RnDCircle Logo
arrow left icon

유흥균 연구실

충북대학교 전자공학부

유흥균 교수

MIMO Systems

OFDM Technology

Satellite Communication

V3_minor

유흥균 연구실

전자공학부 유흥균

유흥균 연구실은 전자공학과를 기반으로 차세대 무선통신 시스템, 신호처리, 안테나 및 무선 네트워크, 무선전력전송, IoT 융합 기술 등 다양한 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 5G/6G 이동통신, 위성통신, IoT, 저전력 통신, 고속 데이터 전송 등 미래 지향적 통신 인프라 구축을 위한 핵심 기술 개발에 집중하고 있습니다. 특히, OFDM, UFMC, FBMC, OTFS 등 다양한 다중반송파 기반 파형의 이론적 분석과 실제 시스템 적용을 위한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 파형의 스펙트럼 효율, 피크 대 평균 전력비(PAPR), 비선형 증폭기(HPA) 환경에서의 신호 왜곡 보상, 위상 잡음 및 주파수 옵셋 보상 등 실질적인 무선 환경에서 발생하는 다양한 문제를 해결하기 위한 신호처리 알고리즘을 개발하고 있습니다. DFT-Spread OFDM, SSB-OFDM, Windowing 및 Predistortion 기법, Adaptive Equalizer, Turbo Equalizer 등 다양한 신호처리 기법을 통해 실제 통신 시스템의 성능을 극대화하고 있습니다. 또한, ESPAR 안테나 및 빔포밍 기술을 활용한 무선 네트워크 시스템 연구에 특화되어 있습니다. ESPAR 안테나는 단일 RF 체인으로 다중 빔을 형성할 수 있어, 하드웨어 복잡도와 전력 소모를 획기적으로 줄이면서도 MIMO 시스템의 이점을 제공하는 혁신적인 안테나 기술입니다. 본 연구실은 ESPAR 안테나의 설계, 빔포밍 알고리즘, 빔 스페이스 MIMO 시스템, 빔 다이버시티 수신기 등 다양한 응용 연구를 수행하고 있으며, RFID, WSN, IoT, WiFi 앰비언트 백스캐터 통신 등 실생활에 밀접한 무선 네트워크 시스템에 적용하고 있습니다. 무선전력전송(MPT) 및 IoT 융합 통신 시스템 분야에서도 활발한 연구를 진행하고 있습니다. RDA, 다중 안테나, 빔포밍, TDMA 기반 전력 스케줄링, Power Pilot 신호 기반의 우선순위 전력 할당 등 다양한 무선전력전송 시스템 구조와 제어 알고리즘을 개발하고 있으며, 무선전력전송과 IoT 센서 네트워크의 통합을 통해 저전력, 장거리, 대규모 센서 네트워크의 실현을 목표로 하고 있습니다. 이외에도 본 연구실은 다양한 산학협력 프로젝트, 정부과제, 특허 출원, 국내외 학술지 및 학회 발표 등 활발한 연구성과를 내고 있습니다. 앞으로도 차세대 무선통신, 신호처리, 안테나 및 네트워크, 무선전력전송, IoT 융합 분야에서 세계적 수준의 연구를 지속적으로 선도해 나갈 계획입니다.

MIMO Systems
OFDM Technology
Satellite Communication
무선통신 시스템의 차세대 파형 및 신호처리 기술
본 연구실은 차세대 무선통신 시스템을 위한 파형 설계와 신호처리 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 OFDM, UFMC, FBMC, OTFS 등 다양한 다중반송파 기반 파형의 이론적 분석과 실제 시스템 적용을 위한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 이러한 파형들은 5G 및 6G 이동통신, 위성통신, IoT 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고속, 고효율, 저지연 통신을 실현하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 연구실에서는 파형의 스펙트럼 효율, 피크 대 평균 전력비(PAPR), 비선형 증폭기(HPA) 환경에서의 신호 왜곡 보상, 위상 잡음 및 주파수 옵셋 보상 등 실질적인 무선 환경에서 발생하는 다양한 문제를 해결하기 위한 신호처리 알고리즘을 개발하고 있습니다. 예를 들어, DFT-Spread OFDM, SSB-OFDM, Windowing 및 Predistortion 기법, Adaptive Equalizer, Turbo Equalizer 등 다양한 신호처리 기법을 제안하여 실제 통신 시스템의 성능을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 논문, 특허, 산학협력 프로젝트 등 다양한 성과로 이어지고 있으며, 특히 5G/B5G 이동통신, 위성통신, IoT, 저전력 통신, 고속 데이터 전송 등 미래 지향적 통신 인프라 구축에 기여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 차세대 무선통신 파형 및 신호처리 분야에서 세계적 수준의 연구를 지속적으로 선도할 계획입니다.
ESPAR 안테나 및 빔포밍 기반 무선 네트워크 기술
연구실은 ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나 및 빔포밍 기술을 활용한 무선 네트워크 시스템 연구에 특화되어 있습니다. ESPAR 안테나는 단일 RF 체인으로 다중 빔을 형성할 수 있어, 하드웨어 복잡도와 전력 소모를 획기적으로 줄이면서도 MIMO(다중입출력) 시스템의 이점을 제공하는 혁신적인 안테나 기술입니다. 본 연구실은 ESPAR 안테나의 설계, 빔포밍 알고리즘, 빔 스페이스 MIMO 시스템, 빔 다이버시티 수신기 등 다양한 응용 연구를 수행하고 있습니다. 특히, ESPAR 안테나를 기반으로 한 RFID, WSN(무선 센서 네트워크), IoT, WiFi 앰비언트 백스캐터 통신 등 실생활에 밀접한 무선 네트워크 시스템에 적용하여, 간섭 최소화, 신호 품질 향상, 장거리 통신, 저전력 운영 등 다양한 요구사항을 만족시키는 기술을 개발하고 있습니다. 빔포밍 및 빔 스캐닝, 빔 스위칭, Nulling 등 다양한 빔 제어 기법을 통해, 무선 환경에서의 간섭과 다중경로 페이딩 문제를 효과적으로 극복하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 안테나 설계, 시뮬레이션, 실험 및 시스템 구현을 통해 검증되고 있으며, 관련 논문과 특허, 산학협력 프로젝트로 이어지고 있습니다. 앞으로도 ESPAR 안테나와 빔포밍 기술을 기반으로 한 차세대 무선 네트워크 시스템의 혁신을 선도할 계획입니다.
무선전력전송(MPT) 및 IoT 융합 통신 시스템
본 연구실은 무선전력전송(MPT, Microwave Power Transfer) 및 IoT 융합 통신 시스템 분야에서도 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 무선전력전송 기술은 센서 네트워크, IoT 기기, 모바일 디바이스 등 다양한 무선 단말에 전력을 효율적으로 공급하는 핵심 기술로, 미래 스마트 시티, 스마트 팩토리, 헬스케어 등 다양한 분야에서 필수적으로 요구되고 있습니다. 연구실에서는 RDA(Retrodirective Antenna), 다중 안테나, 빔포밍, TDMA 기반 전력 스케줄링, Power Pilot 신호 기반의 우선순위 전력 할당 등 다양한 무선전력전송 시스템 구조와 제어 알고리즘을 개발하고 있습니다. 또한, 무선전력전송과 IoT 센서 네트워크의 통합을 통해, 저전력, 장거리, 대규모 센서 네트워크의 실현을 목표로 하고 있습니다. 실험 및 시뮬레이션을 통해 다양한 환경에서의 전력전송 효율, 통신 품질, 시스템 안정성 등을 검증하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 산업체와의 협력, 정부과제, 특허 출원 등으로 이어지며, 차세대 스마트 인프라 구축에 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 무선전력전송과 IoT 융합 통신 시스템 분야에서 혁신적인 기술 개발을 지속할 예정입니다.
1
ESPAR array design for the wireless communication and IoT applications
유흥균, RAHMAN MD MOKLESUR
TELECOMMUNICATION SYSTEMS, 202402
2
Spectral Analysis of Subterahertz Oscillations Basedon an Antiferromagnet/Non-MagneticMetal Heterostructure
유흥균, VANIN KIRILL, Anastasia Mitrofanova, Dmitry Volkov, Ansar Safin, Oleg Kravchenko, Sergey Nikitov
IEEE TRANSACTIONS ON NANOTECHNOLOGY, 202309
3
ESPAR array design for the UHF RFID wireless sensor communication system
유흥균, RAHMAN MD MOKLESUR
INTERNATIONAL JOURNAL OF COMMUNICATION SYSTEMS, 202305
1
(수행중단)Sub-THz 대역의 RF 열화 극복 신파형 기술 연구[단년 종료]
한국전자통신연구원(ETRI)
2023년 03월 ~ 2023년 12월
2
다수 IoT 센서의 전력수신기에 효과적인 무선 전력전송 연구
한국전자기술연구원
2022년 04월 ~ 2022년 09월
3
5세대이후 초고속 이동통신을 위한 대용량 무선접속기술 (종료/7)
한국연구재단(과기부)
2022년 03월 ~ 2022년 05월