• 제목/요약/키워드: Azimuth Angle Estimation

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원근 혼합환경에서 간단한 닫힌 형식을 이용한 단일 음원 위치 추정 기법 (Simple closed-form solution for a single source estimation in mixed far-field and near-field conditions)

  • 정태진;이균경
    • 한국음향학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.35-41
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    • 2016
  • 본 논문에서는 상관함수와 최소자승 기법에 기반하여 단일 음원의 위치가 원거리 혹은 근거리 모두 가능한 경우, 이에 상관없이 닫힌 형태로 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 최근 균일 환영 배열에서 상호상관함수를 이용하여 원거리 단일 음원의 위치를 2차원으로 추정하는 기법이 제안되었으며, 이를 확장하여 근거리 단일 음원의 위치를 3차원으로 추정하는 기법이 제안되었다. 그러나 기존 기법은 음원의 위치가 원거리, 혹은 근거리로 제한된 상황만 다루고 있다. 반면 제안 기법은 먼저 원거리 음원으로 가정하여 거리 독립적으로 방위와 고각을 구하고 이후 거리 추정에서 원거리와 근거리 음원을 구분하여 혼합 환경에 적용가능하다. 시뮬레이션에서는 두 가지 경우 모두에 대해 실험하여 제안 기법의 타당성을 검증하였다.

2차원 퍼진 신호를 추정하는 두단계 방법 (Two-Step Procedures for the Estimation of Two-Dimensional Distributed Sources)

  • 이성로;송익호;이주식;박정순
    • 한국음향학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.60-66
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    • 1997
  • 신호도착방향 추정에 관한 대부분의 연구는 신호원을 점신호원이라 두고 이루어져 왔으나, 실제 환경에서는 신호원을 퍼진 신호모형으로 두면 더 알맞게 추정할 수 있을 때가 많다. 신호원이 어떤 영역에 걸쳐 퍼져 있을 때 우리는 잘 알려진 신호도착방향 추정 방법들을 직접 사용할 수 없다. 이 논문에서는 2차원 퍼진 신호원을 중심각과 퍼짐의 정도로 나타내고, 3차원 공간에서 두단계 기법을 써서 모수형 퍼진 신호원의 수직, 수평각을 추정하였다.

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차세대 이동통신시스템에서 Location Service를 위한 신호도착방향 추정기법 (Estimation Technique of Direction of Arrival for Location Service in the next Generation Mobile Communication System)

  • 이성로;최명수;김철희;안동순;김종화
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5A호
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    • pp.284-293
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    • 2003
  • Location Service는 주로 위성을 이용한 GPS 방법에 의해 이루어진다. 그러나 스마트안테나를 쓰는 차세대이동통신시스템에서는 신호도착방향(DOA: Direction Of Arrival) 추정기법을 써서 Location Service가 가능하다. 본 논문에서는 차세대이동통신시스템에서 Location Service를 위한 DOA 추정기법에 관해 연구하고 타당성을 컴퓨터 모의실험을 통해 알아본다. 먼저, 직교하는 수직$.$수평 배열처리기를 써서 퍼진신호원의 DOA 추정문제를 다룬다. 수직배열처리기에서 수직 방향의 DOA를 추정한 다음 수평배열처리기에서 순차적으로 수평방향의 DOA를 추정한다. 다음으로, 3개의 스마트안테나를 이용하여 특정 신호원의 Location Service를 수행하는 과정을 컴퓨터 모의실험으로 보임으로서 제안된 DOA 추정기법이 차세대 이동통신시스템에서 Location Service를 위해 쓰일 수 있다는 타당성을 고찰한다.

환형배열에서 닫힌 형식을 이용한 코히어런트 분산 단일음원의 위치 추정 기법 (Closed-form Localization of a coherently distributed single source with circular array)

  • 정태진;신기철;박규태;조성일
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.437-442
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    • 2018
  • 본 논문에서는 환형배열을 이용하여 단일음원이 코히어런트 분산 분포를 가지는 경우 닫힌 형태로 음원의 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 음원이 다중경로를 거쳐 센서에 도달하는 경우 분산음원으로 보이며 이때 음원의 위치는 대표 방위, 대표 고각, 대표 방위의 분포, 대표 고각의 분포 네 가지 변수로 표현될 수 있다. 이러한 경우 DSPE(Distributed Source Parameter Estimator) 기법과 같은 탐색 기법으로 네 변수를 찾기 위해서는 매우 많은 탐색과정을 필요로 한다. 본 논문에서는 빠른 위치 추정을 위해 센서간의 상관함수와 최소자승기법을 이용하여 닫힌 형식으로 대표 방위와 고각을 추정하는 기법을 제안한다. 특히 음원이 대표적인 분포 모델인 가우시안 분포를 따를 경우 방위와 고각의 표준편차 또한 닫힌 형식으로 추정한다. 시뮬레이션에서는 DSPE 기법과 비교하여 제안 기법의 타당성을 확인하였다.

Tone 입사신호에 대한 주파수 영역 SPICE 알고리즘 (SPICE Algorithm for Tone Signals in Frequency Domain)

  • ;백지웅;홍우영;김성일;이준호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권7호
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    • pp.560-565
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    • 2018
  • 기존에 제안된 SPICE(Sparse Iterative Covariance-based Estimation) 알고리즘은 시간영역에서 구현되며 공분산 행렬에 sparse recovery 기법을 적용함으로써 표적 방위각을 추정한다. 본 논문은 기존의 시간영역에서 다루던 SPICE 알고리즘을 주파수 영역으로 확장함으로써 주파수 영역에서도 구현 가능함을 보여준다. 또한 기존의 주파수 영역 표적 방위각 추정 알고리즘의 성능에 비하여 제안된 알고리즘의 성능이 우수함을 보여준다.

Fuzzy-Model-Based Kalman Filter for Radar Tracking

  • Lee, Bum-Jik;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.311-314
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    • 2003
  • In radar tracking, since the sensor measures range, azimuth and elevation angle of a target, the measurement equation is nonlinear and the extended Kalman filter (EKF) is applied to nonlinear estimation. The conventional EKF has been widely used as a nonlinear filter for radar tracking, but the considerably large measurement error due to the linearization of nonlinear function in highly nonlinear situations may deteriorate the performance of the EKF. To solve this problem, a fuzzy-model-based Kalman filter (FMBKF) is proposed for radar tracking. The FMBKP uses a local model approximation based on a TS fuzzy model instead of a Jacobian matrix to linearize nonlinear measurement equation. The hybrid GA and RLS method is used to identify the premise and the consequent parameters and the rule numbers of this TS fuzzy model. In two-dimensional radar tracking problem, the proposed method is compared with the conventional EKF.

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순방향 링크 AOA 측정치를 이용한 CFS 방법의 성능 개선 (Development of a Modified CFS Method in Forward-Link AOA Positioning)

  • 임현자;박지원;송승헌;성태경
    • 전기학회논문지
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    • 제58권3호
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    • pp.639-644
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    • 2009
  • This paper presents a modified CFS (Closed-Form Solution) for FLAOA (Forward Link AOA) measurements. During when the pseudo-measurement equation for FLAOA is derived, the angle measurement noise is treated more carefully in approximation. As the covariance matrix of the pseudo-measurement noise is influenced by unknown user positions and azimuth, a two-step estimation technique is used in the proposed CFS. The performance of the proposed CFS for FLAOA is compared to that of the conventional CFS for FLAOA and RLAOA (Reverse Link AOA) in a computer simulation. Simulation results show that the proposed method is potentially suitable for applications involving the localization and guidance of indoor mobile robots.

Near Field Shading 함수를 이용한 표적 거리 추정 기법 (Target Ranging Method by Using Near Field Shading Function)

  • 최주평;이원철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.199-202
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    • 2002
  • This paper introduces the near field shading beamformer using widely known Chebyshev and Hanning window in the field of digital signal processing. The proposed shading beamformer improves the estimation of range as well as azimuth angle of targe residing in near field. A series of sensor weighting values are calculated from the FFT operation of given shading functions in time domain. This paper verifies the performance of the focused beamformer having the proposed shading sensor weights which are used to detect the range of target. Throughout computer simulations this paper exploits the performance improvement of the proposed shading beamformer as varying the frequency band of the received radiated signal along the non-uniform array.

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고속 수중운동체 탐지를 위한 일반화된 사인파 주파수 변조 기반 고해상도 거리 및 속도 추정 기법 (High-resolution range and velocity estimation method based on generalized sinusoidal frequency modulation for high-speed underwater vehicle detection)

  • 박진욱;김근환;석종원;홍정표
    • 한국음향학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.320-328
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    • 2023
  • 고속 수중운동체 능동 탐지는 수중 무기 방어 시스템에 중요한 기술로, 정확한 표적 탐지와 거리 및 속도 추정이 필수적이다. 빔 형성 각도마다 신호를 순차적으로 송신해야 하지만 펄스 분할 송신 방법은 거리 추정의 모호성이 발생한다. 이를 보완하기 위해 다중 주파수 기반 방법이 제안되었지만 대역폭을 분할할 경우 시간-대역폭 곱에서 손실이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 대역폭을 분할하지 않아도 부펄스 간의 상관관계를 낮게 설계할 수 있는 일반화된 사인파 주파수 변조(Generalized Sinusoidal Frequency Modulation, GSFM)를 사용한 능동 고속 탐지 기법을 제안한다. 제안한 방법은 펄스 길이를 최소화시킨 GSFM을 사용함으로써 표적의 거리와 속도를 빠르게 갱신할 수 있다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 잔향이 존재하는 모의 환경을 구축하였다. 모의 실험 결과 0.05 s의 선형 주파수 변조 펄스는 한정적인 주파수 대역으로 인해 추정 거리 대비 평균적으로 50 %의 거리 추정 오차와 103 %의 속도 추정오차가 발생하였다. 이에 반해, GSFM은 같은 길이의 펄스를 사용하더라도 추정 거리 대비 거리 추정 오차와 속도 추정 오차가 각각 10 %와 14 %로 표적을 비교적 정확하고 빠르게 추적할 수 있었다. 게다가, GSFM은 방위별로 직교성이 높은 부펄스를 송신하여 표적의 대략적인 방위까지 알 수 있었다.

바이스태틱 MIMO 레이다 시스템에 적용되는 ML 도래각 추정 알고리즘의 근사 추정치에 대한 Closed-Form 표현 (Closed-Form Expression of Approximate ML DOA Estimates in Bistatic MIMO Radar System)

  • 백지웅;김종만;이준호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.886-893
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    • 2017
  • RCS 기술의 발달과 레이다 기술의 발달에 따라 바이스태틱, 멀티스태틱 레이다 시스템이 많이 사용되고 있다. 본 논문은 바이스태틱 MIMO 레이다 시스템의 수신신호 모델링 유도 과정을 보이고, ML 도래각 추정 알고리즘에 바이스태틱 신호를 적용했을 때의 성능 분석을 다룬다. ML 도래각 추정 알고리즘인 경우, 신호원의 개수에 따라 도래각 추정에 요구되는 탐색 차원 또한 증가하게 되어 많은 계산량을 요구한다. 해당 문제점을 해소하기 위해 본 논문은 해당 알고리즘의 추정오차를 closed-form 표현으로 유도함으로써 별도의 도래각 추정 없이 바이스태틱 환경의 수신신호에 대한 ML 알고리즘의 성능분석이 가능함을 보인다.