• Title/Summary/Keyword: 빔 형성 이론

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Topology Optimization of Beam Splitter for Multi-Beam Forming Based on the Phase Field Design Method (페이즈 필드 설계법 기반의 다중 빔 형성을 위한 빔 분배기 위상최적설계)

  • Kim, Han-Min
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.32 no.3
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    • pp.141-147
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    • 2019
  • In this paper, a systematic beam splitter design for multi-beam forming is proposed. The objective of this research is to a design beam splitter that splits and focuses scattering microwaves into intense beams in multiple directions. It is difficult to split multi-beam to non-specific directions with theoretical approaches. Therefore, instead of using transformation optics(TO), which is a widely used process for controlling electromagnetic wave propagation, we used a systematic design process called the phase field design method to obtain an optimal topological structure of beam splitter. The objective function is to maximize the norm of electric field of the target areas of each direction. To avoid island structure and obtain the structure in one body, volume constraint is added to the optimization problem by using augmented Lagrangian. Target frequency is set to X-band 10GHz. The optimal beam splitter performed well in multi-beam forming and the transported electric energy of target areas improved. A frequency dependency test was conducted in the X-band to determine effective frequency range.

Analysis on performance of grid-free compressive beamforming based on experiment (실험 기반 무격자 압축 빔형성 성능 분석)

  • Shin, Myoungin;Cho, Youngbin;Choo, Youngmin;Lee, Keunhwa;Hong, Jungpyo;Kim, Seongil;Hong, Wooyoung
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.3
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    • pp.179-190
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    • 2020
  • In this paper, we estimated the Direction of Arrival (DOA) using Conventional BeamForming (CBF), adaptive beamforming and compressive beamforming. Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) and Multiple Signal Classification (MUSIC) are used as the adaptive beamforming, and grid-free compressive sensing is applied for the compressive sensing beamforming. Theoretical background and limitations of each technique are introduced, and the performance of each technique is compared through simulation and real experiments. The real experiments are conducted in the presence of reflected signal, transmitting a sound using two speakers and receiving acoustic data through a linear array consisting of eight microphones. Simulation and experimental results show that the adaptive beamforming and the grid-free compressive beamforming have a higher resolution than conventional beamforming when there are uncorrelated signals. On the other hand, the performance of the adaptive beamforming is degraded by the reflected signals whereas the grid-free compressive beamforming still improves the conventional beamforming resolution regardless of reflected signal presence.

Array Gain Improvement of Triple Line Array System Using Inverse Beamforming (역 빔형성기를 이용한 3중 선배열 시스템에서의 어레이 이득향상)

  • 오효성;강성현;김의준;고정태;김용득
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.10 no.5
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    • pp.786-795
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    • 1999
  • To detect the precise of arrival of target signal in real ocean environments, Inverse beamformnig(IBF) solutions to the Inverse beamforming integral equation are surveyed theoretically and the performance properties of the IBF are analyzed with simulations. IBF-Cardioid beamforming algorithm is proposed for port/starboard discrimination and the performance gains are studied with simulations. It is shown that IBF has a 3 dB array noise gain advantage over CBF under ideal conditions. This 3 dB array noise gain advantage is proven by theocratical studies and simulations. This array noise gain advantage leads to a minimum detectable level advantage for IBF output compared with CBF output. The fact that the IBF beamwidth is narrower than the CBF beamwidth by a factor of 0.68 proves the performance of detection and spatial resolution improvement. Comparing the simulation results of IBF-Cardioid beamforming and Conventional Cardioid beamforming, it is shown that IBF-Cardioid beamformer have performance enhancement in minimum detection level, detection accuracy and resolution.

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Mesurement of Collectively Accelerated Argon Ion Energy (집단 가속된 아르곤 이온의 에너지 측정)

  • 박인호;최은하
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.4 no.4
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    • pp.425-430
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    • 1995
  • 본 연구에서는 Marx Generator와 펄스 형성라인을 결합시켜 만든 VEBA(Versatile Electron Beam Accelerator)장치를 사용하여 아르곤 이온의 에너지를 식각 추적 방법을 써서 측정하였다. 이 장치에서 240kV, 30kA, 60ns의 전자빔이 발생되었다. 이 전자빔이 이극관을 통과하면서 이 때 주입된 아르곤 기체가 이온화되어 아르곤 이온이 얻어진다. 이렇게 형성된 이온은 가상적 음극에 의해 진공 전파관 속으로 가속되고 이를 전자빔과 분리한 후 알루미늄 박막으로 만든 식각 추적판을 때리도록 장치하였다. 이때 아르곤 이온이 뚫고 들어간 알루미늄 박막의 수로부터 이온의 에너지를 구하였다. 이렇게 얻어진 실험값은 이론값과 잘 일치하였다.

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Research of weighting circuits for beamforming using speaker array (스피커 어레이를 이용한 빔형성 가중회로 구성실험에 관한 연구)

  • Choi Nakjin;Lim Jun-Seok;Kim Hyun-Seok;Sung Koeng-Mo
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.141-144
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    • 2004
  • 수중 음향 탐지 시스템에서 빔 형성 기법은 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 빔 형성 기법은 탐지성능에 직결되기 때문에 최적의 빔 설계는 중요한 문제가 된다. 그리고 최적의 빔 형성기를 구현하기 위해서는 개별 센서에 대한 가중회로의 구성이 필수적이며, 가중회로를 구성하기 위해서는 개별 센서에 대한 등가회로 모델링과 정합회로 설계가 필수적이다. 이전의 연구에서는 센서 등가회로 모델링 Tool과 정합회로 디자인 Tool 각각의 구성과 사용방법에 대해서 소개하였다. 본 논문에서는 이 두 가지 Tool을 모두 이용하여 센서 등가회로 및 정합회로를 모델링하였고, 이를 바탕으로 실제 가중회로를 구현하였다. 실험을 위해 물-공기의 상사효과를 가정하였으며, 공기 중에서 스피커 어레이를 이용하여 빔 형성을 하였다. 또한, 이론치와 실험치를 비교하여 BeamCAD, 센서 등가회로 모델링 Tool 그리고 정합회로 디자인 Tool로 이루어진 소나 센서 디자인 Tool의 타당성을 검증하였다.

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Research of weighting circuits for beamforming using speaker array II (스피커 어레이를 이용한 빔형성 가중회로 구성실험에 관한 연구 II)

  • Seo Jeong-Hun;Choi Nakjin;Lim Jun-Seok;Sung Koeng-Mo
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.463-466
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    • 2004
  • 수중 음향 탐지 시스템에서 빔 형성 기법은 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 빔 형성 기법은 탐지성능에 직결되기 때문에 최적의 빔 설계는 중요한 문제가 된다. 그리고 최적의 빔 형성기를 구현하기 위해서는 개별 센서에 대한 가중회로의 구성이 필수적이며, 가중회로를 구성하기 위해서는 개별 센서에 대한 등가회로 모델링과 정합회로 설계가 필수적이다. 이전의 연구에서는 센서 등가회로 모델링 Tool과 정합회로 디자인 Tool 각각의 구성과 사용방법에 대해서 소개하였다. 이 두 가지 Tool을 모두 이용하여 센서 등가회로 및 정합회로를 모델링하였고, 이를 바탕으로 실제 가중회로를 구현하였다. 가중회로는 정합회로와 트랜스포머로 구성된다. 본 논문에서는 이와같이 구성된 가중회로와 스케일 모델에 맞게 제작된 스피커 어레이를 이용하여 빔형성 실험을 하였으며, 그 결과를 이론치와 비교하였다. 이것을 바탕으로 BeamCAD, 센서 등가회로 모델링 Tool 그리고 정합회로 디자인 Tool로 이루어진 소나 센서 디자인 Tool의 타당성을 검증하였다.

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산소 이론 빔 보조 증착 방법으로 형성된 PDP MgO 보초막의 특성 연구

  • Gwon, Sang-Jik;Lee, Jo-Hwi;An, Min-Hyeong;Hong, Seong-Jae
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2007.06a
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    • pp.226-229
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    • 2007
  • MgO 보호막은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP)의 보호막으로 널리 쓰이고 있다. 본 실험에서는 산소 이온 빔 보조 증착(IBAD) 방법으로 형성된 MgO 보호막의 특성을 조사하였다. MgO 증착시 보조산소이온 빔의 에너지를 변화시킴에 따라 MgO 보호막의 특성과 PDP 패널 발광 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 산소 이온 에너지가 300 eV 일때 소자의 방전개시 전압이 가장 낮게 나타났다. 또한 산소 이온빔의 조사에너지에 따라 MgO 박막의 결정성 및 표면조도가 크게 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다.

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Beamformer-based Acquisition in CDMA-MIMO Communication Systems (CDMA-MIMO 통신 시스템에서 빔형성기 기반의 코드 동기 획득 기술)

  • Kim, Sang-Choon;Baek, Sun-Young;An, Jin-Young;Son, Kyoung-Soo
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.7
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    • pp.1271-1277
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    • 2008
  • This paper proposes the code acquisition scheme on a MIMO channel for preamble search in a CDMA-MIMO uplink system. The multiple transmit/receive antennas are used for beamforming. The performance of a ML code acquisition technique based on transmit and receive beamforming is analyzed by considering rho detection probability. The acquisition performance and MAT for a MIMO code acquisition system are numerically evaluated. It is shown that multiple transmit antennas can give the code acquisition system a transmit beamforming gain and result in much better performance than a SIMO case.

Designing a Microphone Array System for Noise Measurements on High-Speed Trains (고속철도 차량의 소음 측정을 위한 마이크로폰 어레이 설계 연구)

  • Noh, Hee-Min;Choi, Sung-Hoon;Hong, Suk-Yoon;Kim, Seog-Won
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.14 no.6
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    • pp.477-483
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    • 2011
  • In this paper, noise source localization of the Korean high speed train was conducted by using delay and sum beam-forming method of a microphone array. At first, the microphone array having irregular configuration was designed and the resolution of which was analyzed from parameters such as 3-dB bandwidth and maximum side-lobe level. After the demonstration, the microphone array was applied on the high speed train and noise localization of the high speed train driving at 300 km/h was performed successfully.

방사 임피던스 영향을 고려한 최적 빔 설계 통합 S/W 구현

  • 편용국;임준석
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.4 no.12
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    • pp.1069-1074
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    • 2003
  • For beam forming method is equaled detection performance of water weapons system, the best beam plan is very important in it. This study showss that the plan software considered radiation, or mutual radiation impedance. This software calculated effect of mutual radiation impedance by sensor array form, it is planed that one of the press paramater in the beam plan.

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