• 한국음향학회지
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• 제20권2호
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• pp.44-51
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• 2001

본 연구에서는 능동소나와 관련된 시스템에 적용가능한 잠수함 수중표적의 표적강도 및 신호형태를 예측하는 반사신호 합성모델을 제안한다. 이는 입사각에 따라 외부헐로 하이라이트의 위치가 변하는 UTAHID (Underwater TArget by Highlight Distribution) 모델을 기초로 하여 잠수함 내부의 복잡한 형상에 의한 반사점들을 산란자운에 의한 구룹화된 하이라이트군으로 변형을 가하여 반사신호를 합성한다. 제안된 모델은 입사신호의 펄스길이 변화에 따른 표적강도 변화특성 및 합성신호 파형, 시간분산손실, 신장효과 등에 대해 분석하였으며, 이는 능동소나, 음향대항, 감시 시스템과 같이 반사신호 합성에 관련된 여러가지 실시스템에 적용이 가능하다.

• 한국음향학회지
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• 제19권7호
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• pp.15-22
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• 2000

본 연구에서는 수중표적의 반사신호를 재현하기 위한 공간적 하이라이트 분포처리 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 입사되는 핑펄스의 각도에 따라 가변적인 불연속 하이라이트와 표적내부 및 특정위치의 하이라이트를 신호 입사각에 따라 분포시켜 합성한다. 완성된 UTAHID 모델은 핑펄스의 입사각도 및 펄스폭에 따라 첨두치 표적강도, 에너지 표적강도, 에코신장효과, 표적 시간분산 손실 및 포락선의 불규칙성 등을 각종 모의실험으로 타당성을 확인하였으며, 이는 능동소나의 표적 반사신호 합성에 관련된 각종 실제 시스템에 효율적으로 적용될 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.1-11
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• 2000

This paper proposes the practical echo-signal synthesis models - UTAHID (Underwater TArget by Highlight Distribution) & M-UTAHID(Modified UTAHID) - of underwater target for active sonar engineering At high frequencies all the echo components that are the specular reflected waves and various elastic scattering wave scan be regarded the summation of individual echo from some equivalent scattering centers, so the underwater target is characterized by highlights distributed in spatial target structure. Proposed models are compared with characteristics of random distributed model & equivalent interval highlight model, and analyzed target strength, echo-elongation effect, target time spread loss and so on. Thus these can be efficiently used in various real systems related to underwater target echo-signal synthesis on active sonar and acoustic countermeasure.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제4권1호
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• pp.93-103
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• 2001

고주파를 주로 사용하는 능동소나에서 반사신호는 물체표면의 거울면 반사와 내부의 여러 등가적인 산란자로 형성되며, 이는 물체에 공간적으로 분포된 하이라이트에 의해 특징 된다. 본 연구에서는 기존의 모의표적에 대한 반사신호 합성모델 즉, 랜덤분포 모델, 등간격분포 모델 및 MUTAHID 모델에 대하여 분석하고, 합성된 반사신호 결과특성을 여러 조건에서 비교하였다. 이러한 하이라이트 분포 모델들은 수중표적의 반사신호 합성을 필요로 하는 각종 실시스템의 모의표적 신호 합성에 유용하게 적용될 수 있으리라 생각된다.

• 한국음향학회지
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• 제33권3호
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• pp.174-183
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• 2014

능동소나에 의한 표적 반향 신호는 다중경로 환경에서 전파됨에 따라 신호가 변형되어 수신된다. 또한 표적의 위치와 자세각에 따라 반향 신호 특성이 다르게 나타난다. 따라서 이러한 특성을 반영할 수 있는 3차원 형상의 표적 모델을 통해 반향 특성이 모의 되어야 한다. 본 논문에서는 3차원 표적신호의 모의를 위해 표적의 각 구성부를 형상 함수화 하였으며 각 구성부의 대표 반향점을 등간격으로 선정하여 표적 모델을 개발하였다. 개발된 표적 모델을 이용하여 음의 입사각에 따른 반향 신호와 표적강도(TS : Target Strength)를 모의하였다. 모의된 표적신호의 반향 강도 및 신호 특성을 검증하기 위해 조립이 가능한 구성부별 축소 모형을 제작하여 수조에서 축소 표적을 이용한 반향 실험을 수행하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제55권2호
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• pp.195-206
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• 2022

The separation of spectrally overlapped broadband echo signals from free-swimming Japanese needlefish Hypohamphus sajori using the fractional Fourier transform (FrFT) was investigated. The broadband echo signals were measured over frequency ranges of 40-80 and 110-220 kHz. The overlapped echo signals were separated after eliminating noise signals in the smoothed pseudo-Wigner-Ville distribution domain. The echo signal from a 40 mm WC sphere suspended just below a chirp transducer was used to calibrate the broadband of the chirp echo sounder and estimate the frequency dependence of target strength for the separated echo signals. The experimental results show that the proposed FrFT method can analyze the time-frequency image of broadband echo signals from free-swimming individual fish effectively and can be used as a quantitative tool for extracting the acoustic features used for fish species identification.

• 한국음향학회지
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• 제32권6호
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• pp.455-471
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• 2013

능동소나는 일반적으로 천해에서 존재하는 표적을 탐지하기 위해 사용된다. 신호가 송신되고 표적으로부터 반향되어 되돌아올 때, 표적 반향신호는 다중경로, 거친 해저면 또는 해수면에 의한 산란 그리고 음속구조에 의한 굴절과 같은 다양한 음파전달 특성에 의해 왜곡 되어 수신되며, 이는 표적 탐지를 어렵게 만든다. 그러므로 능동소나의 운용성능 체계에서 표적 신호 모의 시 음파전달 특성을 고려하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 단상태 능동소나 시스템을 고려하였으며, 표적 반향, 잔향음 그리고 주변소음은 각각 시계열 함수로 모의되었다. 마지막으로 전체 수신 신호를 모의하기 위해 위 신호들을 합하였다. 표적의 특징(형태, 위치, 자세각 등)을 반영한 3차원 대표반향점 모델은 음원과 표적 사이에 각각의 다중경로를 고려하여 표적 반향 신호를 모의하였다. 본 논문의 결과는 표적 신호 모의 시 직접파만을 고려한 알고리즘의 결과와 비교하였다.

• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.489-498
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• 2018

본 논문에서는 잔향이 존재하는 환경에서 낮은 도플러 주파수를 가지는 지속파 능동 소나의 반사음이 수신될 때, 빔공간 다채널 비음수 행렬 분해 기법을 이용하여 이를 탐지하는 기법에 대한 연구를 수행하였다. 지속파 능동 소나에서 수신기가 이동하는 경우 도플러 효과로 인하여 잔향 주파수 대역이 넓어지며, 이 경우 낮은 도플러 주파수를 가지는 표적 반사음은 잔향에 의해 방해를 받는다. 본 논문에서 고안한 알고리즘은 빔공간 다채널 비음수 행렬 분해 기법을 이용하여 수신음의 다채널 스펙트로그램을 주파수 기저, 시간 기저, 빔형성기 이득으로 분석한 후, 적절한 기저를 선택하여 반사음의 주파수, 시간, 그리고 방위를 추정한다. 해당 알고리즘의 동작을 분석하기 위하여 다양한 신호대잔향음 환경에서의 시뮬레이션을 수행하였으며, 분석 결과 고안한 알고리즘이 주파수, 시간, 그리고 방위를 추정할 수 있으나 낮은 신호대잔향비 환경에서 성능이 저하됨을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 향후 기저 선택 알고리즘을 수정함으로써 성능을 개선할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.43-50
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• 2017

Acoustic tiles are typically installed on the surface of pressure vessels in submarines to minimize echoes based on the ship's own noise and active sonar. In this study, we studied low frequency active echo reduction techniques to reduce underwater target echo signals. Active control algorithms using tile type projectors and FxLMS logic have been developed and the projectors have been installed in the assumed hull structure. The effectiveness of projectors and control algorithms has been evaluated in time and frequency domain analysis through experiments in the tank.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.1775-1781
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• 2016

Generally, in the underwater target recognition, feature vectors are extracted from the target signal utilizing spatial information according to target shape/material characteristics. In addition, various signal processing techniques have been studied to extract feature vectors which are less sensitive to the location of the receiver. In this paper, we synthesized active echo signals using 3-dimensional highlight distribution. Then, Fractional Fourier transform was applied to echo signals to extract signal features. For the performance verification, classification experiments were performed using backpropagation and probabilistic neural network classifiers based on single aspect and multi-aspect method. As a result, we obtained a better recognition result using proposed feature extraction and multi-aspect based method.