• 제목/요약/키워드: Ray tracing model

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터널 환경에서 위성 DMB 시스템 E의 BER 성능 (BER Performance for Satellite DMB System E in Tunnel Environment)

  • 조한신;김도윤;문철;육종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권5A
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    • pp.397-401
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    • 2005
  • 본 논문에서는 터널환경에서 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템의 BER성능을 예측하기 위한 방법 및 결과를 제시하였다. 이 방법은 ray-tracing기법을 이용해 얻을 수 있는 특정지역에 대한 채널 모델을 기반으로 하기 때문에 레일리 및 라이시안 확률 분포와 같은 기존의 수학적 모델과 통계적 특성이 일치하지 않는 임의의 페이딩 채널에 대한 BER특성을 예측할 수 있는 장점을 갖는다. ray-tracing방법을 이용하여 얻은 터널 페이딩 채널 데이터를 몬테카를로 방법을 이용한 BER 시뮬레이션에 적용하였다. 세 종류의 터널환경 모두 BER성능은 레일리 페이딩(K=0) 일 때 보다 우수하고 K=3일 때 보다 열악하였다. 또한 위성 DMB 시스템 E의 요구 BER인 0.001을 기준으로 하였을 때의 $E_b/N_0$는 레일리 페이딩 채널과 터널 페이딩 채널 사이에 $1{\sim}1.5\;dB$정도의 차이가 있음을 확인할 수 있었다.

광선 추적법에 의한 초광대역 실내 위치인식의 성능 개선 방법 (Accuracy Enhancement for UWB Indoor Positioning Using Ray Tracing)

  • 조영훈;이준용;하동헌;강신후
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10C호
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    • pp.921-926
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    • 2006
  • 초광대역(UWB) 시스템은 높은 시간분해능으로 인해 복잡한 다중경로 환경에서도 정밀한 위치추적을 가능하게 한다. 그러나 송수신 채널에 존재할 수 있는 장애물로 인해서 정밀한 위치추적 성능이 저하될 수 있다. 첫째로 장애물은 다중경로의 구조를 복잡하게 만들어 직선경로 신호 성분의 도착시간 추정을 어렵게 만든다. 둘째로 전파시간에 초과시간지연을 초래하여 거리추정의 정확도를 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 광선추적법을 사용하여 두번째 원인에 의해 발생하는 거리추정 오차를 줄이는 기법을 소개한다. 이를 위하여 통계적인 접근방식과 지도를 이용한 위치인식기법을 사용하였다. 통계적인 접근방식에서는 매질에 의해서 발생하는 초과시간지연들의 분포를 광선추적법을 사용하여 구하고, 이에 근거하여 오차의 하계를 구하였다. 또한 건물의 도면을 이용한 위치인식 방법에도 광선추적 법을 사용하였으며, 그 성능을 사무실 환경에서 측정된 데이터를 사용하여 검증하였다.

Disk-averaged Spectra Simulation of Earth-like Exoplanets with Ray-tracing Method

  • 류동옥;김석환
    • 천문학회보
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    • 제37권1호
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    • pp.76.2-76.2
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    • 2012
  • The understanding spectral characterization of possible earth-like extra solar planets has generated wide interested in astronomy and space science. The technical central issue in observation of exoplanet is deconvolution of the temporally and disk-averaged spectra of the exoplanets. The earth model based on atmospheric radiative transfer method has been studied in recent years for solutions of characterization of earthlike exoplanet. In this study, we report on the current progress of the new method of 3D earth model as a habitable exoplanet. The computational model has 3 components 1) the sun model, 2) an integrated earth BRDF (Bi-directional Reflectance Distribution Function) model (Atmosphere, Land and Ocean) and 3) instrument model combined in ray tracing computation. The ray characteristics such as radiative power and direction are altered as they experience reflection, refraction, transmission, absorption and scattering from encountering with each all of optical surfaces. The Land BRDF characteristics are defined by the semi-empirical "parametric-kernel-method" from POLDER missions from CNES. The ocean BRDF is defined for sea-ice cap structure and for the sea water optical model, considering sun-glint scattering. The input cloud-free atmosphere model consists of 1 layers with vertical profiles of absorption and aerosol scattering combined Rayleigh scattering and its input characteristics using the NEWS product in NASA data and spectral SMARTS from NREL and 6SV from Vermote E. The trial simulation runs result in phase dependent disk-averaged spectra and light-curves of a virtual exoplanet using 3D earth model.

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A 3-D Propagation Model Considering Building Transmission Loss for Indoor Wireless Communications

  • Choi, Myung-Sun;Park, Han-Kyu;Heo, Youn-Hyoung;Oh, Sang-Hoon;Myung, Noh-Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제28권2호
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    • pp.247-249
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    • 2006
  • In the development of a new wireless communications system, a versatile and accurate radio channel for indoor communications is needed. In particular, the investigation of radio transmission into buildings is very important. In this letter, we present an improved three-dimensional electromagnetic wave propagation prediction model for indoor wireless communications that takes into consideration building penetration loss. A ray tracing technique based on an image method is also employed in this study. Three-dimensional models can predict any complex indoor environment composed of arbitrarily shaped walls. A speed-up algorithm, which is a modified deterministic ray tube method, is also introduced for efficient prediction and computation.

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GPU 가속을 이용한 점집합 렌더링을 위한 전역 조명기법 (GPU-accelerated Global Illumination for Point Set Rendering)

  • 민혜정;김영준
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.7-15
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    • 2020
  • 점집합을 매끄러운 다양체 표면으로 가시화하는 과정에서 전역 조명 기법을 사용하면 다양한 조명 효과로 사실적인 장면을 렌더링 할 수 있다. 광선 추적법에 대한 지속적인 요구와 그래픽스 하드웨어의 발전을 바탕으로 광선 추적법을 위한 전용 GPU와 프로그래머블 파이프 라인이 근래에 소개되었다. 본 논문에서는 광선 추적법의 가속을 지원하는 GPU와 렌더링 파이프라인을 사용하여 점집합 모델에 대한 실시간 전역 조명 렌더링을 수행하는 방법을 제시한다. 즉, 이동 최소 자승법을 적용하여 점집합을 부드러운 음함수 표면으로 근사한 후, GPU기반 광선 추적법을 이용하여 표면과의 광선 교차 검사를 수행하고 교차점에서 쉐이딩 효과를 적용하여 전역 조명 렌더링을 수행한다. 그 결과 오십만개 이상의 점으로 구성된 복잡한 점집합 모델이 포함된 장면을 실시간에 생성할 수 있다.

페이딩 분석이 가능한 실내 전파 모델링 (An Indoor Propagation Modeling that can Analyze a Fading Characteristic)

  • 석우찬;김진웅;윤영중;석재호;임재우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권1B호
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    • pp.114-124
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    • 2002
  • 본 논문에서는 실내 전파환경에서의 페이딩을 분석하기 위하여 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 첨가한 모델을 제시하였다. 영상법 기반의 광선추적법은 정확한 경로를 얻을 수 있다는 장점 때문에, 안테나의 빔패턴 및 편파, 그리고 전파의 진행에 따른 편파를 고려함으로써 페이딩 특성 분석이 가능하다. 또한 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS (Radar Cross Section)를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내 구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. 제안된 모델은 신호강도 뿐만 아니라 채널의 페이딩 특성을 예측할 수 있기 때문에 안테나 종류별 편파 다이버시티 기법의 성능을 분석하는데 이용될 수 있다.

비균일 농도 분포를 갖는 비회색 혼합가스로 충만된 정육면체 내의 좁은 파장모델을 이용한 복사열전달 해석 연구 (Study on Narrow Band Solution of the Radiative Transfer within a Cubical Enclosure by Nongray Gas Mixtures with Nonuniform Concentration Profiles)

  • 박원희;천석현;김태국;손봉세
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.371-376
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    • 2001
  • Radiative transfer by nongray gas mixtures with nonuniform concentration and temperature profiles were studied by using the statistical narrow-band model and ray-tracing method with the sufficiently accurate $T_{60}$ quadrature set. Transmittances through the nonhomogeneous gas mixtures were calculated by using the Curtis-Godson approximation. Three different cases with different temperature and concentration profiles were considered to obtain benchmark solutions for nongray gas mixtures with nonuniform concentration and temperature profiles. The solutions obtained from this study were verified and found to be very well matched with the previous solutions for uniform gas mixtures. The results presented in this paper can be used in developing various solution methods for radiative transfer by nongray gas mixtures.

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Narrow Baud Radiative Solutions within a Cubical Enclosure Filled with Real Gas Mixtures

  • Kim, Tae-Kuk;Park, Won-Hee
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권6호
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    • pp.861-869
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    • 2002
  • Radiative transfer by nongray gas mixtures with nonuniform concentration and temperature profiles is studied by using the statistical narrow-band model and the ray-tracing method with the sufficiently accurate T$\_$60/ quadrature set. Transmittances through the nonhomogeneous gas mixtures are calculated by using the Curtis-Godson approximation. Three different cases with different temperature and concentration profiles are considered profiles are considered to obtain benchmark solutions for the radiative transfer by nongray gas mixtures. The solutions obtained from this study are verified and found to be very well matched with the previous solutions for uniform gas mixtures. The results presented in this paper can be used as benchmark solutions in developing various solution methods for radiative transfer by nongray gas mixtures.

Phase dependent disk averaged spectra and light curve of the Earth as an habitable exoplanet : Ray-tracing based simulation using 3D optical earth system model

  • 류동옥;김성환;성세현
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.108.1-108.1
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    • 2012
  • Previously we introduced ray-tracing based 3D optical earth system model for specular and scattering properties of all components of the system (i.e. clear-sky atmosphere, land surfaces and an ocean surface). In this study, we enhanced 3-dimensional atmospheric structure with vertical atmospheric profiles for multiple layer and cloud layers using Lambertian and Mie theory. Then the phase dependent disk averaged spectra are calculated. The main results, simulated phase dependent disk averaged spectra and light curves, are compared with the 7 bands(300~1000nm) light curves data of the Earth obtained from High Resolution Instrument(HRI) in Deep Impact spacecraft during Earth flyby in 2008. We note that the results are comparable with the observation.

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Solutions of Radiative Transfer for Nongray Gases within a 3-D Cylindrical Enclosure

  • Park, Won-Hee;Jung, Hyun-Sung;Kim, Tae-Kuk
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제3권1호
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    • pp.30-38
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    • 2002
  • In multi-dimensional systems, various solution schemes for radiative transfer are suggested but the applicabilities and accuracies of these schemes have not yet fully tested due to the lack of reference solutions especially for nongray gases. In this paper we present some precise radiative transfer solutions for a black walled 3-dimensional cylindrical system filled with nongray gases having uniform temperature and concentration. The ray-tracing method with the $T_N$ quadrature set and the SNB model are used to obtain the radiative transfer solutions by the nongray gases. The solutions presented in this paper are proved to be quite accurate and can be regarded as the reference solutions for the radiative transfer by nongray gases.