• 제목/요약/키워드: 위치 오차 신호

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비전 기반 고정밀 차량 측위 기술 (Vision-Based High Accuracy Vehicle Positioning Technology)

  • 조상일;이재성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권12호
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    • pp.1950-1958
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    • 2016
  • 최근 활발히 연구되고 있는 차세대 지능형교통시스템(C-ITS), 자율주행 자동차 등 교통관련 IT기술 분야에 있어 차량의 위치를 정밀하게 측정하는 기술은 매우 중요하다. 도로위의 차량 측위를 위한 기술은 GPS 가 대표적이나 도심지로 가면 주위에 고층건물이 많아 GPS 신호가 반사되어 심한 경우는 2~300 m의 오차가 발생할 정도로 정확도가 매우 떨어진다. 따라서 본 논문에서는 비전기반의 고정밀 차량측위 기술을 제안한다. 개략적인 처리과정은 고정된 카메라로부터 입력받은 영상 속에 관심 영역을 설정한 후 영역 내 차량 객체 검출(Vehicle Detection)을 수행하여 객체가 점유하는 도로영역을 계산, 미리 정의된 Homography변환행렬을 이용하여 지도영상으로 사용할 항공시점(Aerial View) 상의 점들로 변환하여 측위를 수행한다. 측위성능분석결과 평균적으로 약 20cm이내의 높은 정확도를 가지고 있으며 최대 오차역시 44.72cm를 넘지 않았다. 또한 $22-25_{FPS}$ 의 빠른 처리로 실시간 측위가 가능함을 확인하였다.

OFDM에서 무선자원 절약을 위한 블라인드 주파수 옵셋 추정 방식 (Blind Frequency offset Estimation for Radio Resource Saving in OFDM)

  • 전형구;김경수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권10C호
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    • pp.1001-1009
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    • 2009
  • 본 논문은 orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) 통신에서 무선자원을 절약할 수 있는 효율적인 블라인드(blind) 주파수 옵셋 추정 방식을 제안한다. 제안된 방식은 OFDM 통신에서 cyclic prefix (CP)를 이용하여 시간차가 있는 2개의 OFDM 신호 블록을 얻고 이를 이용하여 블라인드 주파수 옵셋 추정을 위한 비용함수를 정의한다. 제안된 방식에서 비용함수는 3개의 독립적인 주파수 옵셋 위치에서 비용함수 값들을 이용하여 폐쇄형(closed form)의 코사인 함수로 나타낼 수 있음을 보인다. 이 코사인 함수를 이용하면 전체 주파수 옵셋 범위에 대한 탐색 없이 최저 비용함수 값을 쉽게 계산할 수 있기 때문에 주파수 옵셋 추정이 효율적이다. 폐쇄형 코사인 함수로부터 구한 주파수 옵셋은 정확도가 해상도에 제한 받지 않기 때문에 signal-to-noise ratio (SNR)이 증가할 수 록 추정 오차가 계속 줄거듦을 확인하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안된 방식은 기존의 오버샘플링(oversampling)기법이나 MUSIC 방식보다 평균제곱오차 (mean square error, MSE) 성능이 우수함을 보였다.

광섬유격자 온도센서의 정밀도 개선 (Accuracy Improvement of FBG Temperature Sensor System)

  • 이현욱;송민호;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.216-222
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    • 2006
  • 전력시스템의 비정상적 동작에 의한 열적 현상을 감지하기 위하여 준분배형 광섬유격자 온도센서를 구현하였다. 2개의 기준격자와 4개의 센서격자를 사용하고, Fabry-Perot 가변파장필터를 사용하여 반사파장의 변화를 측정함으로써 각 센서 위치에서의 온도변화를 관측하였다. 측정의 정밀도를 높이기 위하여 광검출기의 신호를 가우시안 cure-fitting 알고리즘으로 처리한 후 계산된 파형에서 피크를 검출하였다. 실험을 통하여 기존의 피크검출방식에 비하여 높은 정밀도를 얻었으며, 반사 스펙트럼이 왜곡된 광섬유격자 센서의 출력검출에서도 뛰어난 오차보상 특성을 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 2 Hz의 대역폭에서 $0.3^{\circ}C$의 정밀도를 얻었고, thermocouple 기준온도계와 비교한 온도측정실험에서 약 0.37 %의 선형화오차를 확인할 수 있었다.

대규모 IoT 환경에서의 효과적 측위를 위한 능동적-수동적 거리 추정 기법 (Active-Passive Ranging Method for Effective Positioning in Massive IoT Environment)

  • 황병선;이승우;김경훈;선영규;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.41-47
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    • 2024
  • Internet of Things (IoT)의 성능 발전 및 보급으로 다양한 위치 기반 서비스가 제공되고 있으며, 요구되는 서비스의 목적에 맞게 다양한 거리 추정 기법들이 연구되고 있다. 기존 거리 추정 기법은 태그와 앵커가 직접 신호를 교환하여 거리를 추정하기 때문에 대규모 IoT 환경에서 통신 자원을 효율적으로 사용하지 못하다는 한계점을 갖는다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 능동적-수동적 거리 추정 기법들이 제안되었으나, 클록 드리프트 오차에 대한 이론적인 수렴성 보장과 거리 추정 기법의 특징에 대한 분석이 부족하여 정밀한 측위 결과를 도출하기 어려울 수 있다. 본 논문에서는 대규모 IoT 환경에서 정밀 측위를 위해 클록 드리프트 오차를 반영한 개선된 능동적-수동적 거리 추정 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 개선된 능동적-수동적 거리 추정 기법은 기존 능동적-수동적 거리 추정 기법 대비 최대 94.4%, 14.4% 거리 추정 성능을 개선할 수 있음을 확인했다.

시각 장애인을 위한 스마트케인 설계 (Design and Implementation of Smart Cane for Visually Impaired People)

  • 안정환;이영두;구인수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.167-175
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    • 2018
  • IT 기술의 급격한 발전에도 불구하고 여전히 시각장애인들은 보행보조 도구로써 단순한 형태의 지팡이를 사용하고 있으며 보다 발전된 보행보조 도구를 필요로 하고 있다. 인터넷 서비스 및 센서를 기반으로 개발된 스마트케인은 이러한 시각장애인들에게 주변정보 및 보행상황을 음성과 진동으로 전달함으로써 기존 시각장애인용 지팡이에 비해 높은 안전성과 편의성을 제공할 수 있다. 본 논문에서는 기존에 연구개발 되었던 스마트케인보다 사용자 편의가 고려된 실용적인 제품을 개발하기 위해 초음파를 이용한 거리측정에서 보다 먼 거리를 측정할 수 있고 음파의 반향파라는 특성으로 생기는 오차의 결과를 최적화 할 수 있는 알고리즘을 기반으로 거리 알람 신호를 촉각으로 전달하고 GPS 정보를 이용하여 현재 위치를 음성으로 알리는 동시에 인체 공학적인 형태로 디자인되어 사용자 친화적인 발전된 형태의 스마트케인을 제안하고 구현한다.

Dilution of Precision 정보를 이용한 INS/GPS 결합시스템 위치오차 개선 (Improving INS/GPS Integrated System Position Error using Dilution of Precision)

  • 김현석;백승준;조윤철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.138-144
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    • 2017
  • 본 논문에서는 INS/GPS결합 시스템에서 GPS가 기만신호 또는 지형지물에 의한 가시선이 제한되어 위성의 기하학적 배치가 저하되는 조건을 고려하였고, 통합항법 성능을 향상시키기 위한 방법을 제안하였다. 먼저 GPS의 DOP에 측정 공분산 이 연동되는 가변 공분산 확장 칼만필터(VCEKF)를 제시하였다. 그리고 몬테칼로 시뮬레이션을 통하여 EKF와 VCEKF를 사용한 통합항법 시스템의 항법성능을 분석하였다. DOP 값이 낮은 경우보다 DOP값이 높을 경우에 VCEKF가 확정 공분산을 사용하는 EKF보다 우수한 추정 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

대형 접시형 안테나 추적성능 검증에 관한 연구 (A Study on the Validation of Tracking Performance of a Big Parabola Antenna System)

  • 오창열;오승엽
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.77-82
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    • 2010
  • 무선주파수를 사용하는 추적안테나의 추적성능은 비행체 추적 및 위치 측정에서 매우 중요한 요소이나, 전기적 물리적으로 매우 큰 안테나의 특성을 정확히 측정하는 것은 쉽지 않다. 특히 우주응용분야에서 사용되는 대형 접시형 추적안테나 시스템과 같이 신호원을 따라 안테나의 지향방향이 변하는 경우에는 안테나 지향방향에 따라 특성이 일정하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 대형 추적안테나 시스템의 추적 성능지표인 지향정확도 및 추적정확도에 영향을 주는 오차요인을 검토하고, 나로우주센터에서 원격측정용으로 사용하고 있는 11m 대형 접시형 추적안테나에 대한 추적성능을 효율적으로 측정할 수 있는 저궤도위성(Low Earth Orbit)을 사용한 측정방법 및 그 결과를 기술한다.

Arrayed-Waveguide Grating의 경로 오차 측정을 위한 저 간섭 광원 간섭계 (Low Coherence Interferometer for Measurement of Path Length Errors in Arrayed-Waveguide Grating)

  • 송영기;허남춘;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.539-546
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    • 2004
  • 고밀도 AWG (Arrayed-Waveguide Grating)의 광 경로차 에러를 정확히 측정하기 위하여 개선된 형태의 저간섭 광원 간섭계를 구성하였고, 새로운 해석방법을 제시하였다. 소프트웨어적인 방법을 이용하여 하드웨어면에서 실험장치를 간략화할 수 있었다. 또한 인접 간섭신호들 사이의 실제 피크 위치 차이를 보간법을 이용하여 정확히 측정할 수 있다. 특정 AWG의 위상 에러를 측정하였고, 이 에러를 가정하여 계산한 파장 투과 특성이 실제 AWG의 파장투과 특성과 유사함을 보임으로써, 제시한 측정 장치의 정확성을 입증하였다.

스퀸트 모드 SAR 영상 형성을 위한 역투영 알고리즘에서의 자동초점 기법 적용 연구 (A Study on Autofocus Method for Back-Projection Algorithm under the Squint Mode in Synthetic Aperture Radar)

  • 황정훈;김환우
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권7호
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    • pp.81-89
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    • 2017
  • 요동이 존재하는 환경에서, 요동 측정 오차에 의한 성능 저하를 극복하기 위한 신호처리 방식의 자동초점(Autofocus, AF) 기법의 적용은 필수적이다. 본 논문에서는 스퀸트 모드에서 획득한 합성 개구면 레이다 데이터에 역투영 알고리즘(back-projection algorithm, BPA)으로 영상을 형성하고, AF를 효과적으로 적용하기 위한 방식을 연구하였다. 자동 초점 기법의 효과적인 적용을 위해 BPA 영상을 회전한 상태로 형성하는 방식을 제안하며, 이때 필요한 후처리 도플러 위치 정렬 함수를 유도하였으며, 비행시험을 통해 획득한 SAR(Synthetic Aperture Radar, SAR) 원시 데이터에 적용하여 성능 개선을 확인함으로써, 실 데이터에서도 유효한 방식임을 확인하였다.

GB-SAR의 간섭기법을 통한 물체의 변위 측정 및 대기보정 (A Measurement of Target Displacement by Using GB-SAR Interferometry and Atmospheric Correction)

  • 이재희;이훈열;조성준;성낙훈;김정호
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.25-28
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    • 2008
  • 본 논문에서는 GB-SAR의 간섭기법을 이용하여 물체의 변위 측정에 대한 정밀도를 조사하였으며, 또한 대기보정을 거친 후 정밀도의 변화에 대해서 확인하였다. GB-SAR 시스템에서 안테나는 중심주파수 5.3 GHz, 밴드 폭 600 MHz인 C밴드 안테나를 사용하였고, 신호의 증폭을 위해 마이크로파 앰프를, 다편파 측정 및 분석을 위하여 스위치를 장착하였다. 레일의 총 길이는 5 m, 이동간격은 5 cm, 최대 관측 거리는 약 200 m이다. 변위 측정에 사용된 이동산란체는 trihedral corner reflector로서, 시스템 전방 약 160 m에 위치하며 시스템 방향으로 1 mm에서 40 mm 전진시켰다. 이동산란체의 실제 변위와 GB-SAR 시스템의 위상변화로 관측된 변위의 상관계수는 편파에 따라 0.9995에서 0.9996으로 나타났다. 마이크로파의 전파과정에서 거리와 습도에 따른 지연 효과를 고려하기 위하여 대기보정식을 구하였으며, 이를 이동산란체의 위상에 적용한 결과 상관계수는 0.9997에서 0.9999의 값을 나타냈고 40 mm 이동시 오차가 1 mm 이내를 나타냄으로서 대기보정을 통한 결과가 더 높은 정밀도를 나타냄을 확인하였다.

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