• 제목/요약/키워드: 수중 알고리듬

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수중음향 채널추정을 위한 Blind Identification 알고리듬의 실험적 연구 (An Experimental Study of a Blind Identification Algorithm for Underwater Acoustic Channel Estimation)

  • 최영철;김시문;임용곤
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.401-404
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    • 2004
  • 수중음향통신 관점에서 바다와 같은 수중채널은 수십심벌에 이르는 다중경로와 빠르게 변화하는 도플러 효과가 존재한다. 따라서 신뢰성 있는 수중음향통신을 위해서는 채널 등화가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 이차 통계량 기반의 Blind Identification 알고리듬을 이용한 수중음향 채널추정 기법을 이용하여 무향수조의 채널응답을 분석하였다. 실험을 통하여 알고리듬의 추정 정확도 및 트랜스듀서 특성을 포함한 무향수조의 채널 응답 특성에 대하여 논한다.

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충격성 잡음이 있는 수중 통신 채널의 적응 등화를 위한 확률밀도함수 정합 알고리듬 (Adaptive Equalization using PDP Matching Algorithms for Underwater Communication Channels with Impulsive Noise)

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권10B호
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    • pp.1210-1215
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    • 2011
  • 이 논문에서는 다중경로 특성과 충격성 잡음이 있는 수중 통신 채널에 대해 확률밀도함수 정합 방법에 근거한 적응등화 알고리듬을 소개하고 결정 궤환을 적용한 확률밀도함수 정함 알고리듬을 제안하였다. 기존의 제곱평균오차 기반의 최소평균제곱 (LMS) 알고리듬은 수중통신 채널의 충격성 잡음과 다중경로 채널을 보상하지 못하는 현상을 보였다. 충격성 잡음에 효과적인 면역성을 보인 선형 확률밀도함수 정합 알고리듬도 열악한 다중경로 환경에서는 만족스럽지 못한 성능을 나타났다. 한편, 제안한 결정 궤환 구조의 비선형 확률밀도함수 정합 알고리듬은 수중 통신 채널의 다중경로 특성과 충격성 잡음에 대해 탁월한 강인성을 가짐을 모의실험을 통해 입증되었다.

수중 광학측정을 이용한 Landsat TM 밴드비율 알고리듬 검증 (The Validation of Landsat TM Band Ratio Algorithm using In-water Optical Measurement)

  • 정종철
    • 한국지리정보학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.18-26
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    • 2001
  • 본 연구에서는 Landsat TM을 이용하여 연안해역의 수질을 모니터링하기 위해 현장에서 조사된 수중광학 측정자료를 Landsat TM 밴드에 적용하여 Landsat TM 밴드비율 알고리듬을 구성하였다. 수중광학 측정장치인 PRR(profiling reflectance radiometer)을 이용하여 획득된 수중 광 반사도를 Landsat TM 밴드 폭으로 보정한 후 현장에서 실측된 피그먼트와 통계적으로 분석하여 관계식을 도출하였다. 수중 광 반사도를 TM 밴드 1과 밴드 2 의 비율에 의한 알고리듬으로 구성하여 $Y=3.8352{\times}(R(band\;1)/R(band\;2))^{-2.1978}$ ($R^2$=0.7069)과 같은 관계식을 도출하였고, 밴드 1과 밴드 3의 비율에 의한 반사도와 피그먼트의 관계는 $Y=23.288{\times}(R(band\;1)/R(band\;3))^{-1.5243}$ ($R^2$=0.8062) 이다. 수면 위로 올라오는 광량과 TM의 레이디언스 값을 각각 구하여 대기효과 중의 Rayleigh 산란과 Mie 산란에 의한 대기중의 잡음비율을 파악하였으며, 연안해역의 조사지점에서 80% 이상의 대기잡음이 있음을 제시하였다. 본 연구에서 도출된 수중 광 알고리듬을 Landsat TM에서 수신된 영상신호에 적용하여 시화호와 연안해역의 수질을 정량적으로 분석하기 위해서는 수중 구성 성분들의 수중 광학 특성을 고려한 수중 알고리듬의 보정과 대기중의 잡음을 효율적으로 제거할 수 있는 대기보정기법의 적용이 요구된다.

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수중음향통신을 위한 광대역 적응 빔형성기 연구 (A Study of an Adaptive Wideband Beamformer for Underwater Acoustic Communications)

  • 최영철;김승근;김시문;박종원;임용곤
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.179-182
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    • 2004
  • 수중음향통신을 위한 빔형성 알고리듬은 수중음향통신 신호가 상대대역폭(대역폭에 대한 반송주파수 비)이 큰 광대역 신호 특성을 고려해야한다. 우리는 본 논문에서 위상동기식 디지털 수중음향통신을 위한 협대역 신호 가정을 하지 않은 기저대역 배열 신호 모델을 유도하고 RLS 알고리듬을 이용하여 가중치를 갱신하는 FTR 필터 구조의 광대역 적응 빔형성 알고리듬에 대해서 전산 모의실험을 통하여 FIR 필터 길이, tap간 간격 등과 같은 최적의 FIR 필터 파라미터를 제시하였다.

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TS 알고리듬과 SA 알고리듬을 이용한 CGH의 성능향상 (improvement of the efficiency from CGH by using TS algorithm and SA algorithm.)

  • 조창섭;김수중;김철수
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2004년도 춘계학술대회 21세기 IT산업의 발전 전망
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    • pp.61-66
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Tabu Search(TS) 알고리듬과 Simulated Anneal ing(SA) 알고리듬을 결합하여 향상된 성능을 갖는 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계할 수 있는 방법을 제안하였다. 회절 효율의 향상을 위해 TS 알고리듬으로 이상적인 홀로그램에 근접한 패턴을 생성하고, 이를 SA 알고리듬에서 무작위로 구성된 초기 패턴과 대체하여 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계하였다. 컴퓨터 모의 실험과 광 실험을 통하여 제안한 방법과 SA 알고리듬과의 성능을 비교한 결과 제안한 방법으로 재생한 영상이 SA 알고리듬을 이용하였을 때보다 향상된 회절 효율을 가지는 것을 확인 할 수 있었다.

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연안해역의 투명도 추정을 위한 밴드비율 알고리듬 검증 (The Validation of Band Ratio Algorithm for Estimation of Transparency of Coastal Area)

  • 정종철
    • 한국지리정보학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.27-33
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    • 2001
  • 본 연구에서는 시화호, 경기만, 천수만, 진해만에서 SeaWiFS 밴드영역을 가진 수중광학측정장비에 의해 얻어진 자료를 바탕으로 투명도 알고리듬이 구성되었다. 이를 현장관측치와 비교하여 가장 높은 상관계수를 나타내는 밴드를 찾았다. 수중광 반사도 밴드비율은 $R_{rs}$(490/665)의 밴드비율이 실측치와 가장 좋은 상관관계($R^2$=0.8188)를 나타냈다. 현장조사에 의해 얻어진 수중 광학 알고리듬을 위성자료에 적용하기 위해 SeaWiFS 보다 비교적 연안해역을 모니터링하기에 용이한 공간해상력을 가진 Landsat TM의 반사도 자료를 계산하고, 이를 동일시점의 현장관측자료와 비교하였다. 하지만, Landsat TM을 적용한 결과는 실측치와 낮은 상관관계를 나타냈고, 이에 대한 문제점을 제시하였다.

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수중 음향신호 인식성능 향상 알고리듬 개발 (A Development of Improved Recognition Algorithm for Ultrasonic Signal)

  • 김영진;허경무;우광준
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권4호
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    • pp.60-66
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    • 2006
  • 장비를 사용해서 해양자원을 탐사하고 개발하기 위해서 수중초음파 통신은 유용한 수단이 된다. 이러한 응용을 위해서는 정보전달 및 원격제어가 필수적인데, 해양환경에서 다양한 형태의 노이즈가 발생하여 제어의 효율성과 수중통신의 신뢰성이 저하 되고 있다. 그래서 기존의 방법은 하드웨어적인 방법으로 제어정보를 수신하고 이를 반복적으로 기준 정보와 비교하는 방법을 사용하고 있어 제어신뢰성이 중요시되는 시스템에서는 효율성이 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 해양환경 변화에 따른 영향이 없이 초음파 신호를 인식할 수 있는 수중 초음파신호 검출성능 향상 알고리듬을 제안하려 한다. 제안하는 알고리듬의 적합성을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

다중경로와 임펄스 잡음이 있는 수중 통신 채널의 블라인드 등화를 위한 확률분포-거리 최소화 알고리듬 (A PDF-distance minimization algorithm for blind equalization for underwater communication channels with multipath and impulsive noise)

  • 김남용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.299-306
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    • 2011
  • 다음은 이 논문에서는 임펄스 잡음과 함께 다중경로 특성을 가진 수중 통신 채널에 대해, 확률거리 최소화와 델타함수열을 이용한 블라인드 적응등화 알고리듬을 소개하고 임펄스 잡음에 대한 강인성을 입증하였다. 기존의 자승평균오차 기반의 CMA는 임펄스 잡음 환경에서 다중경로 채널을 보상하지 못하는 현상을 보였고 엔트로피에 기반을 둔 코렌트로피 등화알고리듬도 일반적 변조방식에서 성능이 만족스럽지 못한 것으로 나타났으나, 델타함수열을 이용한 확률분포 거리최소화 방법은 이러한 임펄스 잡음 문제와 다중경로 채널 블라인드 등화문제를 동시에 해결함을 보였고, 임펄스 잡음에 대해 탁월한 강인성을 가짐을 이론적 분석과 함께 시뮬레이션 실험을 통해 입증하였다.

DSP 기반 초소형 수중 음향통신 모뎀 (DSP-Based Micro-Modem for Underwater Acoustic Communications)

  • 이동수;이상민;박성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권3호
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    • pp.275-281
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    • 2014
  • 최근 들어 연근해와 내수면에서 수중 자원의 효과적 개발과 보존을 위해 다양한 수중 응용 시스템 발굴 및 활용의 필요성이 증대되고 있다. 이에 본 논문에서는 근거리 수중 이동통신 시스템, 수중 센서네트워크 시스템 등의 핵심 기술 중의 하나인 초소형 수중 음향통신 모뎀의 디지털 모듈을 연구한다. 고속 연산처리가 가능한 디지털 신호처리 프로세서를 탑재한 수중 모뎀의 디지털 모듈을 설계하고 제작하며, 개발된 하드웨어에 프레임 형성 기능과 채널부호 알고리듬들을 구현하고 실험함으로써 회로의 기능과 성능을 검증한다. 실험 결과에 따르면, 개발된 DSP 기반 디지털 모듈에서 전송속도 1 kbps의 길쌈부호 처리를 위해 필요로 하는 연산량이 DSP의 가용 연산 능력의 1% 이내에 불과하므로 개발된 하드웨어 플랫폼에 다양한 고효율 기저대역 알고리듬을 탑재함으로써 수중 모뎀의 성능 개선을 모색할 수 있다.

순차적 가설 검증을 이용한 수중 표적 판별 (Underwater Target Discrimination Using a Sequential Hypothesis Test)

  • 정영헌;홍순목
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권1호
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    • pp.6-14
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    • 1996
  • 이 논문에서는 수중 표적추적을 방해하는 교란근원으로부터 추적표적을 판별해 내기 위한 알고리듬을 제안하였다. 이 표적 판별 알고리듬은 순차적 가설 검증을 이용한다. 교란근원은 추적표적으로부터 분리되어, 정지된 위치에서 거짓의 시선 거리와 도플러 측정을 발생시켜 표적으로 혼동되도록 한 것이다. 제안된 알고리듬은 표적운동과 교란근원의 위치를 추정하기 위한 확장 Kalman필터의 이노베이션으로부터 계산된 로그 공산비를 이용하여 판별을 위한 검증을 수행한다. 다양한 시나리오에 대한 수치실험을 통해 제안된 알고리듬이 빠른 시간내에 높은 성공률로 표적과 교란근원을 판별할 수 있음을 확인하였다.

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