The unstable signature that is defined as frequency change with respect to the time or frequency modulation, is caused by the external loading variation in specific machinery component and Doppler shift etc. In this study, we analyze the generation mechanism of the unstable signature and apply the Extended Kalman filter (EKF) algorithm for its detection. The performance of Extended Kalman Filter is examined for numerical and measured signals and the results show its validity for unstable signature detection.
스펙트럼 자원의 효율적 이용을 위한 하나의 해법으로 GPS 시각 기반의 시간이동선형주파수변조(TSLFM)를 갖는 동일채널 다중국소 레이더 운용을 위한 방법을 제시한다. 준 독립적 특성에 근거한 제안된 알고리즘은 선택된 TSLFM 신호 중에 상호상관 특성으로부터 허용할 수 있는 최소상관 수준을 갖는 TSLFM 후보군을 찾는 것이다. 제안 방법의 검증을 위해 톱니 LFM 신호를 갖는 동일채널에 운용되는 수 개의 레이더에 대해 거리-도플러 처리에 의한 수치해석을 하였다. 속도 및 거리를 갖는 점 목표물에 대해 거리 윤곽 및 도플러 편이 관점에서 계산 결과를 제시하고 고찰하였으며, 도출된 결과는 해상도 범위 내에서 매우 일치함을 보였다.
수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.
수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션 기법을 개발하였다. 수치 시뮬레이션은 수조나 실해역 실험의 대체수단으로서, 수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 과정의 이해, 마이크로웨이브 레이더를 이용한 수면 관측시스템과 관측방법의 평가에 이용된다. 이 논문에서는 다양한 수면 조건에 대한 수치 시뮬레이션의 적용 예와 수치 시뮬레이션의 유용성에 대해서 기술하였다. 적용 예로서, 고정안테나 펄스 도플러 레이더의 1) 도플러 이미지, 2) 레이더 조사폭 영향, 3) 하천 수위 관측과, 4) 합성 개구 레이더 (SAR) 의 해면 이미지를 보여준다. 해면으로부터의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션을 통하여, 1) 파랑계측에 있어서 펄스 도플러 레이더의 주파수 변조 이미지가 진폭 변조 이미지에 비해서 유용함을 보였다. 2) 연속파 레이더를 이용한 파랑계측에 있어서의 레이더 해면 조사폭의 영향에 대한 Rheem[2008]의 보고와 관련해, 레이더 조사폭이 도플러 스펙트럼에 미치는 영향을 조사하여, 파랑계측에 적합한 레이더의 조사 조건을 보였다. 3) 펄스 도플러 레이더를 이용한 해면 조위관측 알고리듬을 하천의 유속과 수위 추정에 응용함에 있에서, 알고리듬의 적용성과 계측성능을 평가했다. 4) SAR 이미지 생성 메케니즘의 이해와 SAR 이미지를 이용한 해면 관측 알고리듬의 평가를 위해, 수치 시뮬레이션을 이용하여 해면의 SAR 이미지를 생성하였다.
본 연구에서는 기존의 접촉식 센서를 이용한 생체신호 측정이 아닌 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 추출하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스 밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 인체표면의 변위변화에 의해 반사되는 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 검출할 수 있다. 도플러 레이더 센서의 I/Q 채널에서 획득한 신호는 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 옵셋조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 도플러 레이더 시스템으로부터 측정된 생체신호와 기존의 생체신호 간의 상관성을 확인하기 위해 호흡과 심박 대역이 각각 다른 쥐, 토끼, 사람을 대상으로 측정하여 그 결과를 비교하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
OFDM은 심볼간 간섭에 대한 강인성으로 인하여 4세대 광대역 이동통신에 적합한 변조방식으로 활발히 연구되고 있다. OFDM 전송 기술은 신호 대 잡음비에 따라서 각 부반송파의 변조기법을 적응적으로 적용할 수 있다. 본 논문에서는 광대역 이동 채널에서 OFDM 시스템을 위한 적응적 변조기법을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 목표 BER의 SNR 임계값을 이용하여 각 부반송파에 초기 비트를 할당하고, Chow 알고리즘을 적용하여 전체 비트수를 목표 비트수와 같게 제어한다. 또한, 제안한 알고리즘은 부반송파들을 블록으로 구성함으로써 부반송파의 비트할당을 위한 시그날링 오버헤드를 줄였다. 제안한 알고리즘은 광대역 이동채널에서 블록내의 부반송파의 수, 목표 BER, 그리고 도플러 주파수에 대한 적응형 OFDM 시스템의 성능을 평가하였다.
LMC X-4 is an eclipsing high-mass X-ray binary exhibiting a superorbital modulation with a period of ~ 30:5 days. We present a detailed study of the variations of the superorbital modulation period with a time baseline of ~ 18 years. The period determined in the light curve collected by the Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) significantly deviates from that observed by the All Sky Monitor (ASM) onboard the Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). Using the data collected by RXTE/ASM, MAXI, and the Burst Alert Telescope (BAT) onboard Swift, we found a significant period derivative, $\dot{P}=(2.08{\pm}0.12){\times}10^{-5}$. Furthermore, the O{C residual shows complex short-term variations indicating that the superorbital modulation of LMC X-4 exhibits complicated unstable behaviors. In addition, we used archive data collected by the Proportional Counter Array (PCA) on RXTE to estimate the orbital and spin parameters. The detected pulse frequencies obtained in small time segments were fitted with a circular orbital Doppler shift model. In addition to orbital parameters and spin frequency for each observation, we found a spin frequency derivative of $\dot{v}=(6.482{\pm}0.011){\times}10^{-13}Hz{\cdot}s^{-1}$. More precise orbital and spin parameters will be evaluated by the pulse arrival time delay technique in the future.
이동통신에서 주파수 이용효율이 높은 QAM 변조방식을 코히런트 방식으로 통신하는 경우에는 채널상태를 추정하여 채널에 의한 신호의 왜곡을 보상하는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 싱크함수(sinc function)를 이 용하여 레일리 페이딩 채널환경하에서 PSAM (pilot symbol assisted modulation)방식에 적용할 수 있는 새로운 페이딩 추정방식을 제안하였다. 기존의 가우시안 내삽볍 방식은 파일롯 심볼(pilot symbol)삽입주기가 나이 키스트 샘플링율(Nyquist sampling rate)에 근접할수록 성능이 급격히 저하되는 단점이 있으며, 위너 필터(Wiener filter)를 이용한 방식은 나이키스트 샘플링율에 근접해도 성능의 저하가 없는 장점이었다. 그러나 위너 필터를 사용한 방식은 최적의 필터계수를 구하기 위해서 채널 이득의 자기상관함수, 도플러 주파수와 신호대 잡음비(SNR)를 알아야 하며 이는 위너 필터방식을 설환경에 적용하기 어렵게 만드는 단점이다. 본 논문에서 제안한 방식은 위너 필터방식과 거의 유사한 성능을 갖고 있으면서도 채널 이득의 자기상관함수, 도플러 주파수와 SNR을 알아야 할 필요가 없는 장점이 있기 때문에 실환경에 적용하기 적합한 방식이다.
이 연구는 다음 두가지 사실에 기초를 두고 있다. 첫째, 혈관의 맥동은 전통적으로 동양의 한방에서 오랫동안 인체진단을 위해 사용되어져 왔다는 것이고, 둘째는 신체조직에서 파동의 비선형전파특성이 의용진단에 유용한 정보를 준다는 것이다. 따라서, 혈관의 벽을 전파하는 맥동파의 비선형전파특성은 의용진단을 위하여 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 예측할 수 있다. 본 논문에서는, 혈관을 따른 두 지점에서 변위파형을 초음파 도플러 신호에 대한 직교검파에 의해 구하고, 여기에 바이스펙트럼해석과 볼테라모델전개를 적용하여 두지점 사이의 비선형 전달함수를 추정하며, 이것이 의용진단에 적용가능한지 모의샘플에 대하여 고찰하는 것을 목적으로 한다.
현대전에서는 전파를 이용하여 적의 정보를 알아내거나, 적이 탐지하려는 아군 정보를 보호하는 임무를 수행하는 전자전 분야의 중요성이 증가하고 있다. 전자전 분야의 대표적인 전자공격 방법 중 하나인 레이다 재밍기법은 적 레이다를 교란 및 기만하여 아군의 위치 정보가 노출되는 것을 방지한다. 레이다 재밍기법 중 하나인 속도기만 재밍기법은 도플러효과를 이용하여 표적의 속도와 위치를 추적하는 펄스 도플러 레이다를 대상으로 사용된다. 속도기만 재밍기법은 DRFM (Digital Radio Frequency Memory)을 이용하여 수신신호를 주파수 변조해서 송신하는 방법으로 구현할 수 있다. 본 논문은 위상 샘플방식 DRFM을 이용하여 속도기만 재밍기법 중 하나인 VGPO/VGPI 재밍기법을 구현하는 방안을 기술하고, 제작한 보드를 통해서 주입신호 환경 하에서 VGPO/VGPI 재밍기법의 동작을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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