• 제목/요약/키워드: Sea surface scattering

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거제 내만해역에서의 고주파 양상태 해수면 음파산란 채널 측정 및 모의 (Measurement and simulation of high-frequency bistatic sea surface scattering channel in shallow water of Geoje bay)

  • 최강훈;김용빈;김시문;최지웅
    • 한국음향학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 해수면 상태에 따른 고주파 양상태 해수면 음파산란 채널 측정 실험은 2020년 4월 거제 내만해역에서 수행되었으며 산란이론을 기반으로 한 모의결과와 비교하였다. 신호는 중심주파수 128 kHz, 대역폭 32 kHz의 선형 주파수 변조 신호를 이용하였다. 파고부이를 통해 측정된 해수면 거칠기로부터 해수면 파수 스펙트럼을 계산하였고 산란이론인 Small Slope Approximation(SSA)에 적용하여 해수면 거칠기에 의한 산란강도를 추정하였다. 또한 실험 당시 풍속을 이용하여 해수면 부근 공기방울층 음파산란을 고려하여 산란강도를 계산하였다. 모의된 산란강도를 이용하여 해수면 산란 채널 세기 임펄스 응답을 모의하였고, 해수면 파수 스펙트럼과 공기방울층 산란에 따른 모의결과를 측정치와 비교, 분석하였다.

양상태 해수면 음파산란 측정 (Measurements of Bistatic Sea Surface Scattering Signals)

  • 최지웅;나정열;나영남
    • 한국음향학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.81-86
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    • 2001
  • 126-kHz양상태 해수면 음파산란 측정을 강원도 삼척시 연안에서 수행하였다. 수평입사각을38%, 52%로 고정시킨 상태에서 트랜스듀서와 청음기의 거리를 변화시키면서 산란각의 변화에 따른 전방산란 신호의 변화를 관찰하였다. 해저면 산란신호와는 달리 해수면 산란신호는 해수면 유동성에 의해서 도달시간 변이와 진폭의 변이를 나타내었으며 신호간의 상관관계도 불규칙적인 경향을 나타내었다. 전방산란강도를 계산하여 Kirchhoff approximation (KA)과 small slope approximation (SSA)을 비교한 결과 두 모델 모두 실측치와 잘 일치하였다.

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Analysis of Electromagnetic Wave Scattering from a Sea Surface Using a Monte-Carlo FDTD Technique

  • Choi Dong-Muk;Kim Che-Young;Kim Dong-Il;Jeon Joong-Sung
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권2호
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    • pp.87-91
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    • 2005
  • This paper presents a Monte-Carlo FDTD technique to determine the scattered field from a perfectly conducting surface like a sea surface, from which the useful information on the incoherent pattern tendency could be observed. A one-dimensional sea surface used to analysis scattering was generated using the Pierson-Moskowitz model. In order to verify the numerical results by this technique, these results are compared with those of the small perturbation method, which show a good match between them. To investigate the incoherent pattern tendency involved, the dependence of the back scattering coefficients on the different wind speed(U) is discussed for the back scattering case.

해면산란이 QPSK 성능에 미치는 영향 (Impact of Sea Surface Scattering on Performance of QPSK)

  • 설단단;서철원;박지현;윤종락
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1818-1826
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    • 2014
  • 해면 상태의 변화는 수중 음향 통신 수신 신호에 전방 산란 및 도플러 확산을 야기하여 수신 신호의 진폭, 주파수 및 위상은 시간적으로 변화한다. 따라서 통신채널의 일관성 대역폭과 페이딩 변화에 의해 고속 동기식 디지털 통신 성능은 장애를 받게 된다. 본 논문에서는 2가지의 해면 상태에서 QPSK의 성능을 평가하였다. 해면 산란이 성능에 미치는 영향은 LFM 신호를 이용하여 구한 채널의 임펄스 응답과 시간 일관성을 기반으로 해석하였다. 잔잔한 해면보다 거친 해면 상태의 임펄스 응답은 불안정하고 일관성 시간은 짧다. 이러한 결과와 수신 신호의 포락선, 진폭 및 위상과의 관계를 해석하여 QPSK의 비트 오류율이 해면 상태와 직접적으로 관계되는 것을 확인하였다.

해면 산란효과에 의한 선박 방사소음 추정치 오차 (Error Characteristics of Ship Radiated Noise Estimation by Sea Surface Scattering Effect)

  • 박규칠;박지현;서철원;최재용;이필호;윤종락
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.563-573
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    • 2013
  • The ship radiated noise level fluctuates by the interference between direct and reflected paths. The effect of sea surface reflection path on interference depends strongly on sea surface roughness. This paper describes error characteristics of ship acoustic signature estimation by sea surface scattering effect. The coherent reflection coefficient which explains a magnitude of sea surface scattering and its resultant interference acoustic field is analyzed quantitatively as a function of a grazing angle, effective surface height, frequency, source-receiver range and depths of source and receiver. Theoretical interference acoustic field is compared with experimental result for two different sea surfaces and five different frequencies by changing source-receiver range. It is found that both matches well each other and a magnitude of interference acoustic field is decreasing by increasing a grazing angle, effective surface height, frequency, and depths of source and receiver and decreasing source-receiver range. For given experimental conditions, the transmission anomaly which is a bias error of ship acoustic signature estimation, is about a range of 1~3 dB. The bias error of an existing ship radiated noise measurement system is also analyzed considering wind speed, source depth and frequency.

고주파 해수면 후방산란 신호 측정 (Measurements of High-frequency Sea Surface Backscattering Signals)

  • 최지웅;나정열;박경주;윤관섭;박정수;나영남
    • 한국음향학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.421-429
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    • 2002
  • 해수면에서의 음파산란 특성을 파악하기 위한 해수면 후방산란실험을 2000년 11월 동해시 연안에서 수행하였다. 평면입사각의 범위는 20°∼40°였고 주파수는 60 kHz였다. 실험해역의 풍속은 3 m/s, 해수면 거칠기는 1 m이하로 관측되었다. 분석된 해수면 후방산란강도는 경계면 산란강도 예측 모델에 비해서 높게 나타났으며 이러한 차이는 작은 평면입사각에서 더욱 크게 나타났다. 이러한 차이를 설명하기 위하여 해수면 부근의 공기방울층에 의한 산란 효과를 고려한 결과 실측치와 모델이 잘 일치하였다.

바다와 지표면의 산란을 고려한 RF 수신신호세기 계산 모델 (Estimation Model for RF Signal Strength over Sea and Land Surfaces)

  • 현종철;김상근;오이석
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.143-148
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    • 2005
  • The objective of this study is to estimate RF signal strength over sea and land surfaces. For this work we calculated scattering by land with DEM(Digital Elevation Model) and sea surface with RMS surface height. and we selected two area inland and sea shore as RX point. And for each area, we get VV-pol and HH-pol characteristic of scattering at 2.2GHz.

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몬테칼로 유한차분 시간영역 해석기법을 이용한 피어선-모스코위츠 완전도체 표면에서의 전자파 산란 해석 (Analysis of Electromagnetic Wave Scattering From a Perfectly Conducting Pierson-Moskowitz Surface Using a Monte-Carlo FDTD Technique)

  • 최동묵;김채영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권6호
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    • pp.253-259
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    • 2003
  • 본 논문에서는 몬테칼로 유한차분 시간영역 해석법을 이용하여 피어선-모스코위츠 완전도체로 가정된 바다표면에서 산란된 장을 구하였다. 산란해석에 사용된 일차원 표면은 피어선-모스코위츠 모델을 이용하여 생성하였다. 계산된 값은 이 표면의 형상을 결정하는 바람의 속도(U)에 대한 역 방향 산란계수였다. 계산에 사용된 표면의 수는 50개, 표면의 점의 수는 8192개이고, 표면의 길이는 128파장이었다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 소 섭동 근사 기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.

Microwave Radar Backscatter Model of Multiyear Sea Ice

  • Kim, Young-Soo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-16
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    • 1988
  • Multiyear ice is quite thick in general, and it needs to be distinguished from thinner types of ice because it represents a severe navigational hazard. Here, models are described for the radar backscatter from multiyear sea ice, based on simple scattering layers. Under cold conditions, the radiative transfer volume-scatter model can describe the backscattering from multiyear ice for frequencies higher than about X-band, while the surface scattering contribution has to be included for lower frequencies. A simple semi-empirical model is shown to be a good approximation to the radiative transfer model in describing the volume scattering from multiyear ice.

Numerical Analysis of Back Scattering from a Target over a Random Rough Surface Using DRTM

  • Yoon, Kwang-Yeol
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권2호
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    • pp.61-66
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    • 2010
  • This paper is concerned with an analysis of the back scattering of electromagnetic waves from a target moving along random rough surfaces such as the desert, and sea. First, the discrete ray tracing method(DRTM) is introduced, and then, this method is applied to the back scattering problem in order to investigate the effect of the back scattering from random rough surfaces on the electric field intensities. Finally, numerical examples of various height deviations of the Gaussian type of rough surfaces are shown. It is numerically demonstrated that the back scattering is dominated by the diffractions related to the reflections from the random rough surfaces.