• 제목/요약/키워드: Doppler Spectrum

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기상 레이다에서의 클러터 영향 분석 (Analysis of Clutter Effects in a Weather Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1641-1648
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    • 2016
  • 기상 레이다는 해당 영역에서의 비, 구름이나 먼지 입자 등에 의해 반사되어 나타나는 기상신호로부터 신호의 도플러 주파수 및 도플러 스펙트럼 폭 값들을 추정한다. 이러한 값들은 평균풍속, 대기교란 정도 등의 정보와 직접적으로 연관된 중요한 변수들이다. 따라서 정확한 기상정보를 얻기 위해서는 이러한 추정 값들에 대한 매우 높은 신뢰성이 요구 된다. 그러나 기상 레이다에서는 기상현상에 의한 수신 신호뿐만 아니라 지표면 반사나 이동하는 물체 등에 의한 반사파들, 즉 클러터가 포함되어 나타나게 된다. 이러한 클러터들의 존재는 기상정보 추출을 위한 변수 값들을 추정하는데 심각한 오차를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 강력한 클러터들에 의한 추정 오차를 분석하기 위하여 기상 수신신호 및 클러터들에 대한 도플러 스펙트럼 모델들을 각각 도출하였다. 이러한 모델들을 이용하여 기상 신호 및 클러터 전력에 따른 다양한 수신신호들을 모의 구현하고 처리함으로서 클러터에 의한 영향을 분석하였다.

항공기용 레이다를 위한 효율적인 클러터 모의 방법 (The Efficient Clutter Simulation Method for Airborne Radars)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1123-1130
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    • 2019
  • 항공기용 레이다 시스템의 효율적인 개발 및 성능 시험을 위해서는 탑재된 레이다 시스템의 특성 때문에 발생하는 강력한 클러터들의 모의 구현이 필수적이다. 이러한 클러터들의 모의 구현이 효율적으로 이루어질 수 있다면 실험실내에서의 알고리즘 검증, 분석 및 성능 평가 등이 가능하다. 따라서 매우 경제적이면서도 효과적인 시스템 설계 및 구현이 이루어질 수 있다. 그러나 이러한 클러터들은 항공기의 비행경로 또는 안테나 빔의 조향 각도, 지표면 반사정도 등에 따라 매우 다양한 형태로 발생하게 되고 따라서 클러터의 모의 구현이 매우 까다롭고 번거롭다는 것이 가장 큰 문제점이다. 따라서 본 논문에서는 항공기용 레이다에서 발생하는 다양한 형태의 클러터들을 효율적으로 모의구현할 수 있는 범용 도플러 전력 스펙트럼 모델을 제안하였다. 또한 이러한 범용 스펙트럼 모델에서의 파라미터 값들의 변경 및 조정을 통하여 실제로 시스템에서 필요로 하는 시간영역에서의 다양한 클러터들을 가변적으로 용이하게 발생시킬 수 있음을 보였다.

Evaluation of reactor pulse experiments

  • I. Svajger;D. Calic;A. Pungercic;A. Trkov;L. Snoj
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권4호
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    • pp.1165-1203
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    • 2024
  • In the paper we validate theoretical models of the pulse against experimental data from the Jozef Stefan Institute TRIGA Mark II research reactor. Data from all pulse experiments since 1991 have been collected, analysed and are publicly available. This paper summarizes the validation study, which is focused on the comparison between experimental values, theoretical predictions (Fuchs-Hansen and Nordheim-Fuchs models) and calculation using computational program Improved Pulse Model. The results show that the theoretical models predicts higher maximum power but lower total released energy, full width at half maximum and the time when the maximum power is reached is shorter, compared to Improved Pulse Model. We evaluate the uncertainties in pulse physical parameters (maximum power, total released energy and full width at half maximum) due to uncertainties in reactor physical parameters (inserted reactivity, delayed neutron fraction, prompt neutron lifetime and effective temperature reactivity coefficient of fuel). It is found that taking into account overestimated correlation of reactor physical parameters does not significantly affect the estimated uncertainties of pulse physical parameters. The relative uncertainties of pulse physical parameters decrease with increasing inserted reactivity. If all reactor physical parameters feature an uncorrelated uncertainty of 10 % the estimated total uncertainty in peak pulse power at 3 $ inserted reactivity is 59 %, where significant contributions come from uncertainties in prompt neutron lifetime and effective temperature reactivity coefficient of fuel. In addition we analyse contribution of two physical mechanisms (Doppler broadening of resonances and neutron spectrum shift) that contribute to the temperature reactivity coefficient of fuel. The Doppler effect contributes around 30 %-15 % while the rest is due to the thermal spectrum hardening for a temperature range between 300 K and 800 K.

Hepatic Hemangiomas: Spectrum of US Appearances on Gray-scale, Power Doppler, and Contrast-Enhanced US

  • Kyoung Won Kim;Tae Kyoung Kim;Joon Koo Han;Ah Young Kim;Hyun Ju Lee;Seong Ho Park;Young Hoon Kim;Byung Ihn Choi
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제1권4호
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    • pp.191-197
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    • 2000
  • Because US plays a key role in the initial evaluation of hepatic hemangiomas, knowledge of the entire spectrum of US appearances of these tumors is important. Most hemangiomas have a distinctive US appearance, and even with those with atypical appearances on conventional gray-scale US, specific diagnoses can be made using pulse-inversion harmonic US with contrast agents. In this essay, we review the spectrum of US appearances of hepatic hemangiomas on conventional gray-scale, power Doppler, and pulse-inversion harmonic US with contrast agents.

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동시계수 양전자 소멸 측정에 의한 양성자 조사된 Si 구조 특성 (Proton Irradiated Cz-Si by the Coincidence Doppler Broadening Positron Annihilation Spectroscopy)

  • 이권희;이종용
    • 한국진공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.367-373
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    • 2011
  • 동시 계수 도플러 넓어짐 양전자 소멸 분광법으로 p형과 n형 실리콘 시료에 0, 4.0 MeV 에너지의 1.0, $2.0{\times}10^{13}$ protons/$cm^2$ 양성자 빔 조사에 의한 결함을 측정하여 실리콘 구조 특성에 대하여 조사하였다. 양전자와 전자의 쌍소멸로 발생하는 감마선 스펙트럼의 수리적 해석 방법인 S-변수와 W-변수를 사용하여, 시료의 구조 변화를 측정하였다. 본 연구에서 측정된 S-변수는 시료에 조사된 양성자의 빔 에너지에 따라 변하지 않고 거의 일정한 값을 보인 반면, 양성자 조사량의 변화에 따라 결함이 증가하였으며, 그 이유는 양성자 조사 에너지에 따른 Bragg 피크 때문에 에너지는 시료의 특정 깊이에 주로 결함을 형성하여 시료전체에는 결함으로 잘 나타나지 않기 때문으로 판단된다. 그리고 빔의 조사량에 따른 결함의 영향이 큰 것으로 나타났다.

헬기탑재 펄스 도플러 레이다 신호처리기 개발 (A Helicopter-borne Pulse Doppler Radar Signal Processor Development)

  • 곽영길;전인평;최민수;황광연;이강훈;이재호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.443-446
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    • 2005
  • This paper presents the results of the design and implementation of the airborne pulse doppler radar signal processor using high multi-DSP for the multi-function radar capability such as short-range, midium-range, and long-range depending on the mission of the vehicle. Particularly, the radar signal processor is developed using two DSP boards in parallel for the various radar signal processing algorithm. The key algorithms include LFM chirp waveform-based pulse compression, MTI clutter filter, MTD processor, adaptive CFAR, and clutter map. Especially airborne moving clutter Doppler spectrum compensation algorithm such as TACCAR is implemented for the multi-mode airborne radar system. The test results shows the good Doppler spectral separation for the clutter and the moving target in the flight test environment using helicopter

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고속 Multi-DSP를 이용한 헬기탑재 펄스 도플러 레이다 신호처리기 개발 (A Helicopter-borne Pulse Doppler Radar Signal Processor Development using High Speed Multi-DSP)

  • 곽영길;최민수;전인평;황광연;이강훈;이재호
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.23-28
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    • 2005
  • An airborne radar is an essential aviation electronic system of the helicopter to perform various missions in all-weather environments. This paper presents the results of the design and implementation of the airborne pulse doppler radar signal processor using high multi-DSP for the multi-function radar capability such as short-range, midium-range, and long-range depending on the mission of the vehicle. Particularly, the radar signal processor is developed using two DSP boards in parallel for the various radar signal processing algorithm. The key algorithms include LFM chirp waveform-based pulse compression, MTI clutter filter, MTD processor, adaptive CFAR, and clutter map. Especially airborne moving clutter Doppler spectrum compensation algorithm such as TACCAR is implemented for the multi-mode airborne radar system. The test results shows the good Doppler spectral separation for the clutter and the moving target in the flight test environment using helicopter.

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Performance of Continuous-wave Coherent Doppler Lidar for Wind Measurement

  • Jiang, Shan;Sun, Dongsong;Han, Yuli;Han, Fei;Zhou, Anran;Zheng, Jun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권5호
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    • pp.466-472
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    • 2019
  • A system for continuous-wave coherent Doppler lidar (CW lidar), made up of all-fiber structures and a coaxial transmission telescope, was set up for wind measurement in Hefei (31.84 N, 117.27 E), Anhui province of China. The lidar uses a fiber laser as a light source at a wavelength of $1.55{\mu}m$, and focuses the laser beam on a location 80 m away from the telescope. Using the CW lidar, radial wind measurement was carried out. Subsequently, the spectra of the atmospheric backscattered signal were analyzed. We tested the noise and obtained the lower limit of wind velocity as 0.721 m/s, through the Rayleigh criterion. According to the number of Doppler peaks in the radial wind spectrum, a classification retrieval algorithm (CRA) combining a Gaussian fitting algorithm and a spectral centroid algorithm is designed to estimate wind velocity. Compared to calibrated pulsed coherent wind lidar, the correlation coefficient for the wind velocity is 0.979, with a standard deviation of 0.103 m/s. The results show that CW lidar offers satisfactory performance and the potential for application in wind measurement.

상완동맥 Doppler 영상의 입사각 의존성과 Aliasing에 관한 연구 (The Study of Aliasing and Incidence Angle Dependence of Doppler Image on Humeral Artery)

  • 김상진;지태정
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권4호
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    • pp.379-387
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    • 2008
  • 반접현상(Aliasing)을 제거하기위한 방법 중 속도범위(velocity scale)를 높이는 방법은 동일 조건하에서 속도범위를 높여줌으로써 혈류의 방향이 반대로 나타나는 현상이 점차 사라지는 것을 확인할 수 있었다. Doppler angle을 $0^{\circ}$에 가깝게 하는 실험에서는 각도의 변화에 따른 스펙트럼 파형에서 유의한 차이점을 발견을 하지 못했다. 실제 초음파 검사(Ultrasonography)를 시행할 때는 검사의 편의성과 신속성, 정확성을 고려해서 속도범위에 변화를 주어 검사함으로써 보다 정확한 검사가 시행되리라고 본다. 또한 Doppler Angle에 따라 혈류속도는 기하학적으로 증가하였으며, $70^{\circ}$ 이상에서는 측정불가능 할 정도로 수치가 급상승하여 혈류속도가 Doppler Angle에 크게 의존한다는 것을 알 수 있었다. 혈류의 방향에 따른 실험에서는 입사각이 $60^{\circ}$ 이상에서 오차범위가 증가하였고, $70^{\circ}$ 이상에서는 매우 큰 차이를 보였다. 따라서 입사각은 $60^{\circ}$ 이하가 적당하다고 보며, 사지 혈관(extremity vessel)의 혈류속도를 구하는 데 있어서 Doppler 각도는 $45^{\circ}$에서 $60^{\circ}$가 적절한 것으로 사료된다.

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초음파 프로브 소자 결함이 도플러 영상에 미치는 영향 (소자 결함 증가에 따른 영향을 중심으로) (Influence to the Doppler Images by the Defects of Piezoelectric Elements of the Probe of Medical Ultrasonic Scanners (Focusing on the Impact of an Increase in the Defects of Piezoelectric Elements))

  • 이경성
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제37권2호
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    • pp.117-124
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    • 2014
  • 본 연구는 초음파 진단 장치에서 초음파 프로브 소자의 결함이 도플러 영상에 미치는 영향을 평가한 것이다. 초음파 프로브 소자결함의 여러 유형 중에서 동일한 방식으로 단선된 초음파 프로브 소자 수를 변화하면서, 도플러 모드 영상에 미치는 영향을 실험으로 살펴보았다. 실험 결과는 첫째, 소자 결함에 따른 도플러 속도는 도플러 소자군 부분에서 급격히 변화하고 있으며, 혈류 속도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 둘째, 도플러 소자군 주변에서 결함 있을 때 소자의 번호가 높은 쪽 소자의 결함에 의한 효과가 작은 것을 알 수 있었다. 셋째, 팬텀의 혈류 속도가 높을수록 도플러 속도 스펙트럼의 폭은 커지지만 크기는 감소하고 있다. 그리고 결함이 증가할수록 도플러 속도와 영상의 밝기의 분산이 더 커지는 것으로 나타났다. 이는 프로브 소자의 결함이 증가하면 전체적으로 시간 평균 도플러 속도 프로파일(TADVP)의 크기가 감소하며 고주파수 영역에서 더 빨리 떨어지는 것으로 알 수 있다.