• 한국음향학회지
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• 제28권8호
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• pp.755-760
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• 2009

본 논문에서는 근거리에 위치한 수중 장애물의 탐지 성능을 향상시키기 위해 잔향의 영향을 감소시키는 여러 기법 중 특이 값 차이를 이용한 잔향 감소 기법을 적용한다. 특이 값 차이를 이용한 잔향 감소 기법은 중심 빔 신호에 잔향과 표적이 포함되어 있다고 가정하고 인접한 빔 신호를 참조 신호로 사용하여 중심 빔 신호와의 특이 값 차이를 이용함으로써 잔향 신호를 감소시킨다. 그리고 한국 근해에서 십자형 구조의 송수신 장치를 통해 얻어진 실측 데이터를 이용하여 수중 장애물 탐지에서의 제시한 기법의 타당성을 검증한다.

• 한국음향학회지
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• 제43권4호
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• pp.369-382
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• 2024

능동 소나 시스템에서 잔향을 제거하기 위하여 최근 비음수 행렬 분해 기법을 활용한 잔향 제거 알고리즘이 고안된 바 있다. 비음수 행렬 분해 알고리즘을 설계하기 위해서는 분해된 기저 행렬의 곱이 원본 신호와 같도록 유도하는 추정 비용 함수가 필요한데, 기존의 연구에서는 이에 대한 고찰이 없이 쿨백-라이블러 발산 함수를 활용하였다. 본 논문에서는 쿨백-라이블러 발산 함수의 선택이 좋은 선택이었는지, 혹은 성능을 개선할 수 있는 다른 추정 비용 함수가 있는지 연구하고자 하였다. 이를 위하여, 먼저 쿨백-라이블러 함수를 포함하여 일반화된 베타-발산 함수를 활용하여 수정된 잔향 제거 알고리즘을 제안하였다. 그리고 수정된 잔향 제거 알고리즘에 대해 합성된 잔향 신호를 활용한 몬테-카를로 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 높은 신호대잔향비 환경에서는 쿨백-라이블러 발산 함수(β= 1)가 좋은 성능을 보이지만, 낮은 신호대잔향비 환경에서는 쿨백-라이블러 발산 함수와 유클리드 거리의 중간 특성을 가지는 함수(β= 1.25)가 더 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권5호
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• pp.494-502
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• 2002

본 연구는 실측 잔향음 자료에서 나타나는 단주기적 시변동성 신호 간섭 (interference)을 억제하기 위해 Ecart-Young 이론을 토대로 자료 행렬로부터 낮은 계수를 추출하여 근사화하는 낮은 계수 근사법 (LRA: Low Rank Approximation) 기법을 제안하였다. 이 기법을 실측 자료에 적용한 결과, 잔향음 신호와 시변동성 신호가 분리되었으며 이때 적절한 낮은 계수를 추출키 위해서 특이치 분해법 (SVD: Singular Value Decomposition)이 사용되었다. 잔향음 신호의 억제는 LRA를 통해 얻어진 근사치와 실측치 사이의 잔차를 계산함으로써 수행하였으며 결과적으로 LRA을 이용하여 시간적으로 안정적인 잔향음 신호를 획득함으로써 능동 소오나 시스템 운용 및 잔향음 모델링시 적용 가능성을 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.32-41
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• 2023

최근 비음수행렬분해 기법을 이용한 잔향 제거 연구가 활발히 이루어지고 있다. 비음수행렬분해 기법은 최적화를 위해 쿨백라이블러 발산 기반의 비용함수를 사용하며, 시간 연속성, 펄스 길이, 잔향과 표적 간 에너지 비율 등 제약사항들이 추가된다. 그리고 초매개변수를 이용하여 제약사항이 적용되는 경향을 조절한다. 따라서 효율적인 잔향 제거를 위해서는 초매개변수를 최적화해야 하지만 현재까지는 관련된 연구가 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 실제 해상실험 데이터를 이용하여 비음수행렬분해 기반 잔향 제거 기법의 세 가지 초매개변수에 따른 잔향 제거 성능을 분석하였다. 분석결과, 시간 연속성과 펄스 길이에 대한 초매개변수는 값이 높을 경우 잔향과 표적 간의 에너지 비율은 0.4 이하에서 우수한 성능을 보였으나, 변화하는 송수신 환경에 따라서 성능의 변동성이 있음을 확인하였다. 본 논문의 분석 결과가 향후 비음수행렬분해 기반 연속파 잔향 제거 기법의 초매개변수를 최적화하기 위한 정밀한 실험을 계획하는 것에 유용한 지침표가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국음향학회지
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• 제41권4호
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• pp.468-479
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• 2022

수중에서 능동소나를 이용하여 표적을 탐지하기 위하여, 송신음이 표적에 반사된 반향을 수신함으로써 표적의 위치를 감지한다. 이때 산란체로부터의 잔향이 발생하며, 이는 표적 반향의 탐지를 방해하게 된다. 효과적인 표적 탐지를 위해 자기회귀 모델기반의 백색화 기법이나 주성분역산 등의 잔향 제거 기법이 연구된 바 있으며, 최근에는 비음수 행렬 분해 기반의 기법이 고안되었다. 비음수 행렬 분해 기반의 잔향 제거 기법은 기존의 기법에 비해 향상된 성능을 보여주지만, 송수신기의 위치 및 거리에 의한 감쇠 등이 고려되지 않았다. 본 논문에서는, 양상태 소나에서 지속파 송신 파형을 사용하는 경우에 대하여 수신기의 방향성과 그에 관련된 도플러, 그리고 거리에 대한 감쇠 등의 전처리를 통해 성능을 개선하였다. 본 연구에서 고안된 시스템의 성능을 확인하기 위하여 잔향 모델을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다, 시뮬레이션 결과 1 %의 낮은 오탐지율에서 기존의 비음수 행렬 분해 기법 대비 10 % ~ 40 %의 탐지율 성능 향상이 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제36권4호
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• pp.273-278
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• 2017

본 논문에서는 지속파 능동 소나의 수신된 신호에서 잔향 신호를 제거하는 후처리 알고리즘을 도출하고자하며, 제안하는 알고리즘은 작은 도플러효과가 존재하여 목표물로부터 반사된 핑 신호가 잔향신호와 잘 구분이 되지 않는 경우를 목표로 하여 고안되었다. 본 알고리즘은 중첩 비음수 행렬 분해 기법에 기반하고 있으며, 방사될 핑 신호의 주파수 특성을 분석한 후, 수신된 신호의 시간-주파수 영역 특성을 이용하여 잔향 신호를 제거하고 핑 신호를 복원한다. 알고리즘의 효과를 분석하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 다양한 진향 신호 에너지 환경에서 6 dB 가량의 신호대잔향비 성능 향상을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.95-104
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• 2019

본 논문에서는 잔향 환경에 강인한 GSFM(Generalized sinusoidal frequency modulated) 펄스를 설계하는 기법을 제안하였다. GSFM 펄스는 SFM(Sinusoidal frequency modulated) 펄스의 일반화한 형태로써 거리와 도플러 분해능이 모두 우수한 압정형태의 모호성 함수를 가지는 장점이 있다. 하지만 일반화를 하는 과정에서 주기성이 사라지기 때문에, 빗살형태의 스펙트럼을 가지는 SFM 펄스에 비해 잔향환경에서 탐지 성능이 저하된다. 본 논문에서는 GSFM 펄스의 파라미터 ${\rho}$를 적절히 변화시켜 SFM 펄스의 잔향 제거 성능과 GSFM 펄스의 거리 분해능 성능 간에 트레이드오프(Trade-off)관계를 분석하고, 비교적 높은 성능을 동시에 만족할 수 있는 ${\rho}$ 값을 제안하였다. 제안한 GSFM 펄스의 성능을 검증하기 위해 잔향환경을 모의하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 제안한 GSFM 펄스가 저속의 도플러 표적을 탐지하면서 우수한 거리 분해능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권3호
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• pp.184-190
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• 2016

We present experimental demonstrations of electromagnetic bandgap (EBG) structures for the wideband suppression of radiated emissions from a power bus in high-speed printed circuit boards (PCBs). In most of the PCB designs, a parallel plate waveguide (PPW) structure is employed for a power bus. This structure significantly produces the wideband-radiated emissions resulting from parallel plate modes. To suppress the parallel plate modes in the wideband frequency range, the power buses based on the electromagnetic bandgap structure with a defected ground structure (DGS) are presented. DGSs are applied to a metal plane that is connected to a rectangular EBG patch by using a via structure. The use of the DGS increases the characteristic impedance value of a unit cell, thereby substantially improving the suppression bandwidth of the radiated emissions. It is experimentally demonstrated that the DGS-EBG structure significantly mitigates the radiated emissions over the frequency range of 0.5 GHz to 2 GHz as compared to the PPW.