• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.902-910
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• 2016

최근 다양한 모바일 서비스의 증가로 데이터 트래픽이 기하급수로 늘어나고 있고 트래픽 폭증문제를 해결하기 위해 다양한 기술들이 제안되고 있다. 특히 두 노드가 하나의 중계 노드를 통해 동시에 데이터를 주고받는 양방향 중계기술은 통신 시스템의 주파수 효율을 효과적으로 높일 수 있는 방식으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 양방향 중계환경에서 물리계층 네트워크 코딩기술(Physical-layer Network Coding, PNC)과 Spatial Modulation (SM) 기술을 결합한 SM-PNC의 성능을 분석하였다. 제안하는 SM-PNC 기술에서는 Log-Likelihood Ratio ( LLR) 복호 방식을 적용하였고 통신시스템의 일반적인 안테나 구성을 고려해 Separate decoding과 Direct decoding 방식으로 나누어서 성능분석을 진행하였다. 일반적인 중계채널 환경에서의 성능분석을 통하여 SM-PNC방식이 기존의 PNC 기법보다 향상 된 비트오차율 성능($E_b/N_o$)을 보이는 것을 확인할 수 있었고 특히 SNR이 높은 환경과 중계노드의 안테나수가 많을 경우 SM-PNC의 성능이 더 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5A호
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• pp.401-407
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• 2009

멀티 밴드 초 광대역 통신 시스템은 3.1-10.6 GHz 사이의 주파수 스펙트럼을 16개의 부 밴드로 나누어 사용하므로, 초 광대역 주파수 밴드의 특성상 각 부 밴드마다 중심 주파수의 차이가 많게는 2.65 배까지 발생할 수 있다. 송신측에서 전송한 신호의 경로에 따른 감쇄 정도는 주파수의 제곱에 비례하므로 멀티 밴드 초 광대역 통신시스템의 경우는 각 부 밴드 당 경로 감쇄 정도가 크게는 7배까지 차이가 날 수 있는 것이다. 그러므로 본 논문에서는 주파수 도약 방식의 멀티 밴드 초 광대역 통신 시스템에서 각 부 밴드의 중심 주파수의 차이로 해서 일어나는 수신 신호의 경로 감쇄 정도의 차이를 수신기의 상관 시간으로 보상하여 전체 시스템의 평균 비트 오류율을 향상시킬 수 있는 수신 방식을 제안하고, 그 성능을 나카가미 페이딩 채널 환경 하에서 분석하였다. 분석 결과 페이딩 index n이 증가할수록 제안된 수신 방식이 기존의 방식에 비해 더 큰 성능 이득을 얻음을 관찰할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.1-11
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• 2012

직교코드를 다중화하여 데이터 비트열을 확산시켜 전송하는 멀티코드 대역확산 통신 시스템은 고속의 데이터 전송에도 높은 확산이득을 유지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 여러 코드의 합을 더해서 전송하는 송신기의 구조 상 송신기 출력의 진폭 변화가 커서 선형성이 좋은 증폭기가 요구된다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 Walsh 코드를 확산코드로 사용하고 부호화 하는 방식을 사용하여 송신기 출력의 진폭을 일정하게 만드는 시스템이 제안되었으며, 최근에는 확장 m-시퀀스를 확산코드로 사용하는 정진폭 멀티코드 대역확산 통신 시스템이 제안되어 있다. 이 시스템에서 전체 코드집합을 4개로 분할하여 코드 선택을 하고 부호화하는 방식을 사용하면 송신기의 구조가 간단해지고 수신기에서 복호를 위한 연산량이 크게 감소한다. 코드집합 분할 방식을 적용한 확장 m-시퀀스 기반 시스템에서 정진폭 부호화를 위해 송신기에서 추가로 전송하는 동반 코드를 수신기에서 검출하여 다른 코드와 함께 패리티 검사를 함으로써 코드검출 오류를 보정하여 비트오율 성능을 개선시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 패리티 검사 기반 수신기에 비해 비트오율 성능이 우수한 개선된 패리티 검사 기반 수신기 구조를 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 성능을 비교 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1507-1514
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• 2015

비-직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access)는 5G 네트워크를 위한 유망한 후보 기술이다. NOMA는 여러 사용자가 동일한 시간과 주파수 자원을 사용하기 때문에 기존의 직교 다중 접속 (OMA: Orthogonal Multiple Access) 기술보다 개선된 주파수 효율을 갖는다. Multiple-Input-multiple-output (MIMO)는 시스템 성능을 향상 시킬 수 있는 또 다른 유망한 기술이다. 본 논문에서 우리는 다중 안테나 기반의 NOMA기법의 주파수 및 에너지 효율을 다룬다. 제안된 기법에서 셀 외각 사용자는 공간 영역 (Spatial Domain)에서 다중화되고, 이것은 셀 외각 유저가 송신 안테나 인덱스를 이용하여 정보를 전송한다는 것을 의미한다. NOMA에서 셀외각 사용자의 성능은 다른 사용자의 신호로 부터 많은 영향을 받는데, 이때 다른 사용자의 신호는 잡음으로 작용한다. 제안된 기법은 기존의 NOMA에 비해 향상된 주파수 효율을 가진다. 셀 외각 사용자를 공간 영역에서 다중화함으로써 NOMA 신호의 복호 단계를 감소시킬 수 있기 때문이다. 또한, 제안된 기법은 기존의 NOMA 보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는다. 주파수 및 에너지 효율, 복호 과정의 간소화는 기지국(Base Station)에서 다중 송신 안테나를 사용함으로 인해 얻게 된다.

• 한국음향학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-103
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• 2013

천해에서 수중음향통신은 해면과 해저의 음향특성에 강한 영향을 받는다. 시변적인 해면 산란과 입사각에 좌우되는 해저손실에 의해 수중통신 시스템의 성능은 영향을 받게 되어 고속의 디지털 통신 성능은 저하된다. 우세한 직접파가 존재하면 통신채널은 Rice 페이딩, 그렇지 않은 경우 Rayleigh 페이딩으로 모델링된다. 그러나 실해역의 실험으로 이러한 통계적인 채널 모델링을 검증하는 것은 어려운 연구주제로 알려져 있다. 해면산란과 해저반사 손실이 수중음향통신에 미치는 영향의 근원적인 이해를 돕기 위하여 저자들은 이들의 영향을 정량화하기 위한 천해 해역에서 실험을 수행하였다. 이진 주파수 천이 변조 방식으로 영상을 전송하여 해면산란과 해저 입사각에 좌우되는 해저반사 영향을 송신기와 수신기간의 거리, 수신기 깊이에 따른 영상의 양호성과 비트 오류율로 평가하였다. 결론적으로 영상의 전송 성능은 채널의 일관성 대역폭을 결정하는 송수신기간의 거리 및 수신기의 깊이에 좌우된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.380-388
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• 2005

본 논문은 초광대역 통신 방식(Ultra Wide Band, UWB)의 하나인 임펄스 라디오 시스템에서 RF(Radio Frequency)필터의 군지연 차에 의한 펄스 신호의 왜곡과 펄스 신호 왜곡으로 인한 시스템 성능의 열화에 대해 분석하였다. 임펄스 라디오는 시간 영역에서 매우 짧은 지속 시간을 갖는 펄스 신호를 변조하여 송신한 후 수신단에서 송신 펄스와 동일한 펄스를 발생하여 상호 상관(cross correlation)을 구해 신호를 판별하게 된다. 이로 인해 군지연 차이로 인한 펄스 파형의 왜곡은 심각한 시스템 성능 열화를 야기할 수 있다. 특히 RF 필터는 공진을 이용한 특성으로 인해, 필터의 차단 특성이 우수할수록 더 큰 군지연 차이를 야기하며, 본 논문에서는 이러한 RF필터의 군지연 차이가 시간 영역에서 펄스 파형의 왜곡에 미치는 영향 및 시스템 성능 열화에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문은 2 단자 회로의 입출력 단이 이상적으로 매칭되어 있을 경우 소신호 산란계수 $S_{21}$이 필터의 전달 함수 $H(\omega)$ 임을 이용하여 임의의 필터를 설계 후 그 $S_{21}$을 구하고, 역 푸리에 변환을 구하여 입력 펄스 파형과 컨벌루션 적분을 통해 출력 파형을 구하였다. 또한 BPM(Bi-Phase Modulation) 및 PPM(Pulse Position Modulation) 변조 임펄스 라디오 시스템의 BER(Bit Error Rate)을 분석하여 RF 필터의 군지연 차이로 인한 시스템 성능의 열화를 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.701-713
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• 2009

본 논문은 LTE 상향 링크 전송에서 물리적 채널간의 전력 과도 현상으로 인한 인접 부 반송파 간섭으로 반송파간의 직교성이 손상되어 수신 신호에 성능감쇄를 초래하는 문제점을 개선하기 위한 기법을 연구하였다. 전력과도 현상에 의해 발생하는 인접 부 반송파 간섭은 도플러 효과에 의해 발생하는 인접 부 반송파 간섭과는 다른 형태로 채널의 전후에서 전력 변화의 각 주기마다 발생한다. 인접 부 반송파 간섭이 발생하는 원인은 채널간의 전력 차이, 전력 과도 구간의 길이, 다중경로 채널 지연 스프레드 그리고 부 반송파의 수에 의해서 발생한다. 본 논문에서는 위에 언급한 4가지 원인으로 인해 발생하는 인접 부 반송파 간섭을 개선하기 위한, 각 채널별 다중 탭 등화기의 탭 수를 결정하는 새로운 기법을 제시하였다. 이 기법은 정규화된 간섭(normalized interference) 즉, 정규화된 부 반송파간의 간섭이 정규화된 잡음(normalized noise)보다 클 때 다중 탭 등화기의 탭 수를 결정하는 기법이다. 모의 실험 결과에서, 수신 신호의 SNR에 따라 적응적으로 탭 수가 조절되고 비트 오류율(BER)의 성능이 향상 됨을 보였고 또한 제안한 기법의 복잡도가 전통적인(classical) 방법의 복잡도 보다 88 % 줄어듦을 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.986-995
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• 2011

이 논문에서는 SC-FDMA 수신기를 위한 잡음 백색화 판정궤환 등화기를 제안하였다. SC-FDMA 방식은 다중경로의 영향을 제거할 수 있는 OFDMA 방식의 장점을 유지하면서 OFDMA의 단점인 높은 PAPR 문제를 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또 SCFDMA 방식은 기본적으로 단일 반송파 전송방식이지만, 주파수 영역에서 채널 등화기를 구현함으로써 OFDMA 수신기와 마찬가지로 등화기의 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라 시간 영역 신호가 디지털 변조된 복소심볼이므로 시간 영역에서 추가적으로 비선형 등화인 판정궤환 등화를 함으로써 주파수 영역의 선형 등화에 의해 잔류해 있는 심볼간 간섭을 더 제거할 수 있다. 한편 지금까지 제시된 SC-FDMA용 판정궤환 등화기는 판정기에 입력되는 신호에 포함된 잡음이 백색화되어 있지 않기 때문에 최적판정을 수행하고 있지 않다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 선형 잡음 백색화 필터를 판정기 앞에 연결하여 판정궤환 등화기의 성능을 더 향상 시킬 수 있는 방법을 제시한다. 또 컴퓨터 모의실험을 통해 기존의 등화기와 제안된 등화기의 비트 오율 성능을 비교한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.523-529
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• 2017

본 논문은 송신에 이용되는 활성 송신 안테나와 송신 심볼을 이용해 정보를 전송하는 일반화 공간 변조 시스템에서 송신/수신 순서화를 결합하여 기존의 구복호 수신기보다 낮은 계산 복잡도를 갖는 수신 방식을 제안한다. 제안 수신기는 수신 순서화를 통해 수신 신호 연산을 최적의 순서로 수행하여 구 밖의 후보해에 대한 연산을 조기에 종료함으로써 계산량을 줄인다. 또한, 송신 순서화 방식을 적용하여 심볼과 활성 송신 안테나 탐색에서 해일 확률이 높은 후보 해부터 탐색을 수행하여 계산량을 낮추도록 한다. 모의실험을 통해 송신/수신 순서화를 적용한 제안 구복호 수신기가 기존 구복호 기법, 수신 순서화만 적용한 구복호 기법과 비교하여 동일한 비트오류율 성능을 유지하면서 더 낮은 계산 복잡도를 가짐을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권1호
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• pp.16-24
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• 2011

해양에서의 음속은 수온, 염분, 압력에 의한 실험식으로 계산되며 해양에서의 평균 염분은 약 34 psu (practical salinity unit)로 수성이나 수평 거리에 따른 변화가 대부분 수 psu 이하이기 때문에 음속에 크게 영향을 마치지 못한다. 그러나 최근 여름철에 중국 양쯔강 범람에 의해서 24 psu 정도의 저염수가 제주 서부 해역으로 유입되는 사례가 발생하고 있으며 이 저염수는 음속에 영향을 미친다. 본 논문에서는 이러한 환경 변화가 수중통신에 미치는 영향을 분석하였다. 즉, 저염수로 인한 음속구조의 변화를 계산하였고, 저염수층 내에서 송수선 수심과 전달거리를 바꿔가며 음파 전달 경로를 모의하여 통신 채널을 추정하였으며, BPSK(Binary phase shift key) 변조방식을 이용하여 비트 오류율을 계산하였다. 동일한 실험 조건하에 저염수가 없는 경우의 성능을 비교하여, 저염수가 통신 성능에 어떠한 영향을 미치는가에 대해 분석하였다. 저염수는 수심 약 20m까지의 표층부에서 음속의 기울기를 양의 기울기로 변화시켜 음과 채널을 형성하였고, 표층부에서 대부분의 송수신 신호의 비트 오류율을 감소시키는 경향을 확인하였다. 본 논문의 저염수에 의한 수중 통신 성능에 미치는 영향을 분석한 결과는 정확한 해양 통신 및 탐지 성능분석을 하기 위해서는 해양환경의 변화를 고려하는 것이 매우 중요하다는 것을 시사한다.