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The Journal of Korea Navigation Institute

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수록정보
16권2호(2012) |수록논문 수 : 27
간행물 제목
16권2호(2012년) 수록논문
권호별 수록 논문
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1이,착륙 비행 안정성 예측을 위한 측풍 40° 방향에 대한 3차원 수치해석

저자 : 신동진 ( Dong Jin Sheen ) , 김도현 ( Do Hyun Kim ) , 박수복 ( Soo Bok Park )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 179-189 (11 pages)

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본 논문은 측풍이 40°일 때 이착륙 비행안정성의 예측을 위하여 활주로에 발생되는 유동현상과 받음각 변화량을 3차원 수치해석을 통하여 연구하였다. 3차원 수치해석결과 활주로 주변 시설물에서 발생된 후류로 인하여 활주로 상에서 발생되는 받음각 변화량의 최대 진폭은 2°이고 그 지속 시간은 약 3초로 나타났으며 전체적으로 보면 불규칙적인 비주기적 성향으로 나타난다. 특히 건물의 배치와 형상이 활주로와 유도로에 발생되는 후류의 강도에 직접적인 영향을 미치고 시설물 사이를 통과한 빠른 흐름으로 인하여 더욱 강한 후류영역을 발생시켜 활주로 상에서 심각한 이착륙 불안정성을 발생시킬 것으로 예상된다.


The aim of this paper is to research the change in the turbulent flow and the AOA(Angle Of Attack) occurred by 40° crosswind to the direction of runway through the three-dimensional numerical analysis and to predict the take-off and landing flight stability. As a result, the maximum amplitude of AOA variation on runway reached 2° within 3 second because of the wake formed by the constructions in the vicinity of the airport, and the overall effects appeared as an irregular aperiodic forms. Additionally, it was observed that the layout and shape of the buildings effected on the strength of turbulence directly, and the rapid flow generated between the buildings changed into stronger wake and eventually expected that the flow raises serious take-off and landing flight instability.

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2HF 데이터 통신에서 디지털 모뎀을 위한 RS 및 컨볼루션 부호의 연접 부호 성능

저자 : 김정창 ( Jeong Chang Kim ) , 양규식 ( Gyu Sik Yang ) , 정기룡 ( Gi Ryong Jeong ) , 박동국 ( Dong Kook Park ) , 정성훈 ( Sung Hun Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 190-196 (7 pages)

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본 논문에서는 HF (high frequency) 데이터 통신을 위한 디지털 모뎀의 성능 향상을 위하여 개선된 오류정정부호 방식을 제안하고 성능을 검증한다. 제안하는 오류정정부호 방식은 외부의 Reed-Solomon 부호와 내부의 컨볼루션 부호를 연접하여 만들어진다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 시스템이 기존 PACTOR-Ⅲ 규격의 오류정정부호 방식을 사용하는 시스템에 비해 비트 오율 성능을 크게 향상시킴을 보여준다. 따라서 제안하는 부호화 방식을 사용하여 HF 데이터 통신을 위한 디지털 모뎀의 대역폭 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것이다.


In this paper, we propose an improved error correction code in order to improve the performance of digital modems for HF data communications and verify the performance of the proposed scheme. The proposed scheme employs outer Reed-Solomon codes concatenated with inner convolutional codes. Numerical results show that the proposed system significantly improves the bit error rate performance compared to the conventional PACTOR-Ⅲ modems. Hence, the proposed system can improve the bandwidth efficiency of digital modems for HF data communications.

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3자유비행 다중 충돌회피 효율성 측정 연구

저자 : 이대용 ( Dae Yong Lee ) , 강자영 ( Ja Young Kang )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 197-203 (7 pages)

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본 논문에서는 자율형 운항 알고리즘을 활용하여 분리보증 해결과 충돌탐지거리와의 상관관계, 충돌회피 후경로점 복귀와 시간제약 조건에 따른 항로 복귀, 3대 이상의 다중 충돌회피 상황의 분리보증 실험을 수행하여 운항환경에서 발생하는 실증적인 문제를 규명하였다. 실험결과 자유비행 충돌회피를 위하여 탐지거리 확대가 분리보증 해결과 운항 효율성 향상에 유리하며, 충돌회피 후 복귀기동 시 충돌예측상황에 따라 고정 경로점 복귀 또는 시간제약 조건을 적용한 항로 복귀기동을 선택할 수 있었다. 그리고 다중 충돌 상황에서 2도 이상의 선회각을 적용하면 분리보증 해결되었고, 최적의 선회각 선택 시에는 운항 효율성을 대폭 향상시킬 수 있었다.


In this paper, study the substantial issues which occurs upon free flight environment by performing separation assurance under multiple conflict(over 3 Aircraft), recovery en route under the terms of time constrains and fixed way point after the conflict avoidance, correlations between conflict detection distance and separation assurance by utilizing Autonomous flight algorithm. Result of this experiment demonstrates that the extension of detection distance is advantageous to solution of separation assurance and enhancing of flight efficiency, choose to maneuver by applying time constrain terms and fixed way point according to the situation of conflict prediction in case of recovery maneuver after the conflict avoidance. And separation assurance can be solved by applying 2 degrees or more of bank angle. When choosing the optimal bank angle could be drastically improved flight efficiency.

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4MIMO 레이더에서 송수신 안테나 분배에 의한 최적 성능에 관한 연구

저자 : 남궁걸 ( Goong Geol Nam ) , 임종태 ( Jong Tae Lim ) , 유도식 ( Do Sik Yoo )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 204-210 (7 pages)

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본 논문에서 우리는 등간격 선형 어레이 (ULA : Uniform Linear Array) MIMO 레이더 시스템에 ESPRIT 알고리즘을 적용하여 전송각과 도래각을 추정하는 방법을 고려한다. 각 추정 성능을 높이기 위한 방안으로 물리적인 안테나 개수를 증가시키는 방법과 정합필터링 후의 스냅샷 수를 증가시키는 방법이 있지만 이러한 방법에는 복잡도 등의 다양한 제약이 따른다. 이에 본 논문에서는 단순히 전송, 수신 안테나 수를 적절히 분배함으로서 성능을 향상시키는 방법을 제안하고자 한다. 특히, 우리는 수신 안테나의 수가 송신 안테나 수의 약 두배가 되었을 때 최적의 성능이 얻어짐을 보인다.


In this paper, we study the method of estimating direction of departure(DOD) and direction of arrival(DOA) using estimation of signal parameters via rotational invariant techniques (ESPRIT) in uniform linear array MIMO radar system. While it is possible to improve the resolution by increasing the numbers of physical antennas and snapshots after matched filtering, such methods generally give rise to increase in complexity. In this paper, we propose to improve the resolution by optimally allocating the number of transmit and receive antennas. In particular, we show that the performance is optimized when the number of the receive antennas is approximately twice that of transmit antennas.

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5다양한 환경에 적용 가능한 AES-CMAC에 대한 안전성 분석

저자 : 정기태 ( Ki Tae Jeong )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 211-218 (8 pages)

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본 논문에서는 IETF 표준 MAC 알고리즘 AES-CMAC에 대한 오류 주입 공격을 제안한다. 본 공격에서 사용된 오류 주입 가정은 FDTC`05에서 제안된 공격 모델에 기반을 둔다. 본 논문에서 제안하는 공격은 매우 적은수의 오류 주입만을 이용하여 AES-CMAC의 128-비트 비밀키를 복구할 수 있다. 본 공격 결과는 AES-CMAC에 대한 첫 번째 키 복구 공격 결과이다.


In this paper, we propose a fault injection attack on AES-CMAC, which is defined by IETF. The fault assumption used in this attack is based on that introduced at FDTC`05. This attack can recover the 128-bit secret key of AES-CMAC by using only small number of fault injections. This result is the first known key recovery attack result on AES-CMAC.

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6LTE/LTE-Advanced 시스템간 채널 간섭분석을 통한 주파수 공유 연구

저자 : 강영흥 ( Young Heung Kang )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 219-226 (8 pages)

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3GPP의 LTE/LTE-Advanced 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술적용으로 주파수 할당에 의한 간섭분석 및 주파수 공유평가가 중요하다. 이에 본 논문에서는 LTE 두 사업자/시스템간의 인접채널 간섭 분석에 의한 주파수 공유연구를 수행하였다. 업링크 및 다운링크에서의 시스템 용량 및 스루풋(throughput) 손실에 대한 시뮬레이션 분석이 이루어져 5% 손실율의 주파수 공유기준으로 요구되는 ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio) 값을 정의하였다. 유저(user)의 위치, 간섭 대역폭, 시스템 분리 옵셋(separation offset) 등의 파라미터들에 의해 주파수 공유를 위해 요구되는 ACIR 값에 미치는 영향이 분석되었으며, 이러한 결과 데이터 및 간섭분석 방법들은 향후 LTE RF 표준 및 주파수 유효이용에 참고자료로 활용될 것이다.


Since OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) technology is applied into LTE(Long Term Evolution)/LTE-Advanced system, it is important to estimate the spectrum sharing and to analyze interference in LTE system based on the characteristics of frequency assignment. Therefore, in this paper, a study on the adjacent channel interference between two operators/systems to provide LTE services. For co-existence of LTE systems, the relative capacity loss and the relative throughput loss in uplink and downlink have been simulated to evaluated ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio) values with 5% loss rate. Some parameters such as the location of user, aggressor bandwidth, and the separation offset affect the required ACIR value for spectrum sharing, and these results and interference analysis schemes in this article can provide reliable reference for LTE RF standardization and efficient frequency utilization in future.

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7LTCC를 이용한 GPS와 WLAN 대역통과 여파기

저자 : 김영 ( Young Kim ) , 윤정호 ( Jeong Ho Yun )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 227-233 (7 pages)

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본 논문은 LTCC를 이용하여 구현된 GPS와 WLAN용 대역통과 필터 설계방법을 제안한 것이다. 여기서 구현한 여파기는 버터워스 저역통과 여파기와 CRLH(Composite Right/Left-Handed) 전송선로의 고역통과 특성을 결합한 대역 통과 여파기를 설계하였다. 이렇게 설계된 여파기는 유전율 7.2의 그린쉬트를 이용한 LTCC 공정을 사용하여 1.5 GHz의 GPS와 2.4 GHz의 WLAN 대역의 대역통과 여파기를 제작하였다. 제작된 여파기의 삽입손실 결과는 1.5 GHz GPS대역에서 1.66 dB 또, 2.4 GHz WLAN 대역에서는 3.20 dB를 만족하는 대역통과 특성을 얻었다.


This paper presents a bandpass fitler of GPS and WLAN band based on LTCC. The structure of bandpass fitler consists of a Butterworth lowpass fitler and highpass filter using CRLH (Composite Right/Left-Handed) transmission line. Using green sheet with dielectric constant 7.2, we fabricated the bandpass filter that satisfied GPS and WLAN band characteristics. We are implemented the bandpass filter at center frequency 1.5 GHz (GPS) and 2.4 GHz (WLAN). Its insertion loss are 1.66 dB at GPS and 3.20 dB at WLAN respectively.

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8차세대 이동통신 시스템을 위한 PAPR 감소와 대역 내 왜곡보정 기법에 대한 연구

저자 : 노재성 ( Jae Sung Roh ) , 김완태 ( Wan Tae Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 234-239 (6 pages)

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차세대 이동통신 시스템은 다양한 서비스를 지원하기 위해 다양한 분야에서 연구되며 응용되고 있다. 차세대 이동통신 시스템 연구에 있어 최대 관심은 다양한 통신시스템의 통합과 빠른 데이터 전송을 이용한 다양한 서비스의 제공이다. 통신시스템의 통합은 Multi Standard Modem을 이용하여 연구되고 있으며, 다양한 서비스 제공을 위한 빠른 데이터 전송은 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 적용되고 있다. 본 논문에서는 차세대 이동통신을 위한 Multi Standard Modem을 이용하여 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 감소시키기 위한 방법을 제안하고, PAPR 감소 중 발생되는 문제점인 대역 내 왜곡을 EVM(Error Vector Magnitude)을 이용하여 보정하는 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 제안한 방법을 이용하여 차세대 이동통신 시스템의 PAPR 감소 효율, CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)와 BER(Bit Error Rate) 성능을 시뮬레이션을 통해 분석했다. 시뮬레이션 결과 차세대 이동통신 시스템의 성능이 개선됨을 알 수 있다.


Next generation mobile communication systems have been studied and applied to support various services. In next generation mobile communication systems, the most interested research is the integration of various communication systems and the offer of various services by using high-speed data transmission. The integration of communication systems has been researched by using multi standard modem, while the high-speed data transmission for the offer of various services has been applied by using OFDM. This paper has proposed the method to reduce PAPR by using multi standard modem. with EVM , this paper has also suggested the method to compensate in-band distortion while reducing PAPR. By using the proposed methods, this paper has analyzed and simulated the decrease efficiency of PAPR, the performance of CCDF, and the performance of BER in next generation mobile communication systems. The simulation results improved the performance of next generation mobile communication system can be seen that.

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9Two-Pupil 광학 헤테로다인 스캐닝 시스템 기반의 힐버트 변환을 활용한 2-D 인코히어런트 이미징 구현

저자 : 경민구 ( Min Gu Kyung ) , 도규봉 ( Kyu Bong Doh )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 240-246 (7 pages)

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지금까지의 힐버트 변환은 대부분 코히어런트 이미징에서만 활용되어 왔을 뿐 인코히어런트 이미징에 대해서는 그 적용이 미비했다. 본래의 광원 영역에서는 인코히어런트 물체의 힐버트 변환이 일정하게 중첩되는 문제가 발생하기 때문이다. 본 논문에서는 음이 아닌 강도(intensity) 분포 함수의 합성을 수행함으로써 인코히러언트 이미징의 문제점을 보완한 two-pupil 시스템을 적극 활용하여 코히어런트 이미징 대비 낮은 노이즈 특성, 물체의 위상 변화에 대한 강건함, 유연한 필터의 설계 등의 장점을 극대화한다. 제안하는 이미징 방식은 공간영역에서 광학 전달 함수를 분할하여 필터링한 후 인코히어런트 물체의 힐버트 변환을 수행한다. 이를 바탕으로 광학 시스템에서의 두 pupil을 수학적으로 분석하고 디자인하여 two-pupil 광학 헤테로다인 스캐닝 시스템을 구현할 수 있다. 모의실험을 통해 제안하는 시스템을 바탕으로 2-D 홀로그램을 도출함으로써 인코히어런트 이미징에서도 힐버트 변환의 적용이 유효함을 확인할 수 있다. 또한 복소홀로그램의 복원을 통해 힐버트 변환만을 이용한 홀로그램에 비해 공간 영역에서 선명도가 개선된 홀로그램 영상도 획득할 수 있다.


The Hilbert transform, which has been hitherto discussed in coherent imaging, is for the first time investigated in the context of incoherent imaging. Because the Hilbert transform of the information is superposed coherently with the original light field. We present a two-pupil optical heterodyne scanning system and analyze mathematically the design of its two pupils such that the optical system can perform the Hilbert transform on incoherent objects. In this paper, we review and formulate the definition of an analytic signal of a function and from which we can obtain the Hilbert transform of the function. and we analyze the design of pupils so as to obtain the Hilbert transform and show some 2-D simulations. Computer simulation results of the idea clarify the theoretical results.

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10비정형 통신 채널 환경에서 비행형 에어노드의 대역 효율적인 통신을 위한 연접 다이버시티 시스템

저자 : 강철규 ( Chul Gyu Kang ) , 박진희 ( Jin Hee Park ) , 오창헌 ( Chang Heon Oh )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 16권 2호 발행 연도 : 2012 페이지 : pp. 247-254 (8 pages)

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본 논문에서는 비정형 궤도를 따라 이동하며 통신하는 비행체들 간의 데이터 전송 신뢰성을 보장하기 위해 다이버시티 TCM(trellis coded modulation) 코드를 연접한 연접 다이버시티 시스템을 제안하고 그 성능을 분석한 후 제안한 시스템을 설계하였다. 제안한 시스템은 다이버시티 TCM 코드를 연접하였기 때문에 부호화 이득 및 대역 활용의 효율성이 높을 뿐만 아니라 데이터 전송 신뢰성 또한 높다. 이러한 특성은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있는데 제안한 시스템의 비트 오율 성능(BER)을 시뮬레이션 하여 TCM 코드와 비교해 본 결과 BER 10(-2)에서 약 11dB 우수 하고 최대 다이버시티 이득을 갖는 시공간 블록코드와 비교한 결과 BER 10(-3)에서 약 10dB 우수하다. 또한 다이버시티 이득과 코딩 이득을 갖는 시공간 트렐리스 코드와 비교하였을 경우에는 최대 약 1.5dB 우수함을 확인할 수 있다. 마지막으로 제안한 시스템을 HDL(hardware description language)로 구현하여 그 동작을 확인해 본 결과 그 동작의 결과가 적합함을 확인하였다.


In this paper, we propose a concatenated diversity system to assure the data transmission reliability between flight type air nodes which move according to their atypical orbit, then its performance is analyzed using computer simulation and it is designed with hdl. The proposed system cannot only improve a bandwidth efficient and coding gain from diversity TCM code but also the reliability of data transmission is high. From the computer simulation result about bit error rate(BER) of the proposed system, we confirm that its BER performance is about 11dB greater than TCM code at 10(-2) and about 11dB greater than space time block code at 10(-3) which has a full diversity gain. In addition, when we compare its BER performance with space time trellis code which has both a diversity gain and a coding gain, the performance of the proposed system is greater than about 1.5dB at 10(-5). Lastly, after designing the proposed system with HDL, we can confirm that the operation result is correct.

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