Performance Enhancement of the Channel Estimation Technique in MIMO Underwater Acoustic Communication

In the area of underwater communications, MIMO(Multiple Input Multiple Output) techniques for increasing the data rates are being studied. The advantage of MIMO techniques is increasing channel capacity, and it does not use additional frequency or transmit power. Representative method is V-BLAST. The channel estimation is one of important roles in MIMO system. In this thesis, the channel estimation method for underwater MIMO communication system is proposed. The proposed method is comprised of channel tap position detection based on L1-norm minimization, channel regeneration, and LMS(Least Mean Square) channel estimation. To prove the performance of the proposed method the simulations are conducted. The number of transmitters and receivers is 2, respectively. The channels for simulation were generated by Bellhop model, and the sound speed profile that was really measured in Korean East Sea was used. The range between sources and receivers is 1 km, and the water depth is 200 m. In simulation results, the channel tracking speed of the proposed method is faster than the conventional method. The BER(Bit Error Rate) performance improves about 10%. In the future, it is needed to prove the performance of MIMO underwater communication via sea trials.그림목차 ························································································ iii Abstract ······················································································· vii 제 1 장 서 론 ················································································· 9 제 2 장 수중음향통신 채널 특성 ······················································· 12 제 2-1절 수중 채널 특성 ···························································· 12 제 2-2절 수중음향통신 오차 유발 요인 분석 ······························ 13 제 2-2-1. 전달 손실 ······························································· 14 제 2-2-2. 다중 경로 전달 ······················································ 15 제 2-2-3. 도플러 확산 ···························································· 16 제 2-2-4. 잡음 ······································································ 17 제 3 장 MIMO 기술과 등화기법 ······················································· 18 제 3-1절 공간 다중화 ···························································· 18 제 3-2절 기존의 채널 추정 기법 ················································· 19 제 3-1-1. LS 채널 추정 ······················································ 20 제 3-1-2. LMS 채널 추정 ·················································· 22 제 3-3절 선형 등화기법 ····················································· 24 제 4 장 제안된 MIMO 채널 추정 기법 ········································· 27 제 4-1절 고려된 MIMO 시스템 구조 ······································ 27 제 4-2절 제안된 채널 추정 기법 ············································ 29 제 5 장 시뮬레이션 환경과 모의실험 ············································ 34 제 5-1-1. 시뮬레이션 환경 ············································· 34 제 5-1-2. 모의실혐 결과 ············································ 39 제 6 장 결론 ···································································· 47 참고문헌 ······················································································· 4

(A SYSTEM AND A METHOD FOR DETERMINING LOCATION OF SMART METER AND APPLIANCES IN MULTI-HOP TREE STRUCTURES)

본 발명은 복수의 스마트 미터기가 다중 홉 트리 구조로 연결된 경우에도 상기 스마트 미터기의 위치 및 상기 스마트 미터기에 연결된 전기 제품들의 위치에 관한 정보를 획득할 수 있는 수단을 제공한다. 특히 본 발명은, 각각의 스마트 미터기가 미리 정해진 전력을 소모하고 온 오프가 가능한 부가적 장치를 추가함으로써, 복수의 스마트 미터기 중 어느 하나의 스마트 미터기에 작동 중인 전기 장치가 연결되어 있지 않은 경우에도 상기 복수의 스마트 미터기들의 트리 구조를 정확히 파악할 수 있는 수단을 제공한다

사용자와의 거리에 따라 다른 형태의 정보를 제공하는 디지털 거울 연구 - 사용자 니즈 분석을 중심으로

거울은 인간이 자신의 모습을 들여다보기 위해 오랜 세월 동안 이용했던 친숙한 도구이다. 디지털 기술의 발달로 우리는 빛과 정보를 함께 반사해 주는 거울에 대한 여러 가지 접근들을 보아 왔다. 전통적인 거울은 빛의 즉각적인 반사에 의해 일어나는 자동적인 시각적 피드백 덕분에 특별한 조작이 필요하지 않으나, 빛과 정보가 함께 반사되는 디지털 거울에서는 다른 형태의, 좀 더 적극적인 사용자 인터랙션을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 사용자와 거울간의 거리에 따른 행태 조사결과를 바탕으로 인터랙션 유형을 분류 정리하였다. 이를 바탕으로 사용자와 거울간의 거리에 따라 다른 서비스를 제공하는 디지털 거울에 적합한 사용자 인터페이스를 제안하였고, 초기 모델로 적외선 격자를 이용한 조작, 비전 기반의 정면 이미지 획득 및 얼굴 확인, 그리고 적외선 위치 확인을 통해 사용자와 인터랙션 하는 거울을 설계하였다. 아울러 결과물의 초기모델에 대한 분석을 통해 더 개선된 형태의 `거울을 응용한 시스템`의 설계 가능성 및 사용자 중심적 프로세스를 적용한 개발 사례를 제시한

(APPARATUS AND METHOD FOR SEARCHING SONG IN MELODY DATABASE)

본 발명은 음악 데이타 베이스를 이용한 곡목 검색 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명은 아날로그/디지탈 변환부를 통하여 디지탈 신호화된 사용자의 음성 정보로부터 피치 및 피치의 지속 시간을 피치 포락선 검출부로 추출하고, 추출된 피치 및 그 지속 시간에 대응하는 음표의 테스트 벡터열과 가장 유사한 기준 벡터열 및 이 기준 벡터열에 대응하는 곡(曲) 정보를 데이타 베이스로부터 검출한다.따라서, 본 발명에서는 가사가 없는 사용자의 짧은 음성으로도 해당 곡명을 용이하게 선택할수 있어 가라오케 등의 반주 장치 사용 편리성을 극대화시킬 수 있다는 효과가 있다

(METHOD AND APPARATUS FOR NOISE CANCELLATION BASED ON ADAPTIVE NOISE REMOVAL DEGREE IN NOISE ENVIRONMENT)

본 발명에 따른 적응식 잡음 제거 방법은, 입력된 다채널 신호마다 선형 예측 분석을 통해 여기 신호를 생성하는 단계, 생성된 여기 신호를 이용하여 채널 간의 여기 신호 상호 상관도(NCC)를 측정하는 단계, 음성 부재 상황에서의 여기 신호 상호 상관도의 조건부 확률과 음성 존재 상황에서의 여기 신호 상호 상관도의 조건부 확률을 기초로, 여기 신호 상호 상관도 값에 따른 음성 부재 확률 값을 추정하는 단계, 추정된 음성 부재 확률 값과 LCMV 빔포밍의 학습률이 양의 상관 관계를 갖도록 판정 함수를 이용하여 학습률을 결정하는 단계 및 학습률에 따라 LCMV 빔포밍을 수행하는 단계를 포함할 수 있다

Part I. 금속 이온을 매개로한 카르복시펩티다아제 A 억제제 개발에 관한 연구

Docto

(DTW BASED ISOLATED-WORD RECOGNIZATION SYSTEM EMPLOYINGVOICED/UNVOICED/SILENCE INFORMATION)

본 발명은 고립단어 인식 시스템에 관한 것으로, 종래의 음성 인식에 사용되는 동적 시간정합 알고리즘의 계산량 부담을 감축시키기 위하여 유성음/무성음/묵음 정보를 이용한다. 먼저, 유성음/무성음/묵음 분류기를 통해 입력 음성으로부터 유성음/무성음/묵음 코드워드와, 각 코드에 해당하는 구간별 경계 정보를 추출하고, 데이터베이스내의 표준 패턴들중에서 입력 음성 신호에 대하여 구성된 유성음/무성음/묵음 코드워드와 동일한 코드워드를 갖는 표준 패턴들을 선택한다. 패턴 정합부는 원 음성 신호의 구간별 경계 정보를 이용하여 데이터베이스로부터 선택된 표준 패턴과 입력 음성 신호 패턴과의 유사성 비교를 수행함으로써 정확한 인식 결과를 출력한다.따라서, 일차적으로 원 입력 음성에 대응하는 코드워드를 갖는 표준 패턴만을 비교 대상으로 하고, 이차적으로 구간별로 패턴 정합이 수행되기 때문에 종래 기술에 비하여 상당한 계산량 감축 효과가 있다