• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.20 no.2
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• pp.155-160
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• 2016

Recently, underwater acoustic communication (UWAC) has been studied by many scholars and researchers. In order to use UWAC, we need to estimate time difference between the two signals in underwater environment. Typically, there are major three methods to estimate the time-difference between the two signals such as estimating the arrival time of the first non-background segment and calculate the temporal difference, calculating the cross-correlation between the two signal to infer the time-lagged, and estimating the phase delay to infer the time difference. In this paper, we present calculating the cross-correlation between the two signals to infer the time-lagged to apply UWAC. We also present the experimental result of estimating the arrival time by using cross-correlation. We get EXCORR = 0.003055 second as the estimation error in mean absolute difference.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.37 no.5
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• pp.271-275
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• 2018

There are several methods for estimating the time delay between incoming signals to two sensors. Among them, the GCC-PHAT (Generalized Cross Correlation-Phase Transform) method, which estimates the relative delay from the signal whitening and the cross-correlation between the different signal inputs to the two sensors, is a traditionally well known method for achieving stable performance. In this paper, we have identified a part of GCC-PHAT that can improve the periodicity. Also, we apply the auto-correlation method that is widely used as a method to improve the periodicity. Comparing the proposed method with the GCC-PHAT method, we show that the proposed method improves the mean square error performance by 5 dB ~ 15 dB at the SNR above 0 dB for white Gaussian signal source and also show that the method improves the mean square error performance up to 15 dB at the SNR above 2 dB for the color signal source.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.217-220
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• 2002

본 연구는 폐쇄된 임의의 공간상에서 2개의 마이크로폰 어레이를 이용하여 마이크로폰에 수신된 신호들의 도착 시간차를 추정하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 입력 음성신호를 Discrete wavelet transform을 이용하여 인간의 청각 특성과 가장 유사한 주파수 해상도를 갖도록 대역 분할한 후 각 주파수 대역에서 신호 대 잡음비를 구하여 신호 대 잡음비가 가장 높은 대역만 선택적으로 취하고 해당 대역에서만 최종적인 시간 지연 값을 추정하게 된다. 최종 시간 지연 측정에 사용된 알고리즘은 기존의 CPSP에 해당 대역의 주파수 SNR을 가중치로 주어 구하게된다. 이러한 대역 분할 가중방식은 다양한 형태의 동적인 잡음 환경 하에서 안정적인 성능을 가질 수 있다. 제안된 알고리즘은 저주파와 고주파 각각의 모의 잡음환경 하에서 컴퓨터 실험을 통해 성능을 입증하도록 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.5
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• pp.373-381
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• 2021

This paper details the result of flight experiment that examines performance of roll angle estimation algorithm of slowly rolling munition taking time delay of measurement into account when measurement comes in delayed fashion. As the measurement is passed through low pass filter for numerical stabilization and de-noising purpose which induces time delay, we design augmented state Kalman filter that incorporates distribution models of stochastic delay over time. Flight experiment was conducted to verify the algorithm at around 250m high AGL(Above Ground Level) conveying velocity of 28m/s from fixed-wing mother plane to the munition. Munition was made spun with respect to its roll axis using internal reaction wheel afterward. Numerical comparison of proposing method's roll estimation performance with that of commercial aerospace graded GPS/INS shows that proposed filter design can effectively compensate time delay of measurement.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.38A no.12
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• pp.1013-1020
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• 2013

In this paper the super-resolution time delay estimation algorithms based on eigen-analysis are developed for spread spectrum signals along with their comparative performance analysis. First, we shall develop super-resolution time delay estimation algorithms using the representative eigen-analysis based AOA (angle-of-arrival) estimation algorithms such as MUSIC, Minimum-Norm, and ESPRIT, and apply them to the ISO/IEC 24730-2.1 real-time locating system (RTLS) employing a direct sequence spread spectrum (DS-SS) technique to compare their performances in RTLS environments. Simulation results illustrate that all the three algorithms can resolve multipath signals whose delay differences are even smaller than the Rayleigh resolution limit. Simulation results also show that MUSIC and Minimum-Norm provide a similar performance while ESPRIT is inferior to both algorithms in RTLS environments.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.135-138
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• 1999

본 연구는 2개의 마이크로폰을 이용한 지연 시간(TOOA) 추정에 대한 연구로서 기존의 Cross-Correlation 알고리듬과 Roth Processor 알고리듬에 Onset 알고리듬을 적용하영 기존 알고리듬의 성능 개선에 대한 연구를 수행하였다. 작은 사무실OR나 회의실내 주변 잡음과 음향반향이 동시에 존재한다는 가정 하에 Onset 알고리듬은 마이크로폰의 수신신호에 포함되어 있는 반향 신호를 효율적으로 마스킹하여 반향 현상을 제거함으로서 정확한 시간 지연 추정을 가능하게 한다. Onset을 적용한 Cross-Correlation 과 Roth Processor 알고리듬의 우수성을 입증하기 위하여 7개의 SNR 환경에서 총 420번의 컴퓨터 모의 실험을 수행하였으며 실험 결과 SNR이 508 이상에서는 Onset 알고리듬을 적용한 알고리듬이 Onset을 적용하지 않은 알고리듬에 비해 우수함을 입증할 수 있었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.39B no.10
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• pp.715-721
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• 2014

In decades, many researchers have studied the time delay estimation (TDE) method for the signals in the two different receivers. The channel estimation based TDE is one of the typical TDE methods. The channel estimation based TDE models the time delay between two receiving signals as an impulse response in a channel between two receivers. In general the impulse response becomes sparse. However, most conventional TDE algorithms cannot have utilized the sparsity. In this paper, we propose a TDE method taking the sparsity into consideration. The performance comparison shows that the proposed algorithm improves the estimation accuracy by 10 dB in the white gaussian source. In addition, even in the colored source, the proposed algorithm doesn't show the estimation threshold effect.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.46 no.2
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• pp.114-119
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• 2009

Sound source localization systems in service robot applications estimate the direction of a human voice. Time delay information obtained from a few separate microphones is widely used for the estimation of the sound direction. Correlation is computed in order to calculate the time delay between two signals. Inverse cosine is used when the position of the maximum correlation value is converted to an angle. Because of nonlinear characteristic of inverse cosine, the accuracy of the computed angle is varied depending on the position of the specific sound source. In this paper, we propose an efficient sound source localization system using angle division. By the proposed approach, the region from $0^{\circ}$ to $180^{\circ}$ is divided into three regions and we consider only one of the three regions. Thus considerable amount of computation time is saved. Also, the accuracy of the computed angle is improved since the selected region corresponds to the linear part of the inverse cosine function. By simulations, it is shown that the error of the proposed algorithm is only 31% of that of the conventional a roach.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.4
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• pp.82-87
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• 1998

여러 음원들에 의해 형성된 파동장내에서 각 신호음의 주파수 특성과 시간 지연 (time delay)을 추정할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘의 관련 수식은 두 개의 상호 간섭하는 신호가 입사하고 여기에 주변 환경에 의한 랜덤 잡음이 첨가된다고 가정하여 유도되었으며 두 개 이상의 신호음이 있는 상황에 대해 확장이 가능하다. 본 논문에서 시간 지연이 일정한 수신 신호 영역에 등간격으로 놓여진 수신기로부터 각 센서에 수신된 신호의 스펙트럼은 M개의 센서에 대해 K개의 음원 스펙트럼과 K개의 조정 벡터(steering vector) 의 선형 조합(linear combination)으로 주파수에서 모델된다. 각 음원의 주파수 특성과 음원 으로 들어오는 신호의 입사각을 결정하기 위하여 본 알고리즘은 전달 행렬(transfer matrix) 을 계산하고 그 전달 행렬의 고유값(eigenvalue)과 고유벡터(eigenvector)를 분석한다. 이 고 유값들은 복소수이며 그 크기는 진폭 변환 계수를 결정한다. 위상은 수신기의 간격으로부터 시간 지연을 결정하는 기울기를 갖는 주파수의 선형 함수이다. 전달 행렬에의 입력 자료들 은 동일 간격 소자간의 cross-power spectra이다.

• Journal of Korean Institute of Fire Investigation
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• v.7 no.1
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• pp.49-54
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• 2005

본 실험은 방화 사건 현장에서 지연 착화 재료로 쓰이는 양초의 연소 시간을 측정키 위해 실험을 수행하였고, 시중에서 판매되는 양초는 종류, 크기, 제조사별 모두 다른 연소 시간을 나타나는 결과를 확인하여 양초에 대한 일괄적인 연소량, 시간에 비례되는 공통적인 자료를 도출할 수 없다는 결론을 얻었다. 사건 현장에서 지연 착화의 재료로 사용한 양초가 발견된다면 그 양초를 시료로 한 현장의 분위기를 조건으로 연소실험을 통하여 연소량에 비례하는 시간 측정결과로 착화 시간을 추정해야 하다는 결론을 얻었다.