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고석준 연구실
제주대학교 전자공학과 고석준 교수
해저 음향 통신
프레임 동기화
Phase-Locked Loop
연구 영역
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논문·특허
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고석준 연구실

제주대학교 전자공학과 고석준 교수

고석준 연구실은 전자공학과 기반으로 해저 음향 통신에서 시간 동기화와 복조 성능을 확보하기 위한 신호처리 알고리즘을 수행합니다. 프레임 동기화에서는 도플러 및 다중경로 환경에서 비동기 상관과 슬라이딩 FFT, 일관 상관을 결합하는 구조를 활용하며, 위상추적에서는 결정지향 tan−1 위상 검출을 갖는 PLL과 결정 피드백 등화기의 결합 동작을 검증합니다. 또한 리튬이온 배터리의 잔여수명과 용량 페이드를 예측하기 위해 kNN, Random Forest, XGBoost 기반 하이브리드 머신러닝 모델을 적용합니다.

해저 음향 통신프레임 동기화Phase-Locked LoopPLL도플러 보상
대표 연구 분야
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해저 음향 통신에서 도플러·다중경로 환경 강인 프레임 동기화 연구 thumbnail
해저 음향 통신에서 도플러·다중경로 환경 강인 프레임 동기화 연구
Robust Frame Synchronization for Underwater Acoustic Communications in Doppler and Multipath Environ
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
4
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1
Article
|
인용수 34
·
2023
A Novel Approach for Predicting Remaining Useful Life and Capacity Fade in Lithium-Ion Batteries Using Hybrid Machine Learning
Sadiqa Jafari, Yung-Cheol Byun, Seokjun Ko
IF 3.4 (2023)
IEEE Access
리튬이온배터리(LIBs) 잔존유효수명(RUL) 예측은 배터리 관리 시스템(BMS)에 있어 필수적이다. 이는 서로 다른 산업에 사용되는 배터리의 최적 성능과 수명 연장을 제공하는 데 중요하다. 본 연구에서는 배터리 분석의 정확성과 견고성을 향상시키기 위해 머신러닝 기법과 하이브리드 모델링 전략을 결합한 혁신적인 접근법을 제안한다. k-최근접이웃(k-Nearest Neighbors, kNN), 랜덤 포레스트(Random Forest, RF), XGBoost 알고리즘의 강점을 활용함으로써, 제안된 모델은 배터리 데이터의 복잡한 관계와 패턴을 효과적으로 포착한다. 우리는 용량, 전압, 사이클, 온도와 같은 필수 배터리 파라미터로 구성된 포괄적인 데이터셋을 면밀히 선별하였다. 엄격한 실험과 평가를 통해, 제안된 방법은 RUL 및 용량 페이드(capacity fade)를 예측하는 데 있어 기존 접근법을 능가함을 확인하였다. 본 분석을 통해 얻은 통찰은 배터리 성능을 최적화하는 데 유용한 지침을 제공하고, 정보에 기반한 유지보수 계획을 가능하게 하며, 에너지 저장 시스템의 효율을 향상시키는 데 기여한다.
https://doi.org/10.1109/access.2023.3329508
Computer science
Battery capacity
Robustness (evolution)
Battery (electricity)
Fade
Reliability engineering
Machine learning
Random forest
Support vector machine
Voltage
2
Article
|
·
인용수 0
·
2022
Joint equalizer and phase-locked loop for time variability in underwater acoustic communications
Seunghwan Kim, Hyung-In Ra, Hyun‐Woo Jeong, Chang-Hyun Youn, Kyeong pil Yang, In-Soo Kim, Seokjun Ko
IF 2.4 (2022)
The Journal of the Acoustical Society of America
본 논문에서는 수중 음향 통신에서 채널 시간 변동성에 대해 등화기와 위상 고정 루프(PLL)가 함께 동작할 때의 성능을 검증한다. 채널의 다중경로로 인한 영향을 제거하기 위해 결정 피드백 등화기(decision feedback equalizer)를 적용하고, 도플러 효과로 인한 위상 회전에 대해서는 PLL을 적용한다. PLL에서는 결정 지향(decision-directed) tan−1 유형 위상 검출기를 채택한다. 선행 연구에서 보였듯이, 다중경로로 인해 발생하는 시간 가변적 ISI로 인하여 PLL을 정상상태로 유지하는 것은 어렵다. 또한 위상 회전은 등화기 탭 회전을 유발한다. 따라서 등화기와 PLL의 두 하위 시스템이 서로를 완벽하게 보완함을 확인할 수 있다. 또 다른 문제는 수렴 속도이며, 사전 정의된 전송 구간인 프리앰블 기간(알려진 데이터) 동안 연합 등화기와 PLL을 얼마나 빠르게 안정한 정상상태로 만들 수 있는지의 문제이다. 성능을 검증하기 위해 이동 송신기 조건에서 해상 실험을 수행하였다. 송신 신호는 PSK로 변조되며, PN 코드 프리앰블과 임의 데이터로 구성된 다섯 개의 버스트 프레임으로 이루어진다. 그 결과, 초기 다중경로 값과 도플러 주파수 오프셋을 사용하면 연합 등화기와 PLL을 정상상태로 더 빠르게 만들 수 있다.
https://doi.org/10.1121/10.0011346
Phase-locked loop
Adaptive equalizer
Computer science
Channel (broadcasting)
Multipath propagation
Transmitter
Control theory (sociology)
Telecommunications
Equalizer
3
Article
|
·
인용수 0
·
2022
The frame synchronization robust to low signal power in underwater acoustic communications
Kyeong pil Yang, Seunghwan Kim, Wan‐Jin Kim, Seokjun Ko
IF 2.4 (2022)
The Journal of the Acoustical Society of America
수중 음향 통신에서는 잡음, 다중경로, 전송 시간 지연, 도플러 주파수 때문에 수신 신호의 시작 시간을 찾기가 어렵다. 본 논문에서는 수신기에서 2-STEP 프레임 동기화를 사용하여 이 문제를 해결한다. 송신 신호는 burst PSK로 변조된다. 프레임은 PN 코드로 이루어진 프리앰블과 임의 데이터로 구성된다. 2-STEP 프레임 동기화는 비결맞음 상관, 슬라이딩 FFT, 결맞음 상관으로 이루어진다. 먼저 STEP 1에서는 비결맞음 상관과 슬라이딩 FFT를 동시에 수행하여 시간 영역에서 프레임의 대략적인 시작 시간을, 주파수 영역에서 도플러 주파수를 얻는다. 그러나 해양 실험 결과를 통해, 수신 신호의 전력이 약하고 도플러 주파수가 큰 경우 STEP 1에서 시작 시점을 보장하기가 어렵다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 STEP 2에서는 STEP 1의 FFT에서 도플러 주파수를 보상한 후 결맞음 상관을 사용하여 보다 정확한 시작 시간을 안정적으로 얻는다. 마지막으로, 해양 실험을 통해 제안한 2-STEP 프레임 동기화의 성능이 수신 신호의 낮은 전력과 높은 도플러 주파수에 대해서도 견고함을 보일 수 있다.
https://doi.org/10.1121/10.0011345
Computer science
Fast Fourier transform
SIGNAL (programming language)
Synchronization (alternating current)
Frame (networking)
Doppler effect
Frequency domain
Acoustics
Transmission (telecommunications)
Frame synchronization
최신 정부 과제
24
과제 전체보기
1
주관|
2022년 12월-2023년 12월
|470,000,000
2023년도 대학기술경영촉진사업(공동지원)
○ TMC 구성원 참여 협의체 운영을 통한 참여대학 간 네트워킹 활성화, 대학 기술사업화 성과 공유·확산 창업지원 플랫폼 기능 고도화 ○ 대학 실험실 연구성과 기반 창업기업과 투자자간 네트워크 장 마련 및 민간 투자유치 등을 활성화하기 위한 데모데이 개최 ○ 기술사업화 전담조직의 전문역량 강화를 위한 교육프로그램 운영 ○ 기술사업화 전문기관과의 공동 기술마케팅, 판로개척 지원 등을 통해 대학 보유 우수기술 이전 및 창업 등 성과 확산
기술마케팅
창업 플랫폼
교육/컨설팅
협의체
네트워크
2
주관|
2022년 6월-2025년 2월
|90,000,000
신산업 분야 지식재산 융합인재 양성사업(제주대학교 경영정보학과)
본 과제는 신기술 분야 이공계 학생이 기술전문성과 IP창출·활용역량을 함께 갖추도록 지식재산 중심 교육·프로그램을 운영하는 연구임. 연구목표는 기술·IP융합인재 양성임. 연구내용은 지식재산 강좌운영(교양과목 및 전공과목), 지식재산 인식제고를 위한 IP프로그램(세미나, 워크숍, 간담회 등) 운영, 산학협력 체제 확산을 위한 인프라 구축 및 신산업 분야의 IP기반 확대를 포함함. 기대효과는 신산업 분야 IP기반 융합인재양성 교육과정 운영과 신산업·IP 융합교육 콘텐츠 개발 및 교수역량 강화임.
신산업
지식재산
인재양성
융합
3
주관|
2014년 6월-2019년 2월
|570,000,000
스마트그리드와 청정에너지 융복합산업 인력 양성사업단
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
포기2010송신 장치, 중계 장치, 송신 방법 및 중계 방법1020100044609
취하2001입력신호의 위상오차 검출장치와 그 방법, 및 이를 이용한위상고정루프회로1020010005290
소멸1998직접 시퀀스 코드분할 다중액세스 시스템 수신기의채널 보상 장치1019980036248
전체 특허

송신 장치, 중계 장치, 송신 방법 및 중계 방법

상태
포기
출원연도
2010
출원번호
1020100044609

입력신호의 위상오차 검출장치와 그 방법, 및 이를 이용한위상고정루프회로

상태
취하
출원연도
2001
출원번호
1020010005290

직접 시퀀스 코드분할 다중액세스 시스템 수신기의채널 보상 장치

상태
소멸
출원연도
1998
출원번호
1019980036248