• 수산해양기술연구
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• 제35권3호
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• pp.284-290
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• 1999

This paper describes a Frequency Shift Keying (FSK) modulator and demodulator and the experimented underwater data ommunication equipment to transfer the analog echo signal in real-time from an underwater vehicle to the mother ship. The system consists of an echo signal transfer unit equipped to the vehicle and an ultrasonic receiver equipped on the ship. The former includes an ultrasonic transceiver unit of 180kHz for echo detection and a continuous wave transmitter of 50kHz with a FSK modulator for echo transmission to the ship. The latter includes an ultrasonic receiver of 50kHz and the FSK demodulator. The results of experiment are as follows. 1. The characteristics of the FSK modulating and demodulating circuits designed with the use of C-MOS IC 4046 was good and confirmed its usefulness in underwater data communication system.2. The prototype ultrasonic transceiver unit shows profitable driving power while the pulse duration was short less than 3 msec, but it was found that the driving power is not sufficient while the long pulse duration or continuous wave is used. The gain of the ultrasonic receiver was 80 dB and the receiving bandwidth 700Hz (at - 3 dB point).3. It was found that the system designed by the author has some possibility to use in underwater echo transfer.4. At the FSK modulator, the widths of voltage and frequency which represent linearity were 3.5 V, 1600Hz, respectively, at the FSK demodulator 2.6 V, 700Hz, respectively.

• 수산해양기술연구
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• 제35권3호
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• pp.285-285
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• 1999

This paper describes a Frequency Shift Keying (FSK) modulator and demodulator and the experimented underwater data ommunication equipment to transfer the analog echo signal in real-time from an underwater vehicle to the mother ship. The system consists of an echo signal transfer unit equipped to the vehicle and an ultrasonic receiver equipped on the ship. The former includes an ultrasonic transceiver unit of 180kHz for echo detection and a continuous wave transmitter of 50kHz with a FSK modulator for echo transmission to the ship. The latter includes an ultrasonic receiver of 50kHz and the FSK demodulator. The results of experiment are as follows. 1. The characteristics of the FSK modulating and demodulating circuits designed with the use of C-MOS IC 4046 was good and confirmed its usefulness in underwater data communication system.2. The prototype ultrasonic transceiver unit shows profitable driving power while the pulse duration was short less than 3 msec, but it was found that the driving power is not sufficient while the long pulse duration or continuous wave is used. The gain of the ultrasonic receiver was 80 dB and the receiving bandwidth 700Hz (at - 3 dB point).3. It was found that the system designed by the author has some possibility to use in underwater echo transfer.4. At the FSK modulator, the widths of voltage and frequency which represent linearity were 3.5 V, 1600Hz, respectively, at the FSK demodulator 2.6 V, 700Hz, respectively.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.725-731
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• 2013

본 논문은 시뮬레이션을 통해 다수의 초음파 발신부로부터 순차적으로 발생되는 초음파를 공간 내에서 자유롭게 움직이는 여러개의 이동형 개체들에 각각 장착된 초음파 수신부가 수신하여 각 개체의 위치를 스스로 계산할 수 있는 시스템을 제안한다. 이 시스템은 적절한 위치에 고정 장착된 3개 이상의 초음파 발신부에 의해 정의되는 공간 내에서 움직이는 개체가 자신들의 위치를 스스로 추정 가능하게 하기 때문에 공간 내에 존재하는 개체 수에 제안을 받지 않는 다는 장점이 있다. 따라서 본 기술은 다 개체 시스템의 위치 제어 및 모션 포착 기술에 효과적으로 응용이 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.68-71
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• 2001

This paper has been studied for a comparison of the propagation and noise characteristics between ultrasonic and electromagnetic wave for the high speed communication of the short range telemetry. We analyze the propagation depth of electromagnetic and ultrasonic wave by skin depth effect and by ultrasonic loss ratio. We also studied several effects such as near field effect in electromagnetic wave and Rayleigh scattering noise of ultrasonic wave, etc. We show the experimental results of their propagation loss and modulation experiments in water. The experimental results show that both method is good for the implementation of short range telemetry.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.47-52
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• 2011

본 논문에서는 주행 중 타이어와 노면이 마찰하면서 발생하는 초음파 신호에서 이물질로 인해 야기되는 우성주기를 검출하여 타이어 손상 유무를 판별하는 알고리즘에 대해 연구하였다. 손상된 타이어에서 획득한 초음파 신호의 포락선에 대해 전력스펙트럼을 산출하고 통계적 처리에 의한 임계값을 설정함으로써 우성주기를 판별하는 알고리즘을 제안하였다. 모의실험 결과, 시속 80km/h로 주행 시 초음파 신호의 포락선에 대해 전력스펙트럼의 피크주기 97.6ms에 비해 제안된 알고리즘의 우성주기는 100ms로서 포락선 피크의 평균주기 101.24ms를 기준으로 하였을 때 더 정확한 주기 측정 결과를 보였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권4호
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• pp.60-66
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• 2006

장비를 사용해서 해양자원을 탐사하고 개발하기 위해서 수중초음파 통신은 유용한 수단이 된다. 이러한 응용을 위해서는 정보전달 및 원격제어가 필수적인데, 해양환경에서 다양한 형태의 노이즈가 발생하여 제어의 효율성과 수중통신의 신뢰성이 저하 되고 있다. 그래서 기존의 방법은 하드웨어적인 방법으로 제어정보를 수신하고 이를 반복적으로 기준 정보와 비교하는 방법을 사용하고 있어 제어신뢰성이 중요시되는 시스템에서는 효율성이 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 해양환경 변화에 따른 영향이 없이 초음파 신호를 인식할 수 있는 수중 초음파신호 검출성능 향상 알고리듬을 제안하려 한다. 제안하는 알고리듬의 적합성을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.775-781
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• 2011

실내에서 이동로봇의 절대위치 측정을 위해서 초음파를 이용하는 초음파 위치측정 시스템이 많이 연구되고 있다. 이러한 초음파 위치측정 시스템들은 초음파의 혼신을 피하기 위해 순차 발신하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이러한 순차 발신으로 인해 이동로봇이 이동하는 경우에는 초음파의 수신위치가 변하므로 위치측정 정도가 떨어지게 된다. 본 논문에서는 수신시점에 따른 가중치를 적용하는 새로운 위치추정 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안된 알고리즘을 기존의 초음파위성시스템에 적용하여 개선된 초음파위성시스템을 구축하였다. 그리고 실험을 통하여 제안된 알고리즘을 가진 개선된 초음파위성시스템의 위치측정 성능을 입증하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.78-82
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• 2019

본 논문에서는 수배전반 내 코로나 및 직렬아크 발생 시 나타나는 초음파 신호의 측정 및 분석에 대해 기술하였다. 휴대용 초음파 감지기는 전기 시스템에서 발생하는 코로나와 같은 방전 현상 감지에 유용하다. 그러나 일반적인 휴대용 초음파 감지기는 방전 여부에 대한 판단 결과가 사용자의 주관적 반응에 영향을 미치며, 음향 특성을 듣고 결과를 예측함으로써 문제 유형을 판별하는 것이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서 초음파 특성을 구별하는 새로운 분석 방법이 필요하다. 본 논문에서는 초음파 감지기로 측정 한 초음파 음향을 시각화하기 위한 초음파 분석 사례를 연구하였다. 실험 결과 초음파탐지계통은 외부소음의 영향을 받지 않고 배전반에서 코로나 및 직렬 아크 방전을 검출할 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권3호
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• pp.51-59
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• 2006

본 논문에서는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식을 이용하여 수중 통신을 위한 우수한 성능의 초음파 송수신기를 설계하였다. 송신 장치에서는 전력 증폭기를 통해서 송신 센서를 구동하여 최대 음압 187dB re $1{\mu}Pa/V@1m$ 레벨까지 수중에서 정지 영상 정보를 송신하였다. 수신 장치에서는 수중을 통해 받은 신호를 100kHz의 샘플링 주파수로 디지털 변환하고 검파 및 디코딩 과정을 거친 정보가 송신된 영상 정보와 일치함을 확인하였다. 이 논문에서 제시한 시스템의 최대 통신가능 거리는 1.17Km이며 이 거리에서 정지 영상 전달상의 어려움을 극복하기 위해서 이를 보완할 수 있는 송수신 센서 및 회로개발의 주요 변수를 도출하고 구현하였으며 이를 분석하였다. 기존 대부분의 수중 통신은 음성 신호를 전달하였으나 본 논문에서는 정지 영상 정보를 전달하기위한 효율적인 수중 통신 시스템을 구축하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.143-147
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• 2018

수위는 하수장, 정수장, 하천, 댐, 공장의 저장탱크 등 다양한 분야에서 측정된다. 수위측정을 위한 초음파 기기가 판매중이나 산업용으로 실험에서 사용하기는 가격이 너무 비싸다. 전자 기술의 급속한 진보로 인해 다양한 종류의 측정, 모니터링 및 제어 기능이 저렴하게 구축하는 것이 가능해졌다. 저렴한 가격으로 초음파 수위 측정시스템을 만들기 위하여 본 연구가 시작되었다. 실험용으로 사용하기 위하여 아두이노, 초음파 센서 및 온도 센서로 시스템을 구성하였다. 초음파 센서는 센서에서 수위 표면까지의 시간을 측정한다. 온도 센서는 대기 온도를 측정하며 온도 변화로 인한 소리의 속도를 보정하여 초음파 거리 측정의 정확성을 높인다. 아두이노는 측정 전반을 관리하고 수위를 계산한다. 시스템의 모든 구성 요소는 장치거치대에 조립되었다. 제안된 시스템을 가지고 실험한 결과 수위가 실측치와 매우 가까웠다. 이 시스템은 또한 저렴하며 설치 및 유지하기가 쉬워 실험용으로 적절하다.