Earticle

본 논문은 LED-ID기반 실내 위치인식을 위해 LED-ID 정보에 부가정보를 결합하는 Optical Correlation에 관한연구로 변조시에는 위치정보를 대역 확산하여 LED-ID정보에 결합하고 복조시에는 자기상관을 통하여 데이터를 복원한다. 이 과정에서 LED-ID정보와 부가정보간의 저간섭을 위해 확산코드 수열 알고리즘이 적용된 Optical Correlation을 연구하였다. 부가정보를 송출시 LED-ID정보와의 간섭완화를 위해 확산코드를 사용하였으며, 최종 송신된 신호에서 부가정보데이터는 자기 상관을 통해 확인하였다. 또한 명확한 부가정보데이터 복원을 위한 Optical Correlation을 설계하여 구현하였고 모의실험을 통해 부가정보의 신호 크기에 따른 비트 에러율 성능을 도출하였다. 시스템의 유용성 입증을 위해서는 제안된 LED-ID기반 실내 위치인식을 위한 Optical Correlation 시뮬레이터를 구현하였다.

In this paper, We proposed a Optical Correlation for indoor positioning based LED-ID. The proposed Optical Correlation has a advantage to low-interference between spread code number sequences and LED-ID. it is applied a spread code to reduce the interference with additional information based LED-ID. The additional information is enable to detect in transmitted signal using auto correlation. Also we designed and implemented the Optical Correlation for clearly detecting the additional information. Simulations were performed to confirm the performance of BER and the power of additional information. Optical Correlation simulator to indoor positioning based LED-ID was implemented to prove a usefulness.

본 논문은 작전범위 내에 분포된 수백 대의 위성 단말의 상태를 제어, 감시하기 위한 DS-SS/TDMA 역방향제어채널의 동기 구조 및 방법에 대하여 언급한다. 군용 위성은 전자전 기능 및 수백 대의 위성단말의 상태를 동시에 제어하기 위해 DS-SS/TDMA 방식의 제어채널이 필요하나 동기 시간이 긴 문제가 있다. 본 논문은 짧은 주기의 세부 Bin으로 구성된 프리앰블을 제어채널 데이터 앞부분에 삽입하고 각 세부 Bin을 병렬적으로 수신하는 정합 필터형태의 동기회로를 적용함으로서 심각한 재밍환경에서 수 ms이내에 대부분의 제어채널 패킷을 수신할 수 있는 제어채널 동기방법을 제안한다.

This paper describes synchronization concept and algorithm of the reverse DS-SS/TDMA control channel to handle satellite terminals which are distributed through the mission area. Military satellite control channel should have ECCM capabilities and handle more than several hundreds satcom terminals simultaneously. DS-SS/TDMA control channel can satisfy these demand but it spend much synchronization time. Proposed algorithm insert the preamble which is divided with several short sub bins prior to control data and use the parallel matched filtering searcher for each sub bin. As a result of the test, proposed algorithm can acquire most of control channel packet successfully within several milliseconds in severe jamming environment.

본 논문은 직접대역확산 방식에서 PN 코드탐색의 동기성능에 관한 내용으로 코드탐색회로의 상관기 출력 값의 평균편차로부터 수신 채널환경을 추정하고 추정된 채널환경에서 목표로 하는 코드 획득성능을 만족할 수 있도록 상관기의 탭 길이를 적응적으로 변경함으로써 고정된 상관기 탭 길이를 이용하는 방법에 비하여 획득성능을 향상시킬 수 있는 PN 코드탐색 알고리즘을 제안하였다.

In this paper, we proposed new algorithm that improves the acquisition performance of the PN code searcher used in DS-CDMA systems. Using the mean deviation computed from the correlator output of the PN code searcher, it is possible to estimate received channel environment. To satisfy the required acquisition performance in estimated channel environment, the PN code searcher changes the correlator tap size adaptively. Proposed algorithm shows improved performance compared with conventional algorithm using the fixed correlator tap size.

To improve the acquisition speed and inbound capacity of the ground station in a burst direct-sequence (DS) spread-spectrum transmission system, an acquisition method based on a modified parallel code-phase acquisition (PCA) scheme is proposed. By taking advantage of the sparsity of the acquisition result with PCA in the time domain, we introduce the sparse factor to handle the signals via sparsification and apply the sparse recovery algorithm to search and estimate the acquisition result. The computational complexity, mean acquisition time, and relationship between the inbound capacity and acquisition performance are provided. We theoretically analyse the effect of the sparse factor on the acquisition performance. The estimation errors verify our analysis, and simulations show that the acquisition time of our proposed method outperforms that of advanced PCA by 1.2?4.0 times; additionally, the inbound capacity increases by 6.2?36.7%.

The structure of MMSE receiver front-ended by CMA(Constant Modulus Array) array working in CDMA forward link which is applicable to LEO spread spectrum satellite communication system is proposed. By using the despreaded pilot signal of forward link as a reference signal, the CMA array can capture multi-path signals securely even in severely faded LEO satellite channel. The remaining MAI (Multiple Access Interference) is cancelled by the cascaded MMSE receiver. Besides theoretical development, through relevant computer simulation, it is proved that the proposed system shows much better BER performance than any other possible candidate systems. As a spatio-temporal receiver mounted on a mobile vehicle, the proposed system also reduces implemental cost and complexity by adopting the simplest algorithm for its spatial and temporal domain processing.

본 논문은 DVB-RCS +M 표준에서 제안된 직접수열기반의 대역확산기술 중 코드 동기 기술에 관한 것이다. 직접수열기반의 대역확산기술은 다중반송파기반의 대역확산기술에 비해 비선형증폭기의 영향을 덜 받으나 수신단에서 코드 동기 시간 측면에서 불리하다. 이러한 어려움을 개선해보고자 초기 코드 포착을 위한 강인한 상관기 구조가 제안되고 코드 추적을 위한 비동기 DLL(Delay Lock Loop)이 제안된다. 본 기법을 바탕으로 평균 포착 시간 등의 결과를 제시하고 샘플 클럭 타이밍 오차에 영향을 받지 않는 2 오버샘플기반의 코드 추적회로의 구조와 결과도 제시한다.

This paper proposes the specific code synchronization technique for DS-SS(Direct Sequence-Spread Spectrum transmission in the DVB-RCS +M standard. DS-SS is better than multi-carrier transmission method under nonlinear channel but imposes a long acquisition time. To improve the synchronization aspect, the robust correlation structure is introduced for acquisition and the nonlinear delay lock loop is done for tracking. MAT(Mean Acquisition Time) performances is shown to validate its superiority. In addition, code tracking and jitter performances are done when code tracking algorithm based on 2 oversamples which is not influenced by sampling clock timing offset and carrier freq. offset is used.

본 연구에서는 전기 자동차용 DC/DC converter 회로의 전도성/복사성 방사 분석 결과를 제시하고 있다. 일반적으로 사용되는 MPQ4433 칩을 이용한 전력 변환회로의 EMI 특성을 개선하기 위해 주파수 확산 회로를 적용하였다. TLV3201칩 을 사용한 주파수 확산 회로가 설계되어 전력변환 회로에 적용되었다. EMI 시뮬레이션을 통해 최적의 PCB 제작되었으며, 제작된 회로를 이용하여 원거리 방사, 근거리 전도 및 복사 방출에 대한 시뮬레이션과 측정 결과가 제시되었다. 전도 및 방사 방출은 CISPR 25의 표준화 된 시험 절차에 따라 측정되었으며 주파수 확산이 적용된 경우에 EMI 특성이 약 20% 개선되는 결과를 얻었다. 본 연구에서 제안 된 주파수 확산을 이용한 EMI 저감 기술은 자동차용 전력 컨버터 모듈의 설계 에 처음 적용되었으며 향후 EMI 개선에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

In this study, the investigation results of conducted and radiated emission for DC/DC converter circuit applied in electric vehicles are presented. A frequency spreading circuit was used to improve the EMI characteristics of a power converter designed by using MPQ4433 chip. The frequency spreading circuit using a TLV3201 chip was designed and applied to the power converter. A PCB was fabricated based on the EMI minimization procedures and simulated and measured results were presented for the far-field and near-field conducted and radiated emissions using the fabricated circuit. The measurement were done as CISPR 25 standardized test procedures. It is clearly showed that the EMI characteristics were improved 20% in case frequency spreading was applied. The EMI reduction technique using the frequency spreading proposed in this study was first applied to the design of power converter module for automobile. It is expected that the method presented here can be effectively used for EMI improvement in the future.

교통 정보에 있어 위치 인식 시스템은 차량 관리, 교통정보 제공을 위한 기초 기반 기술로 현재 GPS시스템을 기반으로 널리 제공되고 있지만 낮은 정확도와 통신 가시거리 확보로 인한 통신 음영지역이 발생하는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 무선 RF만으로 정밀한 위치 인식이 가능한 IEEE 802.15.4a의 ISM Band를 사용하는 CSS(Chirp Spread Spectrum)방식을 기반으로 하여 주차장 및 터널 등의 음영지역에서 위치를 인식할 수 있는 다중 위치 인식시스템의 에너지 효율적이고 데이터 중심적인 프로토콜을 제안하고 설계하였다. 측정결과, 15 cm 미만의 오차 범위를 갖으며, 5 % 미만의 데이터 오류율을 갖는 네트워크를 구성할 수 있었으며, 저전력 알고리즘을 적용하여 Tag Node의 수명을 3 V, 1500 mAh 용량의 배터리에서 동작 주기를 적용하여 0.7 일의 수명에서 13.5 일의 수명을 갖는 다중 위치 인식 시스템을 구현 할 수 있었다.

In this paper, we proposed and designed the protocol for energy efficiency and the center of data aiming at the design of a Multi Location Awareness System that recognizes a shadow site in parking and tunnel, which stands on the basis of CSS(Chirp Spread Spectrum) method using ISM Band of IEEE 802.15.4a that aware close location with wireless RF only. As a result of the protocol measurement, it displays the observation errors of less than 15cm, the data error rate of less than 5%, and can implement the Multi Location Awareness System with maximum length of life for 13.5 days using battery of 3V(1500 mAh).

본 논문에서는 내 부호의 복호화 방식에 따른 쇄상부호 시스템의 성능 변화를 분석한다. 내 부호의 복화화 방식으로는 오류 검출 방식과 오류 검출 및 정정 방식의 두 가지를 고려한다. 주파수 도약 대역확산 다중접속 통신시스템에 쇄상부호가 적용되었을 때 두 복호화 방식에 따른 성능을 비교하는데, 외 부호의 블록 길이가 유한한 경우와 무한한 경우에 그 성능을 분석하고 비교한다. 분석 된 결과를 바탕으로 무한의 블록 길이의 경우에는 두 방식의 성능이 다중 접속자 수에 따라서 trade-off가 있음을 알 수 있고, 유한한 블록 길이의 경우에는 오류 검출 및 정정 방식의 성능이 더 우수함을 관찰하였다.

In this paper, we analyze the performance of a concatenated code with two different inner decoding schemes. One is the error-detecting inner decoding, and the other is the error-detecting-and-correcting inner decoding scheme. We compare the performances of the two decoding schemes for finite and infinite block length cases when the concatenated code is applied to slow frequency-hopping spread-spectrum multiple access (FH-SSMA) communication systems.

본 논문에서는 MBOK 확산 스펙트럼 기반의 지상파 DMB 워터마킹 성능 향상 알고리즘에 대해 알아보았다. 제안된 기법을 지상파 DMB 시스템에 적용함으로써 워터마킹 확산코드를 통한 부가 정보 전송이 가능하고 주파수 효율도 개선되었다. MBOK 확산 스펙트럼 방식을 사용할 경우 기존의 직접 확산 방식에 비해 속도가 2m배 향상되지만, m값이 커질수록 하드웨어의 복잡도가 증가하기 때문에 최적 상황에 맞게 검토하여 사용해야한다. 모의실험을 통하여 MBOK 확산 스펙트럼 기법 및 데이터를 반복하여 전송하는 에버리징을 적용한 성능을 분석하였고, 유용성을 확인하였다. 모의실험 을 통하여 MBOK 확산 스펙트럼 기법의 DER 성능 및 에버리징의 수가 증가할수록 성능이 향상되는 것을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 기술은 전송 방식으로 OFDM을 사용하는 통신 시스템에서 워터마킹을 이용한 부가 정보 전송 기술 연구를 위한 유용한 자료로 활용할 수 있다.

In this paper, we proposed analysis performance improvement technique for T-DMB watermarking based on MBOK spread spectrum. By applying the proposed scheme to T-DMB system, it allows additional data transmission and improves spectral efficiency of data transmission through watermarking spreading code. Using MBOK spread spectrum technique, data rate improved 2m-times existing direct sequence spread spectrum. However, since hardware complexity increase as the value of m becomes large, the method should be used with optimal situation. We analyze T-DMB watermarking techniques performance with MBOK spread spectrum and averaging. As a result, we confirm DER performance of MBOK spread spectrum scheme and it is shown system performance is improved as the number of averaging increases. The results of the paper can be applied to wireless multimedia digital broadcasting system.

본 연구는 저속의 UWB를 이용하여 지하 주차장, 터널 등 GPS로 위치 인식이 불가능한 실내 지역에서 차량관리 및 위치 인식을 하기 위한 목적으로 진행되었다. 본 논문에서는 IEEE802.15.4a의 2.45GHz 대역 표준으로 채택된 CSS(Chirp Spread Spectrum)를 이용하여 Ranging과 TOA(Time-of-Arrival)방식의 실내 위치인식 시스템을 제안 하였다. 기존의 실내 위치 인식기술로 사용되고 있는 Zigbee의 RSSI(Received Signal Strength Indication)는 환경 변화에 따른 오차율과 항상 최대 전력 사용을 필요로 하기 때문에 전력 소비가 많은 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 위에서 언급된 단점을 보완하기 위하여 위치기반으로 표준화된 801.15.4a Chirp 신호와 스펙트럼 방식의 특성을 이용한 SDS-TWR(Symmetrical Double Side-Two Way Ranging) 방식을 채택하여 TOA(Time of Arrival) 알고리즘을 통해 계산된 거리와 좌표를 측정하였다.. 컴퓨터 모의실험을 통해 오류 방지 알고리즘을 적용한 데이터 오류율이 1% 미만으로 줄었으며, 가중치 팩터와 노드 운영 방안을 이용한 좌표 측정에서 공간 안에 5cm 미만의 오차를 갖는 위치인식 시스템을 검증할 수 있었다.

In this paper, we propose the Location Awareness System adjusting Ranging Technology for CSS(Chirp Spread Spectrum) which is adopted on 2.45GHz standard in IEEE 802.15.4a and TOA(Time-of-Arrival) algorithm. The conventional methods have adopted RSSI, ultrasonic waves and infrared rays in Zigbee. RSSI measures strength indication of received signal and recognizes the position of nodes in RF boundary. However, this technology has the following problems; lots of error by the change of the channel environment and much power consumption. In this paper, adopting chirp pulse on 2.45GHz standard in IEEE 802.15.4a and SDS-TWR(Symmetrical Double Side-Two Way Ranging) method using the characteristic of Spread Spectrum, a new Location Awareness System is suggested. The distance and the coordinate are measured within by TOA(Time of Arrival) algorithm and proposed algorithm and the data in error rate is decreased less than 1%. Through these results, the algorithm suggested in this paper is verified for its performance in a computer simulation.

This paper proposes a zero-video watermark scheme based on 2D-DWT and pseudo 3D-DCT, otherwise Singular Value Decomposition and log-polar transform are applied. The method makes no changes to original images while embedding the owner information of images so as to achieve high transparency. The log-polar transform ensures that the method is robust to rotation operations. In order to achieve the high robustness and security, we use chaotic logistic mapping and spread spectrum (CLMSS) to spread the watermark information. we also use the visual cryptography (VC) scheme to split the secret image into two shares. In the scheme, we use spread spectrum to encode the watermark to a Code Division Multiple Access watermark and use dual transform and log-polar to generate the feature values. Then the visual cryptography scheme is applied to generate the secret image from the feature values and the watermark. In the extraction scheme, we use the secret image which is registered to certification authority and the feature values extracted from the examined image with visual cryptography scheme to generate the CDMA watermark, and then decrypt it to get the watermark information. The experimental are conducted to verify the robustness through a series of experiments.

Spread Spectrum communication system is one of the most important types of the modern telecommunication systems. It involves diverse activities and processes where time restrictions are very important which formulate these systems very complex. To solve the complexity of these systems and to process the involved activities in time, the Real Time System (RTS) concept, with a vital role, came into being. RTS is an information processing system which has to respond to some input stimuli with in finite & specified period of time and to schedule the shared resources among different tasks. This paper examines that how real time system applications are involved in spread spectrum communication.

Spread spectrum technique becomes one of the most important communication techniques in the recent decades. It provides high security, in addition to its resistance to the various interference and fading types. One of the most important parameter in the spreading process is the spreading code used in the spreading process, especially in the direct sequence spread spectrum. Recently, many researches focused on the chaotic codes, due to its attractive security properties, in addition to its availability to generate a huge number of spreading codes. This property is very useful in the multi-access applications. However, as the number of the MAI is increased, the performance of the chaotic codes is degraded. This paper presents a new method to generate a set of orthogonal self-balanced chaotic codes. The results show that the presented method generates a set of chaotic codes with correlation properties much better than the traditional chaotic code. The results show also that the BER performance of the presented orthogonal chaotic codes is superior and outperforming the BER performance of the traditional chaotic codes in addition to the PN sequences.

To overcome the poor communication environment between the underwater acoustic signal transmitter and receiver, previous research applied underwater acoustic OFDM communication system which had efficient bandwidth capacity and could mitigate multi-path delay spread effect via guard interval. Concurrently with this OFDM signal, additional data could be transmitted through spread spreading technique, which was called water-line technique. However, this decreased the performance of the OFDM modulation because the water-line signal degraded OFDM signal. In this paper, we studied the efficient method to minimize signal interference by water-line signal so that we applied convolution error correction code on water-line to minimize signal level.