• 제목/요약/키워드: 비선형 어레이

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비선형 형상 견인 어레이를 위한 빔형성 기법 (A Beamforming Method for a Perturbed Linear Towed Array)

  • 김승일;도경철;오원천;윤대희;이충용
    • 한국음향학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.478-484
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    • 2002
  • 표적 탐지를 위한 선형 견인 어레이는 해수의 움직임이나 견인선의 기동 방향 등에 의해 그 형상이 비선형화 된다. 이러한 비선형성의 존재는 입사신호의 파라미터 추정 오차를 유발하므로 본 논문에서는 비선형 형상의 견인 어레이를 위한 빔형성 기법을 제안한다. 제안된 기법은 두 개의 보조센서를 사용하여 수동 견인 어레이의 첫 번째 하이드로폰과 마지막 하이드로폰의 위치를 파악한 후, 두 하이드로폰 사이의 비선형 형상조향 벡터를 선형화 (Linearization)한다. 실제 수중환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 성능 분석을 행한 결과, 비선형 견인 어레이의 형상에 관계없이 빔패턴은 이상적인 형태를 지님을 확인하였다. 그리고 다양한 입사신호의 신호 대 잡음비 환경 하에서 위상 성분 추정의 한계를 보임으로써 제안된 기법의 입사각 추정 성능을 평가하였으며, 이와 더불어 선형 형상을 가정한 바틀렛 빔형성 기법과의 비교 분석 결과, 현격한 성능 차이를 보였음을 확인하였다.

왜곡된 형상을 갖는 어레이를 위한 합성 처리 기법 (Synthetic Aperture Sonar for Conformal Towed Array)

  • 김준환;양인식;김기만;오원천;도경철
    • 한국음향학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.77-83
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    • 2000
  • 기존의 어레이 합성 기법들은 선형 어레이 소나에 적용되어 신호이득을 증가시키고, 방향의 분해능을 향상시키며 부엽에 대한 주엽의 레벨 비를 높이기 위한 방법으로 연구되어져 왔다. 본 논문에서는 어레이 합성 기법을 비선형 형태의 견인 어레이인 Conformal 어레이에 적용하여 기준 축상에 실제 어레이의 센서들을 사상시킴으로써 선형 어레이와 같이 제어하기 위한 기법을 제안한다. Conformal 어레이를 위해 적용된 기법은 FFT변환을 통해 빔 영역상에서 연속적인 시간에 대해 부신호를 코히어런트하게 처리한다. 합성의 반복횟수, 선형 어레이에서 나타난 방향 탐지 오차, 부엽 증가에 대해 사상 기법에 의한 오차 감소와 같은 결과를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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비선형 편집기를 위한 디스크 어레이 (A Disk Array for Nonlinear Editing System)

  • 김경호;이영무;박규호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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    • pp.48-50
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    • 1999
  • 본 논문에서는 비선형 편집기를 위해 구현한 디스크 어레이의 구조[1][2][3]에서 편집할 영상의 특성에 따라 최적의 시스템을 구현하는 방법을 성능 분석에 의해 제시한다. 비선형 편집기를 위한 디스크 어레이는 여러 노드로 구성되어 영상의 종류에 따라 확장성이 용이하며 각 노드는 2개의 SCSI버스에 14개의 디스크가 연결 가능하다. 이러한 구조의 시스템에서 디스크의 개수 및 노드의 수를 이용한 SCSI버스의 성능 분석 모델을 제시한다. 성능 분석은 노드 수 및 디스크의 개수에 따라 SCSI 버스의 대역폭 및 디스크들의 검색 속도 비교 후 느린 부분을 찾도록 한다. 주어진 요구에 맞는 시스템을 설계하기 위해 성능 분석 모델을 이용한 최적의 자원을 갖는 비선형 편집 시스템 구현 방법을 제시하며 이를 이용한 무압축 NTSC 비선형 편집기의 설계 및 구현 예를 보인다.

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비정형 하이드로폰 어레이를 이용한 DOAs 및 도플러 주파수 동시추정기법 (DOAs and Doppler Frequencies Estimation Techniques Using the Towed Hydrophone Array of Arbitrary Form)

  • 강정원;이원철
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.214-217
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    • 1999
  • 본 논문은 비균일, 비선형 분포를 가지는 비정형 하이드로폰 어레이를 견인하여 목표물로부터 발생된 협대역 신호에 대한 DOAs(Direction-Of-Arrivals) 및 도플러 주파수 정보를 동시에 추정하는 기법을 제안한다. 균일분포 선형 어레이를 견인하는 전통적인 처리기법은 DOA 추정에 국한되어 활용될 수 있다는 한계점을 가지고 있을 뿐 아니라 목표물의 특징을 파악할 수 있는 중요한 정보 중의 하나인 발생신호의 주파수 성분을 추정하기 위해서는 주파수 스펙트럼을 별도로 구성하여야하는 등의 난점을 지니고 있어 조기 경보 능력의 치명적인 제한점을 가질 수 있으며, 하이드로폰 어레이의 구조가 외부적인 환경요인에 의하여 선형을 유지하지 못함으로써 추정능력을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 한계성을 극복하기 위하여 불규칙한 곡면을 가지고 있는 모함의 측면에 하이드로폰 어레이를 설치하여 목표물의 DOA 뿐만 아니라 모함의 이동에 의해 목표물과 사이에서 발생하는 도플러 주파수까지 동시에 추정하는 기법을 제안한다 특별히, 도플러 주파수 추정은 취득신호에 대한 퓨리에 변환과정을 거치지 않고 추정함으로써 계산량을 감소시킬 수 있다.

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Conformal 어레이를 이용한 FFTSA 기법 성능 분석 (Performance Analysis of FFTSA Method using Conformal Array)

  • 최주평;이원철
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.305-310
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기존의 선형 견인 어레이 방법인 FFTSA기법에서의 여러 가지 환경적 요인에 대한 입사각 추정 성능의 변화에 대해서 고찰하여 보았다. 즉, 시간 및 공간적 코히어런스 주기 변화에 대한 추정 성능 변화와 견인 센서 어레이가 가져야 하는 직선 경로에서 주위의 환경적 요인으로 인해 직선 방향을 중심으로 이탈된 발진 경로, 또는 진동경로가 발생되는 시스템 에러주기 변화에 대한 추정 성능의 변화에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 입사각 추정 성능의 변화를 살펴보았다. 또한 비선형 특성을 지니는 견인 배열 센서 어레이인 Conformal array를 FFTSA기법에 적용했을 경우 환경적 요인에 의한 입사각 추정 성능의 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존의 FFTSA기법과 비교하여 보았다.

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비선형 최소화 방법을 이용한 수신신호의 파라미터 추정알고리즘에 관한 연구 (Signal Parameters Estimation in Array Sensors via Nonlinear Minimization.)

  • Jeong, Jung-Sik;Park, Sung-Hyeon;Kim, Chul-Seung;Ahn, Young-sup
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.305-309
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    • 2004
  • 레이더, 소나 및 육해상 통신시스템에 있어서, 어레이 센서에 입사하는 수신신호가 가지는 도래방향 및 신호전력과 같은 파라미터 추정문제는 수십년 동안 많은 연구관심이 되어 왔으며, 현재에도 다양한 응용영역에서 중요한 문제 중의 하나이다. 수신신호의 파라미터 추정방법으로서 종래의 MUSIC 또는 ESPRIT와 같은 방법은 역행렬 연산과 고유치 계산이 필요하므로 계산적 복잡성이 부가된다. 본 논문에서는 어레이 안테나의 기본 신호모델로부터 파라미터 추정의 문제를 비선형 최소화 문제로 정식화 하여 역행렬과 고유치 연산을 요구하지 않는 수신신호의 파라미터 동시추정 알고리즘을 제안하고 평가한다.

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방송용 오디오 콘텐츠 제작을 위한 비균등 선형 마이크로폰 어레이 기반의 음원분리 방법 (Non-uniform Linear Microphone Array Based Source Separation for Broadcasting Audio Content Production)

  • 전찬준;김홍국
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.21-22
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    • 2015
  • 현재 UHDTV (Ultra-High-Definition TV) 시대에 사용될 멀티미디어 부호화로 MPEG-H를 표준화로 진행하고 있다. 향후 방송용 오디오 콘텐츠는 채널 오디오 콘텐츠에서 진화하여 객체 오디오 콘텐츠까지도 필요하게 된다. 이에 따라, 본 논문에서는 고품질의 방송용 오디오 콘텐츠를 제작하기 위한 비균등 선형 마이크로폰 어레이 기반의 음원분리 방법을 제안한다. 제안된 방법은 주어진 어레이 배치에 따라 채널간의 시간차를 분석하고, 이에 따른 객체 오디오 생성을 위한 음원분리 기술을 적용한다. 제안된 기법의 성능을 검증하기 위하여 음원분리도를 측정하였고, MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) 빔형성기와 성능을 비교하였다. 비교 결과, 제안된 기법이 MVDR 빔형성기에 비하여 12.8% 높은 음원분리도 수치를 나타낸 것을 확인하였다.

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시간지연 샘플링을 이용한 광섬유 격자 센서어레이의 선형 복조 (Linear interrogation of fiber Bragg grating sensor array using time-delayed quadrature sampling technique)

  • 김종섭;송민호
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.34-38
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    • 2004
  • 파장가변형 광섬유레이저로 광섬유격자 센서어레이를 복조하는 방법을 제안하였다. 레이저의 출력파장을 시간지연 샘플링으로 분석하고 이를 이용하여 기존 시스템의 비선형적 동작특성을 개선하였다. 계산된 파장값은 센서어레이 출력파평의 각 피크에 할당되어 파장가변필터의 비선형성에 영향받지 않고 가해진 물리량에 대하여 항상 선형적인 출력을 얻게 하였다. 실험을 통하여 약 20 pm의 분해능을 얻었으며 이는 고속의 위상변조를 사용할 경우 크게 개선될 수 있음을 보였다.

비균등 선형 마이크로폰 어레이를 활용한 합성곱 신경망 기반의 음원분리 (Convolutional Neural Network Based Source Separation Using a Non-uniform Linear Microphone Array)

  • 문정민;박인영;김홍국
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.44-45
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    • 2017
  • 본 논문에서는 비균등 선형 마이크로폰 어레이를 활용한 convolutional neural network (CNN) 기반의 음원분리 방법을 제안한다. 우선, 주어진 어레이 배치에 따라 채널간의 시간차를 분석하고, 분석된 시간차에 따라 주파수별로 방사각과 넓이에 따라 입력 오디오 신호의 spectral magnitude를 예측한다. 그러고 나서, CNN 분류기로부터 최적의 방사각과 넓이를 선별하고 이를 통해 음원을 분리한다.

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소나 시스템을 위한 어레이 형상 추정 기법의 성능 비교 및 개선 (Performance Analysis and Improvement of Array Shape Estimation for SONAR Systems)

  • 박희영;김인익;오원천;윤대희;이충용
    • 한국음향학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.12-16
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    • 2001
  • 본 논문에서는 보조 센서를 이용한 어레이 형상 추정 기법들의 보조 센서 개수와 위치에 따른 형상 추정 성능을 분석하였다. 또한 다항근사를 이용한 어레이 형상추정 기법에 스플라인 보간법을 후처리로 적용하여 형상 추정 성능을 개선하는 기법을 제안하였다 보조 센서를 등간격으로 배치하였을 경우, 형상 추정 성능이 가장 우수함을 확인하고, 제안한 기법이 하이드로폰의 수평 간격을 등간격으로 가정한 기존의 기법과 칼만 필터에 스플라인 보간법을 이용한 기법에 비해 어레이 형상 추정 성능이 우수함을 모의 실험을 통하여 확인하였다.

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