• 한국해양공학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.170-176
• /
• 2017

In this paper, we propose an underwater localization scheme through the fusion of an inertial navigation system (INS) and the received signal strength (RSS) of electromagnetic (EM) wave sensors to guarantee precise localization performance with high sampling rates. In this localization scheme, the INS predicts the pose of the unmanned underwater vehicle (UUV) by dead reckoning at every step, and the RF sensors corrects the UUV position functions using the Earth-fixed reference when the UUV is located in underwater wireless sensor networks (UWSN). The localization scheme and state modeling were conducted in the extended Kalman filter framework, and UUV localization experiments were conducted in a basin environment. The scheme achieved reliable localization accuracy during long-term navigation, demonstrating the feasibility of exploiting EM wave attenuation as Earth-fixed reference sensors.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.413-423
• /
• 2017

본 논문은 실내에서 위치를 측정하기 위해 초음파와 RF 기반의 실내 측위 시스템을 제안한다. 기존의 실내 측위 방안은 시간 동기화, 시스템의 복잡도, 측위의 정확성 등의 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 초음파와 무선주파수(RF)를 이용한 송수신 시스템을 제안한다. 송신시스템은 한 쌍의 초음파 송신기와 RF 송신기로 구성하고, 수신시스템은 복수의 초음파 수신기들과 하나의 RF 수신기로 구성한다. 또한, 제안된 시스템이 가질 수 있는 성능의 한계를 수학적으로 분석하였다. 제안된 시스템은 시뮬레이션뿐만 아니라 아두이노 모듈을 이용하여 실제 시스템을 제작하여 측위 성능을 평가하였다. 실내 공간 $2m{\times}2m{\times}2m$에서 25개 지점의 위치를 측정한 결과, 평균 6.1cm, 표준편차 1.6cm의 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.217-225
• /
• 2015

최근 스마트폰 보급이 확산되고 전시 및 관람 산업 시장이 급성장함에 따라 미래 전시관은 관람객에게 보다 큰 만족과 공감을 줄 수 있는 능동적, 실감형, 맞춤형, 인터랙티브 서비스를 제공하는 방향으로 진화하고 있다. 이를 실현하기 위해서는 실내 전시관내에서 관람객의 위치를 파악하는 일은 매우 중요하며, 측위 정밀도에 따라 제공 가능한 전시 서비스 품질도 달라진다. 본 논문에서는 최근 연구되고 있는 실내 위치 인식 기술을 분석하고 전시관에 적합한 측위 방법을 제안하였다. 이를 위해, 먼저 IT 기술과 접목된 미래 지향적 전시 서비스 형태를 도출하고, 최근 출시된 BLE(Bluetooth Low Energy) 기술 및 사양 비교 분석을 포함한 대표적인 측위 기술에 대해 분석하였다. 또한 RF 및 VLC의 두 가지 측면에서 채널 특성을 비교 분석하고 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 토대로 전시관을 위해 VLC 및 RF(Wi-Fi 및 BLE) 측위 기술이 결합된 측위 방안을 제안하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제5권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2016

In this paper, design and implementation issues for a network-oriented RF emitter localization system with array antenna are discussed. For hardware, the problem of array mismatch and RF/IF channel mismatch are introduced and the calibration schemes for solving those problems are also provided. For software, it is explained how to overcome the drawback of conventional MUltiple Signal Identification and Classification (MUSIC) algorithm in a point of identifying the number of received signals and problems such as Data Association Problem and Ghost Node Problem in regard to multiple emitter localization are presented with some approaches for getting around those problems. Finally, for implementation, a criterion for arranging each of sensors and a requirement for alignment of array antenna' orientation are also given.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제6권2호
• /
• pp.147-162
• /
• 2010

In this paper, we present a fine-grained localization algorithm for wireless sensor networks using a mobile beacon node. The algorithm is based on distance measurement using RSSI. The beacon node is equipped with a GPS sender and RF (radio frequency) transmitter. Each stationary sensor node is equipped with a RF. The beacon node periodically broadcasts its location information, and stationary sensor nodes perceive their positions as beacon points. A sensor node's location is computed by measuring the distance to the beacon point using RSSI. Our proposed localization scheme is evaluated using OPNET 8.1 and compared with Ssu's and Yu's localization schemes. The results show that our localization scheme outperforms the other two schemes in terms of energy efficiency (overhead) and accuracy.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.1240-1247
• /
• 2011

The localization of mobile robot in environment is a major concern in mobile robot navigation. So, many kinds of localization techniques have been researched for several years. Among them, the positioning system using ultrasound has received attention. Most of these ultrasonic positioning systems to synchronize the transmitters and receivers are used for RF (Radio Frequencies). However, due to the use of RF, the interference problems can not be avoided and the performance of radio frequencies directly affects the positioning performance. So we proposed the ultrasonic positioning system without synchronizing RF. The proposed system is based on existing USAT (Ultrasonic Satellite System) adopted infrastructure transmitting type, and consists of transmitter and receiver synchronizing modules instead of the radio frequency transmitters and receiver. The ultrasonic transmitters and receivers are synchronized individually by the transmitter and receiver synchronizing modules. In order to calculate the bias between the transmitter and receiver synchronizing modules, new positioning algorithm similar to GPS was proposed. The positioning performance of the improved USAT without synchronizing RF and the validity of the proposed positioning algorithm are verified and evaluated by experiments.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1989년도 춘계학술대회
• /
• pp.51-54
• /
• 1989

지난 몇년동안 생체에서의 MR 스펙트로 스코피(Mangetic Resonance Spectroscopy)를 위하여 ISIS, VSE, SPARS, STEAM 등과 같은 여러 체적 선택의 방법이 연구되어 왔다. 그러나 이들 3차윈 체적 선택의 방법은 여러 RF 펄스를 사용하여야 되었으며 상대적으로 오랜시간 동안의 RF여기시간(Radio frequency excitation time) 때문에 T1과 T2 감소효과의 영향을 크게 받았다. 본 논문에서는 3차원의 체적을 선택하기 위하여 단일 RF펄스의 사용을 제안하고 있는데, 이 방법은 원통형 체적을 선택하기 위한 방사형 경사 코일 (a radial gradient coil) 방법과 진동자계 (oscillating selection gradient) 방법을 결합하고 있다. 이렇게 하므로 단일 RF 펄스만을 사용하여 체적 선택 시간을 최소화하여 여러 RF 펄스를 사용할 경우 발생하는 파생적인 에코 신호(echo signal)를 피할 수 있었다. 제안된 방법에 의한 실험적 연구결과로서 펜톰(phantom)에 대하여 선택된 체적에 대한 영상과 스펙트럼 (spectrum)을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39B권7호
• /
• pp.449-458
• /
• 2014

상황인식 서비스에서 위치설정은 매우 중요한 기술 요소이다. RSSI와 같은 전파특성 지수가 편리하고 저렴한 이유로 널리 사용되고 있다. 그러나 RSSI는 시간에 따른 변화가 크고 다중경로에 취약성으로 실내 환경에서 위치 설정에 적절하지 않다. 본 논문은 WLAN의 RF 전파특성 지수인 CSI(Channel State Information)를 이용하여 실내에서 임의 단말의 위치설정을 위한 거리추정에 소요되는 절차와 기법들을 제시한다. 먼저 거리추정의 포괄적인 절차를 정의하고, 거리대비 전파손실 모델의 환경 특성값을 보정하는 알고리즘을 제시한다. 상용 WLAN 통신모듈을 이용한 실험을 통하여 제안된 절차와 기법의 유용성에 대해서 분석한다.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.57-65
• /
• 2018

BLE 또는 Wi-Fi 기반 지문인식과 같은 기존의 RF 신호 기반 실내 위치인식 기술은 RF 신호의 불안정한 수신 신호 세기로 인해 소규모 실내 환경에서도 작지 않은 오차를 발생시키며 공항, 백화점과 같은 대규모 실내 환경에 적용하기가 어렵다. 이 논문에서는 RF 신호보다 안정적인 신호 강도를 갖는 자기장 신호를 이용한 실내측위 시스템을 제안한다. 유사한 자기장 값이 같은 실내 공간에 여럿 존재하지만, 사용자의 이동이 계속됨에 따라 자기장 신호는 고유 시퀀스를 가지게 된다. 본 논문에서는 시간에 따라 변화하는 센서 데이터 시퀀스를 인식하는 데 효과적인 순환 신경망 (Recurrent neural network, RNN)이라 불리는 심층 신경망 모델을 사용하여 사용자의 현재 위치와 이동 경로를 추적한다. 제안된 신경망 기반의 지자기 실내측위시스템의 평가를 위해 약 $94m{\times}26$ 크기의 교내 테스트베드에서 자기장 맵을 구축하고 자기장맵으로부터 추출한 다양한 이동 경로와 위치 정보를 이용하여 RNN을 학습한 결과, 테스트베드에서 제안된 시스템은 평균 1.20 미터의 테스트 측위 오차를 달성할 수 있었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제6권4호
• /
• pp.141-147
• /
• 2017

In this paper, an efficient and robust localization algorithm using Receiver Signal Strength Difference (RSSD) for a non-cooperative RF emitter is given. The proposed algorithm firstly calculate the center point and radius of Apollonius's circles and then estimate the intersection point of the circles based on Time of Arrival concept. And this paper also compares the performance of RSSD localization algorithms such as Non-linear Least Squares and Linearized Least Squares by Lines of Position (LOP) with the proposed algorithm. And some conclusions have been reached regarding the relative accuracy, robustness and computational cost of these algorithms.