• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.260-263
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• 2012

In this letter, we propose a moving-target tracking algorithm based on a particle filter that uses the time difference of arrival (TDOA)/frequency difference of arrival (FDOA) measurements acquired by distributed sensors. It is shown that the performance of the proposed algorithm, based on the particle filter, outperforms the one based on the extended Kalman filter. The use of both the TDOA and FDOA measurements is shown to be effective in the moving-target tracking. It is proven that the particle filter deals with the nonlinear nature of the movingtarget tracking problem successfully.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.146-150
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• 2015

COSPAS-SARSAT 위원회에서는 2000년 이후부터 새롭게 발사되는 미국, EU, 러시아의 중궤도 항법위성에 탐색구조 탑재체를 탑재하여 중궤도 탐색구조(MEOSAR) 서비스를 제공키로 결정하였다. 비컨에서 송출되는 조난신호는 비컨 상공의 각 위성들에 각기 다른 도달시간과 도플러 주파수를 가지고 도달하며, 이를 바로 중궤도 수신국(MEOLUT)으로 전달한다. 중궤도 수신국에서는 적어도 3~4개의 위성을 동시에 추적하여 조난신호를 전달받고, 조난신호 간 TDOA(Time Difference of Arrival)와 FDOA(Frequency Difference of Arrival)를 이용하여 비컨의 위치를 추정한다. 그러나 비컨은 임의의 시간에 50초 간격으로 조난신호를 송출하므로, 대형 조난상황에서 비컨 신호가 겹치는 현상이 나타날 수 있고, 겹쳐진 비컨 신호들을 COSPAS-SARSAT에서 개발하고 있는 현재 방식으로 모든 비컨 위치를 추정하는 것은 어렵다. 따라서 여기에서는 이를 해결하기 위한 방안으로 CAF MAP 알고리즘을 소개하고, COSPAS-SARSAT 시스템의 성능 요구사항을 만족시킬 수 있도록 MCAF MAP 기법을 제안하고, 그 성능을 나타낸다.

• 융합정보논문지
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• 제10권9호
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• pp.15-21
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• 2020

본 논문은 다수의 전자전 센서에서 추출된 시간지연 차이정보와 도플러주파수 차이정보를 이용하는 Two-step weighted least-squares 기반의 이동 신호원 위치 및 속도 추정 기법에서, 수집 정보의 이상치를 검출하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 다수의 전자전 센서에서 추출되는 정보는 다양한 요인에 의해 정보에 이상치가 발생할 수 있으며, 이를 효과적으로 검출하고 데이터 융합과정에서 이상치를 배제하여 이동 신호원의 위치와 속도 추정의 정확도를 높이고자 한다. 본 논문에서는 이상치를 제외한 최소의 정상치 정보 집합을 추출하고, 이를 기반으로 나머지 정보의 이상치 여부를 확률적으로 판단하는 알고리즘을 제안하였으며, 이를 모의실험을 통해, 정보의 이상치가 효과적으로 제거되어 위치 및 속도 추정의 정확도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 정상치 거리정보 잡음이 20dB 이하인 경우, 이상치 정보를 효과적으로 제거하여, Cramér-Rao lower bound에 근접한 위치 및 속도 추정 정확도를 얻음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권9호
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• pp.746-756
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• 2013

TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival) 정보를 동시에 이용하는 신호원 위치추정 기법은 단일 정보를 이용하는 경우에 비해 높은 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이러한 위치추정 기법의 추정성능은 수신단 쌍의 조합, 수신단의 기하학적 배치 특성 및 속도 등의 다양한 운용변수에 따라 크게 달라진다. 그러므로 전자전 시스템의 효율적인 운용을 위해서는 다양한 운용 조건에 따른 사전 성능 분석이 요구된다. 하지만 기존의 비 반복적인 위치추정 방법은 기준 수신단의 설정 및 수신단 배치 형태에 제약을 가진다. 따라서 본 논문에서는 임의의 다양한 수신단 조합과 배치 형태에서 적용이 가능한 Gauss-Newton 기법을 유도하고 이를 통해 위치추정을 수행한다. 또한 모의실험을 통해 TDOA/FDOA 융합 기반 위치추정 방법과 단일 TDOA 또는 FDOA를 독립적으로 사용했을 때의 성능을 비교 분석하고 CEP (circular error probability) 평면을 이용하여 융합 기반 위치추정 방법이 독립적 방법에 비해 상대적으로 높은 추정 성능을 가짐을 보인다.

• 한국음향학회지
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• 제38권2호
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• pp.154-159
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• 2019

수중 이동 음원의 방사 소음을 측정하는 경우 음원과 수신기 사이의 거리 정보가 중요한 평가 요소이며, 수신기 위치, 음원의 수심 및 속도 등과 같이 측정 규격이 정해져 있다. 이동하는 수중 음원의 거리를 찾는 방법으로써 상호 상관도를 사용하는 방법이 있지만 이 방법은 송신기와 수신기 사이의 시간 동기화 과정을 필요로 한다. 본 논문에서는 이론적으로 계산된 다중 경로 신호 사이의 도달 주파수 차와 수신 신호에서 추정된 다중 경로 신호의 도달 주파수 차를 비교하여 거리를 추정하는 방법을 제안한다. 기존의 방법과는 다르게 제안한 방법은 시간 동기화 과정이 필요하지 않다. 성능 검증을 위해 모의실험을 수행하였으며, 거리 오차가 기존의 방법에 비해 약 95 % 감소하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.907-911
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• 2007

This paper dealt with the frequency spectrum analysis of acoustic signal produced by partial discharge (PD) in insulation oil and the positioning of PD occurrence to apply in diagnosis of oil insulated transformers. Three types of electrode system ; the needle-plane, the plane-plane, and the wire-wire structure were assembled to simulate partial discharges in oil insulated transformers. A low-noise amplifier and a decoupling circuit were designed to detect acoustic signal with high sensitivity The frequency spectrum of the acoustic signal were 50 kHz ${\sim}$ 260 kHz in the needle-plane, 50 kHz ${\sim}$ 250 kHz in the plane-plane, and 45 kHz${\sim}$195 kHz in the wire-wire electrode system. Their peak frequencies were 145 kHz, 130 kHz and 114 kHz, respectively The position of PD occurrence was calculated by the time difference of arrival (TOA) using three acoustic emission (AE) sensors, and we could find the position within the error of 1 % in the experimental apparatus.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4A호
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• pp.291-301
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• 2009

본 논문에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 MMR(Mobile Multi-hop Relay) 시스템에서 전파 시간 차이로 인한 ISI(Inter-Symbol Interference)와 ICI(Inter-Carrier Interference)에 대한 영향을 인접 매크로 셀 또는 릴레이 셀에서 전송된 이전 OFDMA 심볼에 의한 ISI와 다음 OFDMA 심볼에 의한 ISI로 나누어 분석한다. 또한, 이를 극복할 수 있는 ISI와 ICI가 반영된 Effective SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 추정 기법과 이를 이용한 하향링크, 상향링크의 전송 경로 결정 기법을 제안한다. 모의 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 전송 경로 결정 기법을 상향링크에 적용할 경우에 OFDMA 기반 MMR 시스템에서 전파 시간 차이로 인한 성능 열화를 크게 완화할 수 있음을 보인다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1861-1867
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• 2010

This paper described the positioning algorithm of partial discharge in insulation oil by acoustic method for the application of an on-line diagnosis in oil-immersed transformers. In the experiment, five AE sensors having the resonant frequency of 150 kHz were used, and a signal conditioner was fabricated. A needle-plane electrode system which is composed of a needle with a curvature radius of $10{\mu}m$ and a plane electrode with a diameter of 60 mm was installed to simulate partial discharges in insulation oil. From the time difference of arrival (TOA) of acoustic signal, we calculated the location of partial discharge in insulation oil. In the experiment, an algorithm of positioning of PD occurrence by the time difference of arrival was proposed. From the experimental results, the positioning error of PD calculated by three AE sensors was within 4%.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.589-594
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• 2015

In this paper, we described the Cramer-Rao Lower Bound (CLRB) performances of Time Difference of Arrival (TDOA) and Frequency Difference of Arrival (FDOA) methods when there are multiple emitters. The TDOA and FDOA values between two receivers can be simultaneously estimated by using the so-called Complex Ambiguity Function (CAF). In the case of multiple emitters, there exist Inter Symbol Interferences (ISIs) in the measurement data. Therefore, it is required to reduce the effect of ISI and provide a performance evaluation method of TDOA and FDOA estimations. In order to eliminate the ISIs, using of a filter bank before calculating CAF is proposed when the carrier frequencies of the emitters are different to one another. Angle of Arrival (AOA) or Received Signal Strength (RSS) methods before calculating CAF were proposed to reduce the ISIs when the carrier frequencies are the same. In order to evaluate the CRLB of TDOA and FDOA estimations, we employed the conditional probability distribution method and described the numerical comparison results.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.178-183
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• 2024

본 연구는 데이터 기반의 딥러닝 접근 방식을 통해 도달 방향 추정의 정확성과 정밀성의 개선을 통해 보다 강건하고 정확한 음원 위치 추적 기술을 제안한다. 본 연구에서는 도달시간 차 기반의 음원 위치 추적법을 개선함을 목적으로 하며, 이를 위해 상호상관함수로부터 정확하고 정밀한 시간 지연을 추정한다. 실제 마이크로폰으로부터 계측된 값은 많은 잡음이 혼입된 형태이므로, 따라서 실제 도달시간 차이를 정확히 추정하는 것이 여전히 이 분야의 한계로 남아있다. 또한, 마이크로폰으로 부터 실제 신호를 계측하는 과정에서 신호는 디지털화가 되며, 계측 시스템의 샘플링 주파수에 의해 측정 정밀도가 한정되는 양자화 오류를 수반한다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 접근법을 통해, 기존의 방법이 가지는 한계를 극복한다. 또한 본 연구에서는 획득된 상호상관함수로부터 시간 지연을 추정하는 원리를 분석하기 위해, 두 개 및 세 개의 마이크로폰으로 구성된 배열에 대한 검증을 수행한다. 마지막으로, 실험을 통해 본 방법의 실제 활용성을 검증한다.