• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.609-612
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• 2000

본 논문에서는 음원에 관한 정보가 미지의 상황에서 마이크로폰 어레이를 사용하여 두 음원신호를 분리하는 ,시스템을 제안한다 이 시스템은 두 단계로 구성되어 있으며, 첫 번째 단계에서는 파워가 큰 제 1음원의 DOA(Direction Of Arrival)를 추정하고, AMUSE(Algorithm for Multiple Unknown Signals Extraction)법을 사용한 Blind Deconvolution에 의해 음원신호의 분리를 행한다 두 번째 단계에서는 파워가 낮은 제 2음원의 강조신호를 사용하여 DSA(Delay and Sum Array)법에 의해 제 2음원의 DOA를 추정하고,AMUSE법의 출력신호와 두 음원의 DOA를 이용하여 ANF(Adaptive Notch Filter)를 구성하고, 두 음원신호의 재 분리를 행한다. 그리고, 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유효성을 검토한 결과 두 음원 신호가 분리 가능한 것이 확인되었다.

• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.869-880
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• 2021

Herein, we estimate the direction of arrival (DOA) of non-Gaussian signals for nested arrays (NAs) by implementing the fourth-order difference co-array (FODC) and successive methods. In particular, considering the property of the fourth-order cumulant (FOC), we first construct the FODC of the NA, which can obtain O(N⁴) virtual elements using N physical sensors, whereas conventional FOC methods can only obtain O(N²) virtual elements. In addition, the closed-form expression of FODC is presented to verify the enhanced degrees of freedom (DOFs). Subsequently, we exploit the vectorized FOC (VFOC) matrix to match the FODC of the NA. Notably, the VFOC matrix is a single snapshot vector, and the initial DOA estimates can be obtained via the discrete Fourier transform method under the underdetermined correlation matrix condition, which utilizes the complete DOFs of the FODC. Finally, fine estimates are obtained through the spatial smoothing-Capon method with partial spectrum searching. Numerical simulation verifies the effectiveness and superiority of the proposed method.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.189-194
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• 2006

본 논문에서는 고해상도 도래방향 추정기법인 MUSIC(Multiple Signal Classification) 알고리즘의 설계에 대해서 연구하였다. MUSIC 알고리즘은 고유벡터와 방향벡터의 요소가 복소수이기 때문에 하드웨어 구현을 위해서는 입력상관행렬을 확장하거나 유니터리(Unitary) 개념을 적용해야 한다. 이에 따라 MUSIC 알고리즘의 방향벡터와 잡음고유벡터가 서로 직교한다는 성질을 이용하여, 소자 간격과 도래방향을 고려한 기지의 방향벡터와 신호에 의한 잡음고유벡터의 실수연산을 통해 도래방향을 구하였다. 본 논문에서는 MUSIC 알고리즘을 안테나 소자가 2개, 소자 간격이 0.5A인 경우에 대해서 하드웨어 구현이 가능하도록 Verilog HDL(Verilog Hardware Description Language)을 이용하여 설계하고 결과를 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권10A호
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• pp.988-995
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• 2006

본 논문에서는 방위각과 고각을 동시에 탐지하는 2차원 멀티베이스라인 센서 배열 설계에서 DOA(Direction Of Arrival) 정확도를 유지하면서 센서 안테나수를 최소화하기 위해 위상차 공간에서 유클리드 최소 거리함수를 이용한 논하모닉 배열 구조 설계 메소드를 제안한다. 제안된 메소드는 기존 메소드와 달리 최소 이격 거리비가 반파장 이상인 경우에도 적용 가능할뿐더러 임의 배열구조에서도 적용이 가능한 장점을 갖는다. 다중신호 입사조건에서 초분해능 알고리즘을 적용한 모의 실험을 통해 설계 접근성의 효율성을 제시하였다. 또한 제안된 메소드를 적용하여 2차원 비대칭 배열 안테나를 설계하였고, 제작된 배열 안테나를 이용한 실험 결과를 통해 그 성능을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권6호
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• pp.48-59
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• 2000

안테나 센서 어레이를 이용하여 수신되는 전파의 도래각을 추정하는 방식으로서 MUSIC(multiple signal classification)과 같은 고유분해(eigendecomposition)를 기반으로 한 방식은 백색잡음 환경하에서는 고분해능의 우수한 성능을 보이지만 유색잡음이 존재하는 환경에서는 성능이 크게 저하된다. 본 논문에서는 주기성을 가진 신호에 잡음이 더해진 선호를 웨이브렛 영역으로 변환하여 신호와 잡음을 분리하는 방법을 사용하여 유색잡음이 있는 환경에서 도래각 추정 문제를 접근하였다. 배경잡음만 있는 경우 센서 어레이 출력을 이산 웨이브렛 분해를 하여 얻은 멀티스케일 성분들의 공분산 행렬은 밴드화된 행렬로 근사화 할 수 있는데 비하여 협대역 신호는 멀티스케일 성분간의 상관성은 급속히 감소하는 현상을 보이지 않고 공분산 행렬에서는 신호성분이 전체 행렬에 분포한다. 어레이 출력의 공분산 행렬을 웨이브렛 영역으로 변환하여 유색잡음에 해당하는 특정 밴드를 삭제하고 MUSIC과 같은 기존의 공간 스펙트럼 추정방식을 적용하여 도래각을 추정 한 다음 그 결과로 부터 신호성분을 합성하여 삭제한 밴드를 채우는 과정을 반복하여 정확한 도래각을 얻는 방안을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 여러 가지 형태의 상관함수 특성을 가진 유색잡음 환경에서 모의실험을 통하여 기존 방식과 비교 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권1호
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• pp.15-23
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• 2003

본 논문에서는 입사 신호의 근사 공분산 행렬을 이용하여 신호의 입사각을 빠르게 추정하는 입사각 추정 알고리듬을 제안한다. MUSIC(MUltiple Signal Classification) 알고리듬과 같은 기존의 부분공간 입사각 추정 알고리듬은 입력 공분산 행렬을 구하기 위해서 다수의 표본 신호를 필요로 하며, 입력 공분산 행렬을 획득하기 위한 표본 신호의 수신시간 동안 입사각 추정이 수행될 수 없으므로 빠른 신호처리가 불가능하다. 또한 코히어런트 신호가 입사하는 경우에 코히어런트 신호간의 간섭으로 신호의 입사각을 정확하게 추정할 수 없다. 제안한 입사각 추정 알고리듬은 빔 형성기를 이용하여 매 표본 신호의 공간적인 빔 형성을 먼저 수행하여 신호간의 간섭을 제거한 후에 센서의 출력 값을 이용하여 방위각 응답(bearing response)과 방향 스펙트럼(directional spectrum)을 구한다. 방위각 응답으로 대략적인 신호의 입사각을 추정한 후에 방향 스펙트럼을 이용하여 정착하게 신호의 입사각을 추정한다. 제안 입사각 추정 알고리듬은 공분산 행렬을 구하기 위하여 그 순간의 각 어레이 소자에 입사되는 표본 신호만을 사용하고 방위각 응답을 구하기 위해서 몇 순간 동안의 표본 신호만 필요로 하므로 기존 입사각 추정 알고리듬에 비하여 크게 향상된 입사각 추정 속도를 갖는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2777-2784
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• 2011

본 논문에서는 비변수 추정 알고리즘을 토대로 선형배열 안테나와 원형배열 안테나로부터 수신되는 다중신호의 DOA와 적응 빔성형 알고리즘을 연구하고 분석하였다. 비변수 추정 알고리즘에서는 입사각의 함수로써 신호에너지를 추정하기 위하여 고분해능과 잡음억압을 도출하도록 비이차놈을 사용하여 규칙화 목적함수를 최소화하였다. 그리고 나서, 신호와 잡음공간 조정벡터로부터 DOA를 추정하였고, 공간벡터에 의하여 도출된 가중치 벡터를 적용하여 적응 빔성형 패턴을 개선하였다. 특히, 안테나 배열방법과 배열소자의 수에 따라 입사되는 다중신호의 방향성 판별 능력과 적응빔을 성형하는 능력을 비교하고 고찰하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.388-394
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• 2016

안테나 배열을 통한 방향 탐지는 여러 분야에서 활발하게 이루어지고 있는 연구 분야이다. Beamforming, Capon's method, maximum likelihood(ML), MUSIC 등과 같은 방향 탐지 알고리즘이 대표적이다. 최근 방향 탐지 이론은 압축센싱기법을 이용하여 신호의 희소도를 이용한 방법의 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 그 중 하나인 신호의 데이터 행렬을 fitting하는 L1-SVD 알고리즘의 성능을 알아보기 위해 MUSIC 알고리즘과 비교하여 장단점을 알아본다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.1-6
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• 2003

탱크나 경유자동차 등과 같이 지상에서 이동하는 차량들의 엔진소음은 광대역 특성을 갖고 또한 지형의 다양성 및 표적의 이동으로 인한 다양한 반사 등으로 변화가 심하기 때문에 탐지나 추적이 쉽지 않다 또한 전장 등과 같이 복잡한 환경에서는 배열안테나의 위치 선정 등의 어려움으로 앨리아싱이 일어날 수도 있다. 본 논문에서는 수동 배열 안테나의 성긴 배치로 인한 심각한 공간 앨리아싱 조건하에서 광대역 신호를 방사하는 이동체의 탐지 및 추적 문제에 대해서 연구하였다. 여기서 서브밴드 MUSIC 알고리즘에 근거한 고해상도의 방위각 추정 알고리즘을 개발하였다. 이 것은 공간 앨리아싱으로 인하여 표적의 방위각 추정 값이 변할 때에도 실제의 방위각을 추정할 수 있는 알고리즘이다 결과적으로 이 알고리즘이 성긴 안테나 배치로 인한 공간 앨리아싱 영향을 극복하고 위치 추정을 개선함을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.89-93
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• 2013

본 연구는 공간상에서 수신기에 입사하는 목표물 도래방향을 추정하는 것이다. 본 연구는 다중 입력 다중 출력 배열 안테나 시스템에서 상관성 간섭신호를 제거하기 위해서 제한 행렬을 이용하여 공분산 벡터를 제시하였고 비용함수와 최소 분산방법을 이용하여 목표물 도래방향을 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안된 알고리즘 성능을 기존 SPT_LCMV알고리즘과 비교분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 방법이 기존 SPT_LCMV알고리즘보다 우수함을 나타내었다.