자동우량경보시설 예경보 정확도 분석 및 개선방안

정재학(Chung Jaehak),이종설(Lee Jongseol),박상형(Park Sanghyung) 대한토목학회 2009 대한토목학회 학술대회 Vol.2009 No.10

협업형 재난안전 R&D 탐색을 위한 편집거리 기반 과제 유사도 정량화

이보람(Lee Boram),윤상원(Yoon Sang Won),정재학(Chung Jaehak) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.3

본 연구에서는 재난안전과 관련된 연구개발(R&D)의 효율성을 강화하고, 부처간 협력적 재난안전 R&D를 독려하기 위한 방법론으로서 편집거리 기반 재난안전 R&D 과제 유사도 측정모델을 제안하였다. 기존 NTIS 유사도 측정 시스템의 경우 특정 파라미터만을 사용하여 과제 간 유사도를 측정하고 있다. 그러나 해당 방법의 경우 재난유형, 기술분류, 핵심역량 등 재난안전 분야의 특성을 고려할 수 없다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위해 편집거리 기반의 유사도 측정 방법론 및 지파이(Gephi)를 활용한 군집화 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 방법론의 성능을 평가하기 위해 91개의 재난안전 R&D 사업을 적용하였으며, 각 군집에 포함된 과제들을 비교 · 분석함으로써 유사 · 중복 및 협업 가능성을 검토하였다. In this study, the methodology of evaluating the similarity for R&D programs related to the disaster and safety management (hereafter ‘disaster R&D’) was proposed to enhance the efficiencies of R&D performances and to encourage the inter-agencies cooperative R&D programs. In the similarity evaluation scheme of NTIS (National Technology Information Service), several parameters should be identified before their applications and the characteristics of disaster-related R&D, so-called ‘complexity’ could not be taken into considerations. To solve the problem, the methodology based on the edit-distance and Gephi were introduced in this study. The edit-distance is the frequently used for estimating the similarity between interests and can be easily applied by simple preparations. To verify the performances of the methodology proposed in this study, as an example, 91 disaster R&Ds were applied. As the results, the new methodology could classify the similar disaster R&Ds effectively and efficiently with respect to their aims and contents.

동해 연근해에서 수중통신 채널의 지배응답 검출을 통한 시간 상관도의 산출

김현수,김재영,박건우,김성일,정재학,Kim, Hyeonsu,Kim, Jaeyoung,Park, Gunwoo,Kim, Seongil,Chung, Jaehak 한국음향학회 2013 韓國音響學會誌 Vol.32 No.1

In this paper, we propose a method that estimates the channel response from underwater communication signals with MMSE (Minimun Mean Squared Error) and detects dominant components automatically based on power of response components using CFAR (Constant False Alarm Rate). Statistical characteristics are analyzed with variation of magnitude and phase and time coherence via experimental data obtained by drifting transmitter and receiver. We show that bit error rate has small difference, 1.2 times, compared with the case using every channel information estimated within data period when estimation and equalization is performed with extracted characteristic obtained by the proposed method. 본 논문에서는 전송된 수중통신신호로부터 MMSE(Minimun Mean Squared Error) 기법으로 채널 응답을 추정하고, CFAR(Constant False Alarm Rate) 기법을 이용하여 응답성분의 전력을 기준으로 채널의 지배적인 응답을 자동적으로 구하는 방법을 제안한다. 그리고 표류상태의 송수신단을 이용한 해상실험 데이터로부터 얻은 지배적인 응답에서 응답세기 분포와 위상 변화 그리고 시간 상관도를 산출하여 통계적 특성을 분석한다. 제안된 방법을 이용하여 구해진 통계적 특성을 실제 측정 데이터에 적용했을 때 모든 데이터 구간에서의 채널을 추정하지 않더라도 모든 데이터 구간에서의 채널을 추정하는 경우보다 비트 오류율이 약 1.2배로 차이가 크지 않음을 보였다.

다이버시티 기법을 이용한 서해에서의 음선 모델기반 수중음향통신 시스템

강지웅,김현수,안종민,정재학,Kang, Jiwoong,Kim, Hyeonsu,Ahn, Jongmin,Chung, Jaehak 한국음향학회 2016 韓國音響學會誌 Vol.35 No.1

본 논문은 서해의 수중음향 통신 네트워크의 물리계층에 적합한 수중음향통신 시스템을 제안한다. 서해정점의 해양 관측정보와 Bellhop 음선 추적프로그램을 이용하여 서해정점의 수중 채널 모델을 구하고 이 수중 채널 모델을 이용하여 통신 변수들을 산출하고 다이버시티 기법이 응용된 CDMA(Code Division Multiple Access)와 SC-FDM(Single Carrier-Frequency Division Multiplexing) 전송방식을 이용한 음향 통신시스템을 설계한다. 설계된 통신시스템의 성능을 검증하기 위해 여러 통신환경에 대한 비트 오류율과 데이터 전송률을 연산하고 이로부터 서해안에서 긴 지연시간을 가지는 수중 채널과 낮은 Eb/No에서 사용가능한 수중 음향통신 기법을 제안한다. This paper proposes an adequate UWA (Underwater Acoustic) communication system of underwater communication network in the Yellow Sea. UWA channel is obtained from Bellhop ray tracing method with Yellow Sea environments. Based on this channel, communication parameters for CDMA (Code Division Multiple Access) and SC-FDM (Single Carrier-Frequency Division Multiplexing) using diversity techniques are calculated. In order to prove the proposed methods, BER (Bit Error Rate) and data rate are obtained using computer simulations and the adequate communication system for long rms delay spread and low Eb/No environments is proposed from the simulation.

돌고래 휘슬음을 모방한 frequency shift keying 수중통신기법의 다중경로결합 수신 방법

안종민,이호준,김용철,김완진,정재학,Ahn, JongMin,Lee, HoJun,Kim, YongChul,Kim, WanJin,Chung, JaeHak 한국음향학회 2018 韓國音響學會誌 Vol.37 No.6

본 논문은 수중에서 은밀성을 확보하기 위해 FSK(Frequency Shift Keying)를 이용하여 돌고래 휘슬음을 모방하는 통신 기법과 다중경로 결합 이득을 이용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 높이는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 휘슬음을 짧은 시간 구간으로 나누고 그 구간에 심볼의 직교성을 보장하는 FSK 변조신호를 만든다. 그리고 휘슬음을 모방할 때 다중경로 채널에서 심볼간의 ISI(Inter Symbol Interference)가 줄어드는 특징을 이용하여 다중경로 결합 이득을 얻는 방법이다. 제안한 방법의 성능을 보이기 위해 전산모의실험과 실제 호수실험을 진행하였다. 전산모의실험을 통해 다중경로에 의해 추가적인 다중경로 결합 이득이 발생함을 보였다. 호수 실험에서는 제안된 FSK 방법이 20 msec의 심볼 길이와 900 Hz의 변조 대역을 갖는 경우 다중경로 결합 이득을 얻어 0.002의 BER갖고 0.185의 BER을 갖는 CSS(Chirp Spread Spectrum)보다 우수함을 보였다. 그리고 모방한 신호와 실제 휘슬 신호의 시간-주파수 영역에서 평균 상호 상관 값을 통해 모방도를 분석하여 제안된 FSK방법이 CSS방법에 비해 높은 모방도를 보였다. This paper proposes a dolphin whistle mimicking underwater communication method using FSK (Frequency Shift Keying) and method to improve BER (Bit Error Rate) performance by using multipath gain combining. The proposed method divides whistle sound into short time intervals and transmits FSK modulated signal that ensures orthogonality of the symbol. Multipath gain can be obtained by using characteristic of mimicked signal frequency that varies with time. To demonstrate the performance of the proposed method, computer simulations and lake experiments were conducted. Computer simulation results show that an additional multipath gain is obtained by multipath. From lake experiments, when symbol length is 20 msec and modulation band is 900 Hz, the proposed FSK method with multipath combining gain obtains BER of 0.002, which is better than CSS (Chirp Spread Spectrum) with BER of 0.185. he proposed based on FSK method has higher imitation degree than the CSS method by analyzing mean cross-correlation value in the time - frequency domain of the imitated signal and actual whistle signal.

돌고래 휘슬을 이용한 지연시간 기반 생체 모방 통신 기법

이호준,안종민,김용철,이상국,정재학,Lee, Hojun,Ahn, Jongmin,Kim, Yongcheol,Lee, Sangkug,Chung, Jaehak 한국음향학회 2019 韓國音響學會誌 Vol.38 No.5

In this paper, we propose a biomimetic communication method using a dolphin whistle to covertly transmit the communication signal. A conventional CSS (Chirp Spread Spectrum) modulation technique divides dolphin whistle into several slots and modulates with up and down chirp signals. That causes the time-frequency characteristic difference between the original dolphin whistle and the camouflage performance is degraded. In this paper, we propose a delay based modulation scheme to eliminate distortions. The simulation results show that the bit error rate of the proposed method is better performance than that of the conventional CSS modulation method by about 3.5 dB to 8 dB. And the camouflage performance that evaluated through the cross correlation in the time-frequency domain is also better than that of the CSS modulation method. 본 논문에서는 은밀하게 통신 신호를 전송하기 위해 돌고래 휘슬음을 모방한 통신 기법을 제안하였다. 기존의 CSS(Chirp Spread Spectrum) 변조 기법은 돌고래 휘슬음을 정해진 시간 단위에 따라 여러 슬롯으로 나누고 각 슬롯에 상향 및 하향 처프 신호를 통해 변조하는 기법이다. 이에 따라 본래의 돌고래 휘슬음과의 시간-주파수 특성 차이가 발생하게 되어 모방 성능이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 왜곡을 제거하기 위해 지연 시간을 기반으로 하는 변조 기법을 제안하였다. 전산 모의실험 결과 기존의 CSS 변조 기법에 비해 제안 방법의 비트오류율 성능이 약 3.5 dB ~ 8 dB 우수하였으며 시간-주파수 영역에서의 상호 상관도를 통한 모방 성능 평가에서도 CSS 변조 기법에 비해 우수한 것을 보였다.

이종 네트워크에서 매크로셀-펨토셀 간 간섭을 고려한 간단한 자원 할당 방법

서종필(Jongpil Seo),정재학(Jaehak Chung) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.1

생체모방 은밀 수중 음향 통신 연구 동향

설승환,이호준,김용철,김완진,정재학,Seol, Seunghwan,Lee, Hojun,Kim, Yongcheol,Kim, Wanjin,Chung, Jaehak 한국음향학회 2022 韓國音響學會誌 Vol.41 No.2

Covert Underwater Communication (CUC) signals should not be detected by other unintended users. Similar to the method used in Radio Frequency (RF), covert communication technique sending information underwater is designed in consideration of the characteristics of Low Probability of Detection (LPD) and Low Probability of Intercept (LPI). These conventional methods, however, are difficult to be used in the underwater communications because of the narrow frequency bandwidth. Unlike the conventional methods of reducing transmission power or increasing the modulation bandwidth, a method of mimicking the acoustic signal of an underwater mammal is being studied. The biomimetic underwater acoustic communication mainly mimics the click or whistle sound produced by dolphin or whale. This paper investigates biomimetic communication method and introduces research trends to understand the potential for the development of such biomimetic covert underwater acoustic communication and future research areas.

코그니티브 라디오 시스템에서의 전력 제어를 이용한 무선 자원 공유

권양수(Yangsoo Kwon),지영근(Young-geun Ji),정재학(Jaehak Chung) 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.10A

코그니티브 라디오(CR: Cognitive Radio)는 사업자에게 할당되어 있지만 실제로 사용되지 않는 주파수 대역을 이용하는 기술로써 IEEE 802.22 WRAN(Wireless Regional Access Network)에서 국제표준이 진행되고 있다. 이 표준에서 우선사용자가 채널 사용을 하게 되면 CR 사용자는 우선사용자의 신호 복호를 보장하기 위해 해당 채널의 사용을 종료하고 다른 채널을 이용하여야 하므로, 해당 채널을 통해 통신을 할 수 없고 채널 이동시 데이터의 전송이 지연되기 때문에 CR 사용자에 대한 서비스 품질의 보장이 어렵다. 본 논문은 이 문제를 최소화하기 위해 CR 기지국의 전력 제어를 통해 우선사용자 신호의 복호를 보장하고 단위 면적당 스펙트럼 효율을 향상시키는 방법과 통신을 종료하는 CR 사용자의 수를 최소화하는 무선 자원 공유 방법을 제안한다. 전산모의실험을 통해 제안된 무선 자원 공유 방법이 단위 면적당 스펙트럼 효율을 향상시키고 통신 중단확률이 줄어드는 것을 보였다. Cognitive radio(CR) technique which utilizes empty frequency bands allocated to private business but not being used temporally has been researched. According to the standard, CR users detect the primary user using the same channel, CR users should move to the another channel to guarantee the primary user's decodability. Thus, CR systems cannot use the same channel and support the CR users' QoS(Quality of Service) during the channel moving time. In this paper, we propose a radio resource sharing method that CR basestation controls the transmission power with the primary user's SNR(Signal to Noise Ratio) to increase the spectral efficiency of area and to minimize the outage of CR users. In addition, computer simulation demonstrates show that the proposed method improved spectral efficiency of area and decreased outage probability of CR users.

수중 다중 경로 채널 환경에서 CDMA 수신 성능 향상 기법

이호준(Hojun Lee),안종민(Jongmin Ahn),정재학(Jaehak Chung) 한국통신학회 2018 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.1