• 제목/요약/키워드: Spectral Estimation

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분광반사특성과 엽면적지수 및 SPAD를 이용한 벼의 성장단계별 생육상태의 평가 (Evaluation of Growth Diagnosis in Rice Field using Spectral Characteristics, LAI, and SPAD)

  • 박종화;신형섭;박진기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.805-809
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    • 2008
  • Measurement of leaf area index (LAI) is useful for understanding rice growth, water use, and canopy light interception. The top nitrogen content(TNC) per unit area is an important quantitative index of the condition of nitrogen nutrition in rice production. The rapid and simple method of estimation of TNC, with the use of the existing nondestructive analyzing instruments chlorophyll meter SPAD-502 and plant canopy analyzer (PCA) LAI-2000, was scrutinized. Destructive measurement is time consuming and labor intensive. Our objective was to evaluate sampling procedures using the Li-Cor LI-1800, LAI 2000 plant canopy analyzer (PCA) for nondestructive estimation of rice LAI, and SPAD-502 on the Northern Plains of Cheongju. The LAI estimated by PCA tended to underestimate the LAI determined by actual measurement by about 20%. The estimation of LAI by PCA was judged to have a sufficient accuracy as a practical technique. A high positive correlation was obtained between the values of the SPAD reading and LAI. NDVI and LAI also showed a very high correlation. The values of the SPAD reading and LAI, and NDVI gave a high positive correlation. These results indicated that the method described in this study was effective as a simple and rapid method for the estimation of rice growth.

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Assessment of Agricultural Environment Using Remote Sensing and GIS

  • Hong Suk Young
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2005년도 국제학술회의
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    • pp.75-87
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    • 2005
  • Remote sensing(RS)- and geographic information system(GIS)-based information management to measure and assess agri-environment schemes, and to quantify and map environment indicators for nature and land use, climate change, air, water and energy balance, waste and material flow is in high demand because it is very helpful in assisting decision making activities of farmers, government, researchers, and consumers. The versatility and ability of RS and GIS containing huge soil database to assess agricultural environment spatially and temporally at various spatial scales were investigated. Spectral and microwave observations were carried out to characterize crop variables and soil properties. Multiple sources RS data from ground sensors, airborne sensors, and also satellite sensors were collected and analyzed to extract features and land cover/use for soils, crops, and vegetation for support precision agriculture, soil/land suitability, soil property estimation, crop growth estimation, runoff potential estimation, irrigated and the estimation of flooded areas in paddy rice fields. RS and GIS play essential roles in a management and monitoring information system. Biosphere-atmosphere interection should also be further studied to improve synergistic modeling for environment and sustainability in agri-environment schemes.

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Time Shifted Pilot Signal Transmission With Pilot Hopping To Improve The Uplink Performance of Massive MIMO System For Next Generation Network

  • Ruperee, Amrita;Nema, Shikha
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권9호
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    • pp.4390-4407
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    • 2019
  • The paucity of pilot signals in Massive MIMO system is a vital issue. To accommodate substantial number of users, pilot signals are reused. This leads to interference, resulting in pilot contamination and degrades channel estimation at the Base Station (BS). Hence, mitigation of pilot contamination is exigency in Massive MIMO system. The proposed Time Shifted Pilot Signal Transmission with Pilot signal Hopping (TSPTPH), addresses the pilot contamination issue by transmitting pilot signals in non-overlapping time interval with hopping of pilot signals in each transmission slot. Hopping is carried by switching user to new a pilot signal in each transmission slot, resulting in random change of interfering users. This contributes to the change in channel coefficient, which leads to improved channel estimation at the BS and therefore enhances the efficiency of Massive MIMO system. In this system, Uplink Signal Power to Interference plus Noise Power Ratio (SINR) and data-rate are calculated for pilot signal reuse factor 1 and 3, by estimating the channel with Least Square estimation. The proposed system also reduces the uplink Signal power for data transmission of each User Equipment for normalized spectral efficiency with rising number of antennas at the BS and thus improves battery life.

변수내장형 다채널 위너필터를 위한 목적신호대잡음 기여비를 이용한 잡음추정기법 (Noise Statistics Estimation Using Target-to-Noise Contribution Ratio for Parameterized Multichannel Wiener Filter)

  • 홍정표
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.1926-1933
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    • 2022
  • 변수내장형 다채널 위너 필터는 내장된 변수를 이용하여 잔여잡음과 신호왜곡 간의 트레이드오프를 조절할 수 있는 선형 필터이다. 이러한 변수내장형 다채널 위너필터를 적용하기 위해서는 정확한 잡음추정이 중요한데 널리 쓰이는 다채널 최소 제어 재귀 평균 기법이 있다. 하지만 다채널 최소 제어 재귀 평균 기법은 방향성 간섭 신호가 존재할 경우 잡음추정의 정확도가 하락하여 변수내장형 다채널 위너필터의 성능이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 변수내장형 다채널 위너필터를 위한 새로운 잡음 추정 기법을 제안한다. 제안한 방법은 주로 잡음 섞인 마이크로폰 입력 신호의 전력 스펙트럼 밀도에 대해 고유값 분해, 방향성 정보를 이용한 목적신호의 기여도 추정, 목적신호의 기여도를 보다 합리적으로 추정하기 위한 지수 가중치 부가의 일련의 과정을 수행한다. 제안한 방법을 평가하기 위해 신호대잡음비, 음성왜곡도 등의 총 4가지 객관적 성능 평가 방법을 이용하여 기존의 방법과 비교하였다. 실험을 통해 방향성 간섭신호가 존재하는 환경에서 제안한 잡음 추정기법을 적용한 다채널 위너필터의 성능이 향상됨을 확인하였다.

잡음 파워 스펙트럼 밀도 추정을 이용한 서로소 배열과 프로퍼게이터 기법 기반의 향상된 도래각 추정 기법 (Improved Direction of Arrival Estimation Based on Coprime Array and Propagator Method by Noise Power Spectral Density Estimation)

  • 변부근;유도식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.367-373
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    • 2016
  • 우리는 도래각 (DoA; direction of arrival) 추정 방법 중 하나인 서로소 배열 기반의 프로퍼게이터 방법을 개선시키는 알고리즘을 제안한다. 서로소 배열 기반의 프로퍼게이터 방법은 특이값 분해없이 도래각을 추정하는 방법으로 서로소 배열 기반의 MUSIC에 비하여 현저히 낮은 복잡도를 지녔으나, 다소 저하된 도래각 추정 성능을 보인다. 우리는 이러한 성능 저하의 원인 중 하나로 잡음의 파워 스펙트럼 밀도를 포함하고 있는 신호의 자기상관행렬의 대각 성분이 사용되고 있지 않음에 있음을 파악하고, 잡음의 파워 스펙트럼 밀도가 장기간에 걸쳐 추정이 가능하다는 사실에 착안하여 신호의 자기상관행렬의 대각 성분을 사용하는 도래각 추정 방법을 제안한다. 우리는 시뮬레이션을 통해 우리가 제안한 방법이 기존의 서로소 배열 기반의 프로퍼게이터 방법보다 연산량을 4배정도 증가시키지만 탐지확률 95% 기준 하에 신호대 잡음비를 1.5dB, 도래각 분해능을 $0.7^{\circ}$ 만큼 개선시켜 그 성능이 서로소 배열 기반의 MUSIC에 보다 근접함을 관찰한다.

연안 해역의 클로로필 농도 추정을 위한 초분광 및 위성 클로로필 영상 비교 연구 (Comparative Study on Hyperspectral and Satellite Image for the Estimation of Chlorophyll a Concentration on Coastal Areas)

  • 신지선;김근용;유주형
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권2_2호
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    • pp.309-323
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    • 2020
  • 원격탐사를 이용한 연안 해역의 클로로필 농도 추정은 대부분 다분광 위성 영상 분석을 통해 수행되어 오고 있다. 최근에는 초분광 영상을 활용한 다양한 연구가 시도되고 있으며, 특히 항공기 기반 초분광 영상은 높은 공간 해상도로 좁은 밴드 폭을 가진 수백 개의 밴드로 구성되어 기존의 다분광 위성 영상을 통한 클로로필 추정보다 연안 해역에서 매우 효과적일 수 있다. 본 연구에서는 연안 해역의 클로로필 농도 추정을 위해 초분광 및 위성 기반 클로로필 영상을 비교 검증을 수행하였다. 한반도 남해안에서 수행된 현장조사로 획득된 클로로필 농도 자료와 해수 스펙트럼 자료를 분석한 결과, 높은 클로로필 농도를 갖는 해수 스펙트럼은 570 nm와 680 nm 파장대역 부근에서 peak를 보였다. 이러한 스펙트럼 특징을 활용하여 클로로필 농도 추정을 위한 새로운 밴드비(570 / 490 nm)가 제시되었고, 밴드비와 현장 클로로필 농도 간의 회귀 분석을 통해 새로운 클로로필 경험식이 생성되었다. 현장 클로로필 농도와의 검증 결과, R2의 0.70, RMSE와 mean bias가 각각 2.43와 3.46 mg m-3으로 유효한 결과를 보였다. 새로운 경험식을 초분광 영상과 위성 영상에 적용한 결과, 초분광 클로로필 영상과 현장 클로로필 간의 평균 RMSE는 0.12 mg m-3로 위성 클로로필 영상에서 보다 더 높은 정확도로 클로로필 농도 추정 가능하였다. 이 결과를 통하여 초분광 영상을 활용하여 보다 높은 정확도로 연안 해역 클로로필 농도의 고해상도 공간 분포 정보 제공이 가능할 것으로 기대된다.

주파수 변조 단속 지속파를 이용하는 고해상도 밀리미터파 탐색기의 스퓨리어스 제거를 위한 스펙트럼 분석 기법 (Spectral Analysis Method to Eliminate Spurious in FMICW HRR Millimeter-Wave Seeker)

  • 양희성;전주환;송성찬
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.85-95
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    • 2012
  • 본 논문에서는 주파수 변조 단속 지속파(Frequency Modulated Interrupted Continuous Wave: FMICW) 시스템을 기반으로 한 고해상도(HRR: High Range Resolution) 레이더 탐색기에서 발생하는 스퓨리어스(Spurious)를 제거하기 위한 스펙트럼 분석 기법에 대해서 연구하고 새로운 제거 기법을 제안한다. 주파수 변조 지속파(Frequency Modulated Continuous Wave: FMCW)를 기반으로 하는 고해상도 레이더 시스템과 다르게 FMICW를 사용한 시스템은 주기적으로 나타나는 비연속적 IF(Intermediate Frequency) 신호에 의해 스펙트럼 상에서 스퓨리어스가 생기게 된다. 이러한 스퓨리어스를 제거하기 위해서 대역 통과 필터(band pass filter)를 사용하면 FMICW 시스템의 정확도가 이전 추정된 거리 값에 의존적이 되고 random interrupted sequence를 사용하면 noise floor가 증가하며, staggering process를 사용하면 중복된 정보를 위해 여러 개의 파형을 송신해야 되는 단점이 있다. 최근 소개된 IAA(Iterative Adaptive Approach) 또는 SPICE(SemiParametric Iterative Covariance-based Estimation method)와 같은 스펙트럼 분석 기법을 이용하면 이러한 단점 없이 FMICW 시스템에서의 스퓨리어스를 효과적으로 제거할 수 있다. IAA 또는 SPICE를 사용하기 위해서는 신뢰할 수 있는 데이터(reliable data)와 신뢰할 수 없는 데이터(unreliable data)를 구분하고, 신뢰할 수 있는 데이터만 이용하여야 하는데, 이를 위해서 STFT(Short Time Fourier Transform)가 적용된다.

다중 주파수 IP 자료를 이용한 SIP 변수 추정 (A new algorithm for SIP parameter estimation from multi-frequency IP data: preliminary results)

  • 손정술;김정호;이명종
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.60-68
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    • 2007
  • 광대역 유도 분극 (spectral induced polarization, SIP) 탐사는 일정 주파수 영역에서 임피던스 자료를 측정하고, 이 자료로부터 광대역 주파수 특성을 추정하기 위한 주파수 분석으로 이루어진다. 지하매질에 대한 광대역 주파수 특성을 정확하고 정량적으로 추정하기 위해서는 기존의 방법보다 정교하고 안정적인 역산 알고리듬이 필요하다. 이를 위해 이 연구에서는 SIP 변수의 공간적인 분포를 계산하기 위하여 두 단계로 이루어진 역산 알고리듬을 개발하였다. 첫 번째 단계에서 각각의 주파수 자료에 대한 복소 전기비저항들 사이에 제한조건을 가하여 모든 SIP 탐사자료를 한꺼번에 역산한다. 새로운 제약조건은 각각의 주파수 자료들로부터 역산된 복소 전기비저항들이 모두 유사한 특성을 보일 것이라는 가정을 통해 역산 과정에서의 잡음 특성을 향상시킬 수 있는 특정을 가진다. 수치 실험을 통하여 이 연구에서 채택한 상호 제한 조건은 역산 과정상의 인위적인 잡음을 성공적으로 제거하고 있음을 확인하였다. 두 번째 단계로서 이전 단계에서 얻어진 각각의 주파수에 대한 복소 전기비저항 자료로부터 SIP 변수의 공간적인 분포를 계산하기 위하여, Cole-Cole 모델을 이용하여 SIP 변수들을 역산을 통해 계산하게 된다. 수치 실험을 통하여 역산된 SIP 변수의 영상이 실제 모델과 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 개발된 SIP 해석기법은 일반적인 전기비저항 탐사보다 유용한 지하 영상을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

Characteristic Response of the OSMI Bands to Estimate Chlorophyll a in the East China Sea

  • Suh, Young-Sang;Lee, Na-Kyung;Jang, Lee-Hyun;Hwang, Jae-Dong
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.208-208
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    • 2002
  • Relationship between chlorophyll a in the East China Sea and spectral bands (412, 443,490, (510), 555, (676,765) in) of OSMI (Ocean Scanning Multi-Spectral Imager) including the profile multi-spectral radiometer (PRR-800) was studied. The values of remote sensing reflectance (Rrs) at the bands corresponding to the field chlorophyll a in α in the East China Sea were much higher than those in clear waters off California, USA. In case of the particle absorptions related to the chlorophyll a concentration at the spectral bands (440, 670 nm) were much higher in the East China Sea than the ones in the clean waters off California. The normalized water leaving radiances (nLw) at 412, 443, 490, 555 m of OSMI and field chlorophyll a in the East China Sea were correlated each other. According to the results, the relationship between field chlorophyll a and nLw 410 m in OSMI bands was the lowest, whereas that between the field chlorophyll a and nLw 555 nm in the bands was the highest. Reciprocal action between the field chlorophyll a and the band ratio of the OSMI bands (nLw410/nLw555, nLw443/nLw555, nLw490/nLw555) was also studied. Correlation between the chlorophyll a and the band ratio (nLw490/nLw555) was highest in the OSMI bands. Relationship between the chlorophyll a and the ratio (nLw443/nLw555) was higher than one in the nLw410/nLw555. The difference in the estimated chlorophyll α (mg/m3) between OSMI and SeaWiFS (Sea Viewing Wide Field-of-View Sensor) at the special observing stations in the northern eastern sea of Jeju Island in february 25, 2002 was about less than 0.3 mg/m3 within 3 hours. It is suggested that OC2 (ocean color chlorophyll 2 algorithm) be used to get much better estimation of chlorophyll α from OSMI than the ones from the updated algorithms as OC4.

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저해상도 Multispectral 영상의 고해상도 재구축 (High Resolution Reconstruction of Multispectral Imagery with Low Resolution)

  • 이상훈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.547-552
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고해상도의 panchromatic 영상을 이용하여 저해상도의 multispectral 영상을 고해상도로 재구축하는 방법을 제시하고 있다. 제안된 방법은 저해상도와 고해상도 간의 선형 모형 사용하여 실제의 spectral 값에 부합하는 고해상도 영상을 재구축하며 두 단계로 이루어 진다. 첫 단계는 고해상도 feature와 연관된 저해상도의 선형 모형을 이용하여 최소 자승 오류 법에 의한 global 추정 과정이고 두 번째 단계는 재구축된 영상을 지역적으로 원래의 spectral 값과 일관되게 만드는 local 수정 과정이다. 본 연구에서 제안 방법을 이용하여 6m KOMPSAT-1 EOC 자료와 30m LANDSAT ETM+에 적용하였고 또한 IKONOS 1m RGB 영상 생성하였다. 실험 결과는 새로이 제시된 방법이 저해상도 Multispectral 영상의 고해상도 재구축에 탁월한 성능을 가지고 있음을 보여주었다.