• 제목/요약/키워드: Sparse array

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2D Sparse Array Transducer Optimization for 3D Ultrasound Imaging

  • Choi, Jae Hoon;Park, Kwan Kyu
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.441-446
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    • 2014
  • A 3D ultrasound image is desired in many medical examinations. However, the implementation of a 2D array, which is needed for a 3D image, is challenging with respect to fabrication, interconnection and cabling. A 2D sparse array, which needs fewer elements than a dense array, is a realistic way to achieve 3D images. Because the number of ways the elements can be placed in an array is extremely large, a method for optimizing the array configuration is needed. Previous research placed the target point far from the transducer array, making it impossible to optimize the array in the operating range. In our study, we focused on optimizing a 2D sparse array transducer for 3D imaging by using a simulated annealing method. We compared the far-field optimization method with the near-field optimization method by analyzing a point-spread function (PSF). The resolution of the optimized sparse array is comparable to that of the dense array.

수중 운동체용 희소 평면배열 센서의 최적 설계 (Optimal design of a sparse planar array sensor for underwater vehicles)

  • 무하마드 샤킬 아프잘;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.53-59
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    • 2018
  • 본 연구에서는 수중 희소배열 센서의 구조를 최적설계하기 위한 새로운 방안을 개발하였다. 본 연구의 목적은 전체 배열센서와 대등한 성능을 가지는 희소 배열센서의 구조를 설계하는 것이다. 우선 희소 평면배열 센서의 지향계수를 배열 구조변수들의 함수로 유도하였다. 유도된 식을 사용하여 희소 배열센서 구성 소자의 개수와 위치를 최적화함으로써 그 성능이 전체 배열 센서의 성능과 대등하도록 희소배열 센서의 구조를 설계하였다. 설계된 희소 배열센서는 최대 부엽 레벨과 주엽의 빔폭 면에서 전체 배열 센서와 대등한 빔 패턴을 보였는데, 이로써 본 연구의 최적설계 기법의 효용성이 확인되었다. 나아가 수식에 의한 빔 패턴 해석 결과의 타당성은 최적화된 희소배열 구조에 대한 유한요소해석 결과와 비교함으로써 검증하였다.

Preliminary Simulation on Spaceborne Sparse Array Millimeter Wave Radar for GMTI

  • Kang, Xueyan;Zhang, Yunhua
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권4호
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    • pp.322-327
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    • 2010
  • Spaceborne sparse array radar for ground moving targets indication (GMTI) has outstanding advantage over full array radar for constructing ultra-large aperture. Rapid development of millimeter wave (MMW) technology make it possible for realizing MMW GMTI radar, which is much more sensitive to slow moving ground target. The paper presented the system model of a multi-carrier frequency sparse array MMW radar as well as preliminary simulation results, which showed future application of the system is very promising.

Light-Microscopy-Based Sparse Neural Circuit Reconstruction: Array Tomography and Other Methods

  • Rah, Jong-Cheol
    • Applied Microscopy
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    • 제46권4호
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    • pp.176-178
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    • 2016
  • Efficient neural circuit reconstruction requires sufficient lateral and axial resolution to resolve individual synapses and map a large enough volume of brain tissue to reveal the molecular identity and origin of these synapses. Sparse circuit reconstruction using array tomography meets many of these requirements but also has some limitations. In this minireview, the advantages and disadvantages of applicable imaging techniques will be discussed.

CONSTRUCTIONS OF REGULAR SPARSE ANTI-MAGIC SQUARES

  • Chen, Guangzhou;Li, Wen;Xin, Bangying;Zhong, Ming
    • 대한수학회보
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    • 제59권3호
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    • pp.617-642
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    • 2022
  • For positive integers n and d with d < n, an n × n array A based on 𝒳 = {0, 1, …, nd} is called a sparse anti-magic square of order n with density d, denoted by SAMS(n, d), if each non-zero element of X occurs exactly once in A, and its row-sums, column-sums and two main diagonal-sums constitute a set of 2n + 2 consecutive integers. An SAMS(n, d) is called regular if there are exactly d non-zero elements in each row, each column and each main diagonal. In this paper, we investigate the existence of regular sparse anti-magic squares of order n ≡ 1, 5 (mod 6), and prove that there exists a regular SAMS(n, d) for any n ≥ 5, n ≡ 1, 5 (mod 6) and d with 2 ≤ d ≤ n - 1.

고해상도 공기중 초음파 영상을 위한 기능성 빔형성법 적용 (Functional beamforming for high-resolution ultrasound imaging in the air with random sparse array transducer)

  • 박춘수
    • 한국음향학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.361-367
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    • 2024
  • 공기중 초음파 측정은 각종 기계 설비류의 이상 발생 예방 활동으로 산업계에서 사용되고 있다. 최근에는 다수의 초음파 센서 배열을 이용하여 설비의 이상 발생 위치를 찾을 수 있는 공기중 초음파 영상화 기법의 활용이 증가하고 있다. 초음파 음원의 위치를 가시화하기 위해 센서 별 위상 차이를 이용하는 빔형성법이 사용된다. 2차원 평면에 분포된 초음파 센서 배열을 이용해 3차원 공간에서 빔형성 파워 분포를 구할 수 있다. 본 논문에서는 관심 파장보다 크기가 큰 초음파 센서로 구성된 랜덤 희소배열(random sparse array)을 사용하고, 초음파 배열이 분포한 평면으로부터 일정한 거리만큼 떨어진 평행한 평면 내에서의 빔형성 파워 분포를 통해서 음원의 위치를 보여주는 영상화 기법을 구현하고자 한다. 기존의 빔형성법은 사용 하는 배열 센서의 개수와 그에 따른 구경의 크기 등에 의해 공간 해상도가 제한될 수 밖에 없다. 본 연구에서는 배열이 가지는 기하학적 제약을 극복할 수 있는 방법으로 기능성 빔형성법을 적용하여 고해상도 초음파 영상화 기법을 구현하였다. 기능성 빔형성법은 수학적으로 일반화된 형태의 빔형성법으로 표현가능하고, 기존의 빔형성법을 통해 얻어진 영상에서 주엽의 폭과 부엽의 크기를 저감시키는 역할을 하여 고해상도 영상화를 얻을 수 있는 장점이 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방법에 의한 영상화 성능을 관찰한 결과, 초음파 희소배열을 이용하여 공기중 초음파 음원의 해상도 증대가 성공적으로 구현됨을 확인할 수 있었다.

대형 스파스 메트릭스 선형방정식을 효율적으로 해석하는 씨스톨릭 어레이 (A systolic Array to Effectively Solve Large Sparce Matrix Linear System of Equations)

  • 이병홍;채수환;김정선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.739-748
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    • 1992
  • 스트라이프 구조를 이용하여 대형 스파스 선형 방정식을 해석하는 CGM 반복 씨스톨릭 알고리즘을 제시하고, 이를 씨스톨릭 어레이로 구현했다. 메트릭스 A를 상삼각 행렬과 대각선행렬, 하삼각 행렬로 나누어서 이들이 별개의 선형 어레이에 의해서 병행적으로 실행되도록 했다. 따라서 1개의 선형 어레이를 사용했을 때보다도 실행시간이 대략 1/2로 단축되며, 스트라이프 구조를 이용하므로서 불규칙하게 분포된 스파스메트릭스의 연산을 효율적으로 할 수 있다.

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목표물 추정을 위한 오차 빔 지향벡터의 적응 회소 행렬 빔형성 알고리즘 연구 (A Study on Adaptive Sparse Matrix Beamforming Algorithm of Error Beam Steering Vector for Target Estimation)

  • 강경식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.111-116
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    • 2014
  • 본 연구는 무선통신에서 선형 배열 안테나를 이용하여 원하는 목표물의 도래 방향을 추정 한다. 도래방향 추정은 수신기 배열 안테나에 입사하는 신호들 중에서 원하는 신호를 추정하는 것이다. 본 연구에서는 도래방향 추정을 위한 최적 가중치와 고 분해능 적응 빔 형성 알고리즘과 회소행렬을 사용하여 목표물에 대한 도래방향을 추정 정확도를 향상 시켰다. 모의실험을 통하여 목표물 도래 방향 추정에서 기존의 적응 빔 형성 알고리즘과 제안 알고리즘의 성능을 비교 분석 하였다. 목표물 도래 방향 추정에서 제안한 알고리즘이 기존의 빔형성 알고리즘보다 도래 방향추정 능력이 향상되었다.

Support Vector Regression을 이용한 컨포멀 배열 안테나의 빔 형성 연구 (Study on Beamforming of Conformal Array Antenna Using Support Vector Regression)

  • 이강인;정상훈;유홍균;윤영중;남상욱;정용식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.868-877
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    • 2018
  • 본 논문에서는 SVR(Support Vector Regression)을 이용한 컨포멀 배열 안테나의 빔 형성 알고리즘을 제안한다. 기존의 최소자승법 기반 알고리즘은 모든 샘플의 오차를 고려하는 반면에, SVR은 정해진 오차 한계를 벗어나는 샘플들을 통해 가중치를 결정하여 희소(sparse)한 해를 가지며 과적합(over-fitting) 문제를 최소화하는 장점을 갖고 있다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 실험적으로 측정된 컨포멀 배열 안테나 능동 소자 패턴을 SVR에 적용하여 목적 빔 배턴으로 근사시키는 가중치를 구하였으며, SVR로 얻은 가중치와 최소자승법을 통해 얻은 가중치를 실측한 소자패턴에 적용하여 빔 형성 성능을 비교하였다.

SKA 소개 및 한국 참여 현황

  • 김종수;류동수;손봉원;안경진;조정연;최민호
    • 천문학회보
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    • 제36권1호
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    • pp.74.2-74.2
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    • 2011
  • SKA(Square Kilometre Array)는 수많은 전파망원경으로 이루어진 간섭계로, 그 총 유효 단면적이 약 1평방킬로미터이기 때문에, SKA라는 이름이 붙었다. 2024년 가동 예정인 SKA는, 감도(sensitivity)는 현존하는 가장 좋은 전파간섭계보다 50배, 하늘 서베이 속도는 약 만 배 빠를 것으로 예상된다. SKA는 파장 대역 별로 세 가지 서로 다른 전파 간섭계 (Sparse Aperture Array, Dense Aperture Array, and Dish Array)를 설치할 예정이다. 본 발표에서는 최근 SKA 개념 설계, SKA를 위한 조직 변화, 그리고 한국 참여 현황을 소개하겠다.

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