• 제목/요약/키워드: Direction of arrival (DOA)

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Hopfied 신경회로망에 바탕을 둔 음원 방향 탐지의 결정 이론적 접근 (A Decision-Theoretic Approach to Source Direction Finding Based on the Hopfield Neural Network)

  • 정완섭;조문제;은희준
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제13권1E호
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    • pp.55-63
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    • 1994
  • 다중센서 시스템의 문제점, 특히 임의의 방향에 대한 목표물의 유무를 판단하는 문제에 접근하기 위하여 결절이론을 소개한다. 이 문제에 대한 해는 대상 방향에 대한 간단한 수 즉, 0 또는 1로 구성된 수의 집합으로 표현된다. 이렇게 코드로 표현된 수는 Hopfield 신경회로망에 의한 최적화 기법으로 변환되며, 이러한 변환은 음원의 방향탐지에 대한 이해를 쉽게 한다. Hopfield 신경회로망 모델의 기존 상태 개선 방법들을 사용할 때 직명하게 되는 난점들을 소개하며, 그것과 관련된 문제점들을 제기한다. 이를 해결하기 위하여 새로운 착상, 즉 0에서 1의 상태로 변할 때 보다 큰 에너지 차이를 보이는 뉴런이 상태 개선의 우위를 점할 수 있다는 접을 제안한다. 이로부터 이전 연구들과는 다른 새로운 상태 개선 방법 및 새로운 관점을 도출하게 된다. 본 논문에서는 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안된 방법의 전망과 음원 방향 탐지의 효율성을 보인다.

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다중경로페이딩이 DDLMS 기반 스마트 안테나의 성능에 미치는 영향 (Impact of Multipath Fading on the Performance of the DDLMS Based Spatio Temporal Smart Antenna)

  • 홍영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권9C호
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    • pp.871-879
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    • 2009
  • 본 논문에서는 코드분할다중접속(CDMA)시스템의 기지국에 설치할 수 있는 시공간 배열 스마트안테나의 성능이 다중경로 환경의 다양한 파라미터의 변화에 어떻게 반응하는지 살펴보았다. 이 논문에서 사용된 스마트안테나는 공간분산구조로 적응배열안테나를, 시간분산구조로 다중경로의 숫자에 따른 finger 의 레이크 수신기로 구성되었으며 빔형성 방법으로 Decision Directed LMS 방법을 사용한다. 스마트안테나는 다중경로 신호의 입사각분산의 정도와 다중경로(finger)의 숫자에 민감하게 반응하는 한편 지연분산의 정도와는 거의 반응하지 않음이 컴퓨터 모의실험으로 증명되었다. 레이크 수신기의 핑거 숫자의 증가가 스마트안테나의 성능을 비선행적으로 개선시키는 효과를 수반함 역시 모의실험으로 보여졌다. 본 논문의 빔형성 과정에서 가중치벡터의 갱신은 PN상관기가 수신신호를 역확산시킨 후에 이루어진다.

직교가중치 탐색방법을 이용한 도착방향 추정 적응어레이 안테나 (Adaptive Antenna Array for DOA Estimation Utilizing Orthogonal Weight Searching)

  • 오정호;최승원;이현배;황영준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.116-125
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    • 1997
  • 본 논문에서는 신호원의 도착방향을 추정하기 위한 새로운 방안으로 직교가중치 탐색(OWS : Orthogonal Weight Searching)이라고 명명되어진 새로운 기술을 제안한다. 신호공간에 직교하는 가중치 벡터는 개선된 공액기울기 방식(Conjugate Gradient Method)을 이용하여 신호행렬로부터 직접 계산되어진다. 본 논문에서 제안되는 기술은 고유치 및 고유벡터를 구할 필요가 없으며, 어레이 입력신호의 개수가 웨이트의 수보다 크지 않다는 가정하에 신호갯수의 탐지과정을 포함하지 않는다. 제안기술이 탐지절차와는 무관하게 수행되기 때문에 어레이 입력의 개수가 몇개인지 성공적으로 파악할 수 없는 열악한 신호환경하에서 제안기술은 우수한 성능을 나타 낸다. 제안된 기술의 성능은 기존의 잘 알려진 고유분해방법과 신호대 잡음비에 따른 각해상도 변에서 비교되어 지고, 계산상의 복잡도 변에서도 기존의 알고리즘과 비교하여 우수함을 보인다.

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희소성 스펙트럼 피팅 도래각 추정 알고리즘의 제한조건에 포함된 상수 결정법 (Determination of Parameter Value in Constraint of Sparse Spectrum Fitting DOA Estimation Algorithm)

  • 조윤성;백지웅;이준호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권8호
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    • pp.917-920
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    • 2016
  • 전통적 도래각 추정기법[1]과 별개로 2004년 이후 입사신호의 입사방향은 공간 영역에서 희소도(sparsity)를 가짐을 이용한 도래각 추정 기법이 제안되었다. 압축센싱 기반 도래각 추정 알고리즘인 SpSF 알고리즘에 이용되는 비용함수는 비선형 다변수 최적화문제이다. 적절한 변환을 통하여 해당 비용함수는 볼록 최적화 (convex optimization) 문제로 표현할 수 있다. 볼록 최적화 문제는 제한조건이 있는 최적화 문제이며 제한조건에 포함되는 상수를 지정해야 한다. 본 연구에서는 제한조건에 포함되는 사용자지정 상수값 결정법을 제안한다. 잡음의 실수부와 허수부가 서로 독립인 평균 0인 정규분포를 따름을 이용하여 제한조건에 포함되는 행렬의 Frobenius norm의 평균을 유도할 수 있으며, 이를 이용하여 제한조건에 포함되는 상수를 결정할 수 있다. 제안된 방법에 의해 결정된 상수를 이용한 SpSF 알고리즘이 실제로 동작함을 보였다.

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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Decoupled Location Parameter Estimation of 3-D Near-Field Sources in a Uniform Circular Array using the Rank Reduction Algorithm

  • Jung, Tae-Jin;Kwon, Bum-Soo;Lee, Kyun-Kyung
    • 한국음향학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.129-135
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    • 2011
  • An algorithm is presented for estimating the 3-D location (i.e., azimuth angle, elevation angle, and range) of multiple sources with a uniform circular array (UCA) consisting of an even number of sensors. Recently the rank reduction (RARE) algorithm for partly-calibrated sensor arrays was developed. This algorithm is applicable to sensor arrays consisting of several identically oriented and calibrated linear subarrays. Assuming that a UCA consists of M sensors, it can be divided into M/2 identical linear subarrays composed of two facing sensors. Based on the structure of the subarrays, the steering vectors are decomposed into two parts: range-independent 2-D direction-of-arrival (DOA) parameters, and range-relevant 3-D location parameters. Using this property we can estimate range-independent 2-D DOAs by using the RARE algorithm. Once the 2-D DOAs are available, range estimation can be obtained for each source by defining the 1-D MUSIC spectrum. Despite its low computational complexity, the proposed algorithm can provide an estimation performance almost comparable to that of the 3-D MUSIC benchmark estimator.

A New Online Calibration Algorithm for Array Antenna using Independent Component Analysis

  • Suk, Mi-Kyung;Lee, Jong-Hyun;Chun, Joo-Hwan;Park, Jin-Kyu;Kim, Yong-Hwan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1568-1572
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    • 2004
  • This paper proposes a new online calibration algorithm for the array antenna system. As you know, the several previous calibration methods for the mutual coupling did not estimate but measure mutual coupling effect at the real or test-bed system directly. Therefore we suggest some idea to compensate the calibration errors due to mutual coupling effect and mismatch in cables and electronic modules without the off-line calibration. In this work, we can calibrate the array antenna system under the operation of the system using Independent Component Analysis(ICA). This is what is called an online calibration. As you know, the ICA method has permutation and scaling problems. However, we solve problems of the ICA method and apply it to the calibration of an array antenna. The method simultaneously estimates the DOA(Direction of Arrival) of the signals, and calibrates the array for that specific angle. The proposed algorithm is evaluated by computer simulation and its behavior is illustrated by a numerical example.

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FM 방송 기반 멀티스태틱 PCL 시스템 원형 배열 안테나 보정을 위한 Array Manifold 측정 및 검증 (Array Manifold Measurement and Verification for UCA Calibration in Multistatic PCL System based on FM Broadcasting)

  • 박준식;심홍석;안준일;송규하
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.165-174
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    • 2021
  • This study describes a method of measurement and verification of array manifold of uniform circular array antenna applicable to multistatic Passive Coherent Location(PCL) system using FM broadcasting. In an environment of outdoor test where FM broadcast signals are scattered, array manifold measurement methods using network analyzer and multi-channel digital receiver are introduced. Also, the descriptions and solutions for the test limits of each measurement method and the considerations affecting the measurement accuracy are presented. In addition, to verify the validity of the measured array manifold, the gain and phase difference were compared with the array manifold data obtained by EM simulation, and the effectiveness and accuracy of the measured array manifolds were compared and analyzed by estimating the direction of arrival of the FM broadcast signal received from the multistatic PCL system.

배열 안테나의 상관성 신호에서 원하는 신호 추정 방법에 대한 연구 (A Study on Desired Signal Estimation in Correlation Signal of Array Antennas)

  • 이민수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.275-280
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    • 2015
  • 본 논문에서는 수정된 MUSIC 도래 방향 추정 알고리즘에 대해서 연구 하였다. 수정된 MUSIC 알고리즘은 특이 값 행렬과 베이즈 방법을 적용시켜 공 분산행렬을 최적화 시키고 가중치를 갱신하여 원하는 신호를 추정하는 방법이다. 그리고 MUSCI 알고리즘의 신호 부 공간 방법을 적용시켜 원하는 신호를 정확히 추정하였다. 무상관 신호가 수신 시스템에 입사하면 기존의 MUSIC알고리즘으로 원하는 신호를 추정 할 수 있다. 그러나 일반적으로 수신 시스템에는 상관성 신호가 입사하므로 기존의 MUSIC알고리즘으로 원하는 도래 방향 신호를 추정할 수 있는 능력이 현저히 떨어진다. 모의실험을 통해서 상관성 신호인 경우에 본 연구에서 제안된 MUSIC알고리즘과 기존의 MUSIC알고리즘의 성능을 비교 분석한다.

실시간 위치 추적 시스템을 위한 ESPRIT 기반의 초 분해능 지연 시간 추정 알고리즘 (An ESPRIT-Based Super-Resolution Time Delay Estimation Algorithm for Real-Time Locating Systems)

  • 신준호;박형래;장은영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권4호
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    • pp.310-317
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    • 2013
  • 본 논문에서는 실시간 위치 추적 시스템 (RTLS: real-time locating system)을 위한 ESPRIT 기반의 초 분해능 지연 시간 추정 (super-resolution time delay estimation) 알고리즘을 개발하고 여러 가지 다중 경로 환경에서 성능을 분석한다. 지연 시간 추정을 위한 기존의 코릴레이션 방식은 다중 경로들의 지연 시간의 차이가 한 칩 이내일 경우 성능이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 대표적인 초 분해능 도래각 추정 알고리즘인 ESPRIT을 지연 시간 추정에 적용하여 주파수 영역 초 분해능 지연 시간 추정 알고리즘을 개발하고 여러 가지 다중 경로 환경에서 알고리즘의 성능을 분석한다.