 점차 증가되고 있으며, 서비스 지원을 위한 대용량 데이터 전송을 위한 많은 통신방식들이 출현하고 있다. 그 중 대표적인 시스템으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하는 WiBro(Wireless Broadband), WLAN(Wireless Local Area Network) 등이 있다. 하지만 차세대 이동통신 시스템에서는 하나의 단말로 OFDM 방식을 이용한 통신방식 이외 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA) 방식을 동시에 지원 받고자한다. 통합된 시스템은 SoC(System on Chip) 기술 적용으로 빠른 발전을 이루고 있지만, 무선통신 시스템에서 필수적으로 요구되는 요소 중 전력 증폭기의 비선형 특성으로 인한 신호의 왜곡을 유발시켜 인접채널 간섭을 성화 시키고 시스템의 효율을 떨어뜨리는 문제를 해결해야 한다. 전력증폭기의 문제점을 해결하기 위해 많은 선형화 기법들이 제시되었으며, 다항식 사전왜곡 기법은 증폭기로 입력되는 신호가 증폭기의 역 특성을 갖도록 하는 기법으로 다항식을 통하여 증폭기를 모델링하기 때문에 수렴 속도가 빠르고 다른 기법들과 비교하여 우수한 성능을 보인다. 본 논문에서는 차세대 이동통신 서비스를 위한 모뎀 구조를 제시하고 OFDM 방식 사용에 있어 발생 되는 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 감소 기법을 적용한 후 다항식 사전왜곡 기법을 적용하여 차세대 이동통신 시스템을 분석하였다.