• Title/Summary/Keyword: 빔공간

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Audio Source Separation Method based on Beamspace-domain Multichannel Non-negative Matrix Factorization, Part II: A Study on the Beamspace Transform Algorithms (빔공간-영역 다채널 비음수 행렬 분해 알고리즘을 이용한 음원 분리 기법 Part II: 빔공간-변환 기법에 대한 고찰)

  • Lee, Seok-Jin;Park, Sang-Ha;Sung, Koeng-Mo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.31 no.5
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    • pp.332-339
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    • 2012
  • Beamspace transform algorithm transforms spatial-domain data - such as x, y, z dimension - into incidence-angle-domain data, which is called beamspace-domain data. The beamspace transform method is generally used in source localization and tracking, and adaptive beamforming problem. When the beamspace transform method is used in multichannel audio source separation, the inverse beamspace transform is also important because the source image have to be reconstructed. This paper studies the beamspace transform and inverse transform algorithms for multichannel audio source separation system, especially for the beamspace-domain multichannel NMF algorithm.

Audio Source Separation Method Based on Beamspace-domain Multichannel Non-negative Matrix Factorization, Part I: Beamspace-domain Multichannel Non-negative Matrix Factorization system (빔공간-영역 다채널 비음수 행렬 분해 알고리즘을 이용한 음원 분리 기법 Part I: 빔공간-영역 다채널 비음수 행렬 분해 시스템)

  • Lee, Seok-Jin;Park, Sang-Ha;Sung, Koeng-Mo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.31 no.5
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    • pp.317-331
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    • 2012
  • In this paper, we develop a multichannel blind source separation algorithm based on a beamspace transform and the multichannel non-negative matrix factorization (NMF) method. The NMF algorithm is a famous algorithm which is used to solve the source separation problems. In this paper, we consider a beamspace-time-frequency domain data model for multichannel NMF method, and enhance the conventional method using a beamspace transform. Our decomposition algorithm is applied to audio source separation, using a dataset from the international Signal Separation Evaluation Campaign 2010 (SiSEC 2010) for evaluation.

Near field acoustic source localization using beam space focused minimum variance beamforming (빔 공간 초점 최소 분산 빔 형성을 이용한 근접장 음원 위치 추정)

  • Kwon, Taek-Ik;Kim, Ki-Man;Kim, Seongil;Ahn, Jae-kyun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.36 no.2
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    • pp.100-107
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    • 2017
  • The focused MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) can be applied for source localization in near field. However, if the number of sensors are increased, it requires a large amount of calculation to obtain the inverse of the covariance matrix. In this paper we propose a focused MVDR method using that beam space is formed from output of far field beamformer at the subarray. The performances of the proposed method was evaluated by simulation. As a result of simulation, the proposed method has the higher spatial resolution performance then the conventional delay-and-sum beamformer.

Reduced Rank Eigen-Space Beamforming for Adaptive Array Systems (적응형 배열 안테나를 위한 감소 차수 고유 공간 빔형성 알고리즘)

  • Hyeon, Seung-Heon;Choi, Seung-Won
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.33 no.4C
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    • pp.336-341
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    • 2008
  • In this paper, beamforming algorithm is proposed which can obtain diversity gain in beamforming system that deploy antenna elements with half-wavelength. The proposed algorithm provides beam-pattern using eigen-vectors that span received signal subspace. The criterion to decide optimal rank of eigen-space used for beamforming is also proposed. A beamforming system applied the proposed algorithm shows better performance with diversity gain as getting larger angle spread. This paper provides a description of proposed algorithm with analysis of the performance using various computer simulations.

OFDM Transmission Method Based on the Beam-Space MIMO System (빔공간 MIMO 시스템에 기반한 OFDM 전송방법)

  • Choi, Jinkyu;An, Changyoung;Ryu, Heung-Gyoon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.40 no.3
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    • pp.425-431
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    • 2015
  • Beamspace Multiple-Input Multiple Output(MIMO) system can transmit multiple data by using Electronically Steerable Parasitic Array Radiator(ESPAR) antenna which has single Radio Frequency(RF)-chain. Beamspace MIMO system can reduce complexity of the system and size of antenna in comparison with the conventional MIMO system because of characteristic of ESPAR antenna using the single antenna and the RF-chain. Heretofore, only the research of transmitting single-carrier has been conducted by the use of beamspace MIMO system. Therefore, in this paper, we propose beamspace MIMO system based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) for transmitting the multi-carrier and analysis the performance of this system. We find a proper reactance value which has good performance because proposed system changes the performance by the reactance values of parasitic elements. and we confirm that performance of the proposed system is similar to conventional MIMO system based on OFDM.

KSTAR 중성입자빔 소송라인 해석

  • 임기학;권경훈;조승연;김진춘
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.37-37
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    • 1999
  • KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 핵융합 토카막 실험 장치의 플라즈마 가열을 위한 수소 중성입자빔 수송라인 내에 설치되는 collimator에 가해지는 열속 및 플라즈마에 전달되는 빔의 통과율을 해석하였다. 43cm$\times$12cm 크기의 이온원으로부터 방출되는 이온빔의 공간적 분산은 기본적으로는 Gaussian 분산(수직바향으로 1.2$^{\circ}$, 수평방향으로 0.5$^{\circ}$)의 형태를 가지지만 이온 가속 전장의 공간적 불균일로 인해 Gaussian 분산에서 다소 벗어나는 형태를 띠게 되는데, 이의 영향을 고려할 수 있는 수학적 모델을 정립하였다. 해석에 고려된 요소들은 다음과 같다. 이온원을 수많은 점원의 집합으로 가정하여 각각의 점원으로부터 주어진 공간적 분산을 가지는 이온들이 방출되는 것으로 가정하였으며, 방출된 이온은 중성화 과정을 거쳐 40%의 이온만이 중성입자화되며, 중성화되지 않은 60%의 이온들은 bending magnet에서 ion dump로 유도되어 사라지며, 나머지 중성입자들은 직진 운동을 하게 된다. 빔 진행 도중 빔 중앙에서 크게 벗어나는 일부 중성입자들은 여러 겹으로 존재하는 빔 collimator에 의해 단계적으로 제거되며, 일부 중성입자들은 잔류 수소기체에 의한 재이온화 과정을 거치기도 한다. 여기서는 정립된 수학적 모델을 이용하여 이들 collimator에서 제거되는 양 및 재이온화 손실들을 고려하여 최종적으로 플라즈마에 입사되는 중성입자 빔을 계산하였다. 한편, 빔 수송라인 설치시에 발생할 수 있는 설치 오차를 이온원 설치시의 오차와 빔 collimator 설치상의 오차로 구분하여 이들의 의한 영향도 계산하였다. Gaussian 분산을 가정하였을 경우, 이온원에 가장 근접하여 설치되는 collimator에 가해지는 수직성분의 열속은 9.7kW/cm2로 계산되었다. 이 열속을 제어 가능한 수준으로 낮추기 위해서 collimator는 빔 라인과 거의 나란하게 설치될 것이다. 빔의 통과율은 약 33%로서 하나의 이온원에서 방출된 7.8MW 중 2.5 MW만이 플라즈마에 전달되는 것을 알 수 있었다. Non-Gaussian 분산의 경우, 최대 열속은 9.1kW/cm2로 다소 낮아졌으나, 빔통과율은 28%정도로 더욱 낮아졌다. 설치상의 오차에 의한 영향을 살펴보면, 이온원이 1$^{\circ}$ 정도 기울어지게 설치된다면 collimaor에 가해지는 최대 열속 및 빔통과율은 약 15kW/cm2, 16.6% 정도로 나타나 매우 심각한 결과를 초래함을 알 수 있었다. 이에 비해 collimator 설치상의 오차의 영향은 이보다 훨씬 작아 5mm 오차가 발생했을 경우에도 최대 열속은 12kW/cm2까지 증가했으나, 빔 통과율의 변화는 거의 없었다.

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A study on the broadband beam pattern synthesis using spatial response variation (공간 응답 변화량을 적용한 광대역 빔 형성기 설계법)

  • Lim, Jun Seok;Lee, Keunhwa;Ahn, Jae-Kyun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.3
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    • pp.200-206
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    • 2020
  • In this paper, we propose a broadband beamforming method using the Spatial Response Variation (SRV) which is defined to measure the fluctuation of the array spatial response within the desired frequency band. By applying the SRV to regularization term, we achieve a good quality main beam width variation less than 1 degree within the desired frequency band. In design experiments, we show that the proposed method is better than the existing method.

Dark Spatial Soliton Generation in the Photorefractive Photovoltaic Material (광굴절 광기전력 매질에서 어두운 공간솔리톤 발생)

  • 전남희;전진호;이재형;장준성
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.312-313
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    • 2000
  • 공간솔리톤(spatial soliton)은 빔이 매질을 진행할 때 자기집속 효과(self-focusing effect) 와 자기확산 효과(self-defocusing effect)에 의해서 회절이 보상되어 형성된다. Kerr 매질에서는 굴절률의 변화가 빔의 세기에 비례하하므로 솔리톤을 발생시키기 위해서는 수 MW/$ extrm{cm}^2$ 이상인 빔의 세기가 요구된다. 광굴절 매질은 광굴절효과에 의해서 굴절률의 변화로 공간솔리톤을 발생시킨다. 비균일한 빔이 매질에 입사되면 전도대로 여기된 free carrier가 분포 차이에 의해서 확산이 일어나게 된다. 그리고 외부에서 걸어준 전기장 및 광기전력 효과로 인한 drift가 일어나게 되고 이것에 의해 생긴 공간 전하장(space charge field)에 의하여 굴절률의 변화가 생긴다. (중략)

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Analytic study on the realization of partially coherent Gaussian Schell-model beams with isotropic cross section and anisotropic degree of coherence function (등방성 빔 단면과 비등방성 공간 부분 코히어런스 특성을 갖는 가우시안 셀 모델 빔의 구현에 대한 해석적 연구)

  • Kim, Hwi;Kim, Tae-Soo;Choi, Kyung-Sik;Lee, Byung-Ho
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.15 no.3
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    • pp.200-213
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    • 2004
  • The realization of partially coherent Gaussian Schell-model beams with isotropic cross section and anisotropic degree of coherence function is investigated theoretically. An optical system is devised to transform diffused light generated by passing the Gaussian beam of the He-Ne laser thorough a rotating holographic diffuser to the partially coherent Gaussian Schell-model beam with isotropic cross section and anisotropic degree of coherence function. Analytic design equations are formulated and design examples are presented.

Design and Evaluation of Higher Level Modulation in Beam Space MIMO Communication System (빔 공간 MIMO 통신시스템에서 고레벨 변조 설계와 평가)

  • Kim, Bong-Jun;Ryu, Heung-Gyoon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.39A no.5
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    • pp.220-228
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    • 2014
  • ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) antenna is the technique for overcoming the problems of space limitation and energy efficiency due to the multiple RF-chain. Conventional MIMO system with multiple antenna requires a large number of RF-chain for transmitting the multiple data because it transmits the data in proportion to the number of antenna. Beamspace MIMO system using the ESPAR antenna which has single RF-chain was proposed for solving the problems caused by using the multiple antenna and RF-chain. In this paper, therefore we propose 2x2 beamspace MIMO system using the 16, 64-QAM modulation and evaluate the performance of this system to reveal that it is possible that beamspace MIMO system can use not only PSK modulation but also QAM modulation. We confirm that QAM symbol can be generated by adjusting reactance of parasitic elements and making reactance set and also we confirm that performance of beamspace MIMO system is similar to the conventional MIMO system by transmitting the QAM symbol made by reactance set through the simulation.