KAIST 예종철·김종민 교수팀

군사용 비행기와 의료 영상장비 등에서 나오는 여러 신호 파형이 비슷해 각 신호를 구별하기 힘든 ‘가간섭 신호’ 문제에 대한 해결책을 국내 연구진이 내놨다.

교육과학기술부는 신호처리 분야에서 30년동안 해결되지 않은 가간섭 신호 문제를 KAIST 연구팀(예종철·김종민 교수, 이옥균 박사과정생)이 ‘배열신호처리방법’과 ‘압축센싱기술’을 결합해 풀었다고 11일 밝혔다.

비행기나 통신기기의 위치를 파악하려면 안테나로 신호를 추적한다. 이때 신호의 파형이 각기 다르면 파악이 쉽지만 서로 비슷하면 구별이 어려운 문제가 있었다.

이 같은 가간섭 신호 문제는 오랫동안 신호처리 분야의 난제였는데 연구팀은 기존에 활용되던 배열신호처리방법과 최근 주목받고 있는 압축센싱기술의 장점을 결합해 새로운 방법(Compressive MUSIC algorithm)으로 문제를 풀었다.

기존의 배열신호처리는 여러 신호를 추적하는데 다수의 안테나가 필요한 신호검출 방법이다. 예를 들어 비행기 10대에서 나오는 신호 파형을 추적하기 위해선 최소 10개 이상의 안테나가 필요하다. 안테나가 많으면 신호를 잘 추적하지만 파형이 비슷한 신호를 찾는데는 어려움이 있다.

반면 최근 5년 사이 새로운 이론으로 주목받고 있는 압축센싱기술은 안테나 수가 적어도 신호를 완벽하게 복원하는 장점이 있다. 다만 신호가 많아질수록 추적 성능이 기존 배열신호처리보다 떨어지는 단점이 있었다.

김종민 교수는 “두 방법이 최적으로 결합할 수 있는 수학적인 조건을 찾아 각각의 단점을 보완하고 장점을 극대화했다”고 말했다.

예종철 교수는 “신호 추적이 필요한 의료영상, 무선통신, 군사 등 모든 분야에서 폭넓게 쓰일 수 있는 원천연구로 파급효과가 크다”고 설명했다.

이번 연구결과는 신호 및 정보이론 분야의 학술지 ‘IEEE Transaction of Information Theory’ 1월호에 실렸다.

연합뉴스