• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.395-400
• /
• 2008

본 논문은 GPS 신호를 수신할 때 재머신호의 제거를 위한 성능 개선을 목적으로 2차원 원형 배열 안테나를 이용한 도래각(DoA : Direction of Arrival) 추정 알고리즘의 성능 분석에 관한 것이다. 배열 안테나를 사용하여 DoA를 추정한 후 공간 필터링을 수행함으로서 원하지 않는 방향으로부터의 재머신호를 널링(nulling)시키고, 원하는 방향으로의 빔을 형성하므로서 수신 신호의 품질을 개선할 수 있다. 논문에서는 4 소자와 7 소자 원형 배열 안테나에서 재머신호의 각도와 전력을 고정시킨 후 DoA 추정을 위하여 MUSIC, MinNorm 알고리즘을 적용한다. 이들 알고리즘의 성능 분석을 위하여 추정 결과와 추정 오차를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 계산한다. 추정 결과 신호대 잡음비가 양호한 경우 Azimuth각과 Elevation각 추정에서는 MUSIC과 MinNorm이 우월하며, 신호대 잡음비가 낮은 경우 MUSIC이 MinNorm보다 우월한 성능을 보인다.

• 융합정보논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.53-59
• /
• 2020

본 논문은 음원 탐지 및 음원 위치를 추정하는 IoT Device 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수의 마이크로폰 센서로부터 수집된 음원 신호의 도달 시간차를 분석하여 음원의 방향을 정확히 검출하고, IoT 센서를 이용하여 음원의 발생방향을 추적할 수 있는 음원 방향 탐지 Device를 이용한 시스템이다. 음파를 이용하여 위치를 추정하는 기술은 예전부터 군사적 목적으로 개발되어 왔지만 현재는 이를 응용하여 방범·방재 분야 등에 많이 쓰이고 있다. 이에 따라 본 시스템의 제작을 통해 옥외에 설치한 후 여러 방향에서 음원 발생시켜 성능 시험을 실시하였다. 그 결과 음향 탐지 영역 140dB, 반응시간 1초 이내, 방향 각도 분해능 1° 이내로 매우 정확하게 동작함을 확인할 수 있었다. 향후에는 본 설계안을 바탕으로 빅데이터 분석을 통한 인공지능 알고리즘을 반영하여 보다 신뢰성을 향상시켜 상용화할 계획에 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제41권1호
• /
• pp.53-64
• /
• 2004

본 논문에서는 재밍 신호가 존재할 경우에 모노펄스 기법을 이용하여 표적신호의 입사각을 추정하기 위한 모노펄스 빔형성기를 제안한다. 제안한 모노펄스 빔형성기는 평면 어레이 안테나를 이용하여 방위각과 고도각으로 별도의 빔형성을 수행한다. 즉, 방위각 방향으로의 빔형성을 통하여 표적 고도각을 추정하고, 고도각 방향으로의 빔형성을 통하여 표적 방위각을 추정한다. 기존의 모노펄스 빔형성기에 비하여 적응된 가중치의 값에 상관없이 모노펄스 비를 얻으므로 구현이 간단하고 빔형성에 의한 편향이 발생하지 않는다 또한 주엽 제한조건을 사용하지 않으므로 다수의 주엽재밍이 존재할 경우에도 표적의 입사각을 정확하게 추정할 수 있다.

• 대한인간공학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.343-353
• /
• 2017

Objective: This study aims to evaluate the efficiency of two representative subway map design types, namely a diagram type and a geographical type using physiological metrics, performance metrics, and self-reported metrics, which are representative usability metrics. Background: Subway maps need to be designed in order for users to quickly search and recognize subway line information. Although most cities' subway maps currently use the diagram type designed by Henry Beck, New York City's subway map has recently been changed to the subway map type combined with the geographical type designed by Michael Hertz. However, not many studies on its efficiency are found, and the studies that are available mainly depend on questionnaire surveys or take on a subjective behavioral study type based on experts' experiences. In this regard, evaluation through a more objective method is needed. Method: This study employed usability metrics as a method to evaluate the efficiency of information search targeting the diagram type and geographical type subway maps used mostly as subway maps. To this end, physiological metrics obtained through eye tracking, task completion time, representative metric of task performance, and subjective evaluation metrics were used for the suitability evaluation of subway map designs. Results: In the result of gaze movement distance analysis, no significant difference was shown in the two design types in terms of a process finding a departure station from the starting point and a process finding a transfer station between the departure station and arrival station (destination). However, the gaze movement distance in the process finding the arrival station at the departure station was significantly shorter in the geographical type, rather than in the diagram type. The analysis of task completion time showed a result similar to the gaze movement distance analysis result. Task completion time was significantly shorter in the geographical type, rather than in the diagram type, which is in the process finding the arrival station at the departure station. In other information search processes, no significant difference was shown. As a result of subjective evaluation metrics analysis, no significant difference was revealed in the two design types. Conclusion: An analysis on the two representative subway map design types was carried out via the adoption of usability metrics. As a result, although no significant difference was shown in some information search processes, it was revealed that information search was easier in the geographical type overall. Also, it was found that usability metrics can be effectively used to evaluate the design types of subway maps. Application: The study results can be used to set design direction to offer ease in information search on subway lines. The study also can be used as a method to evaluate a subway map's design type.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제10권3호
• /
• pp.169-177
• /
• 2021

In this paper, we propose a novel global navigation satellite system (GNSS) spoofing detection technique through an array antenna-based direction of arrival (DoA) estimation of satellite and spoofer. Specifically, we consider a sophisticated GNSS spoofing attack scenario where the spoofer can accurately mimic the multiple pseudo-random number (PRN) signals since the spoofer has its own GNSS receiver and knows the location of the target receiver in advance. The target GNSS receiver precisely estimates the DoA of all PRN signals using compressed sensing-based orthogonal matching pursuit (OMP) even with a small number of samples, and it performs spoofing detection from the DoA estimation results of all PRN signals. In addition, considering the initial situation of a sophisticated spoofing attack scenario, we designed the algorithm to have high spoofing detection performance regardless of the relative spoofing signal power. Therefore, we do not consider the assumption in which the power of the spoofing signal is about 3 dB greater than that of the authentic signal. Then, we introduce design parameters to get high true detection probability and low false alarm probability in tandem by considering the condition for the presence of signal sources and the proximity of the DoA between authentic signals. Through computer simulations, we compare the DoA estimation performance between the conventional signal direction estimation method and the OMP algorithm in few samples. Finally, we show in the sophisticated spoofing attack scenario that the proposed spoofing detection technique using OMP-based estimated DoA of all PRN signals outperforms the conventional spoofing detection scheme in terms of true detection and false alarm probability.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제7권6호
• /
• pp.1123-1129
• /
• 2003

기동하는 잠수함이나 함정 등의 방사 소음 특성은 토날 신호와 광대역 배경잡음으로 구분될 수 있다. 토날 신호는 함정의 모터나 엔진 등의 회전으로 인해 발생하는 것이고, 광대역 배경잡음은 프로펠러에 의해 방사된 기포와 선체의 주위 물의 흐름 등으로 인해 발생하는 것이다. 이와 같은 기동함정의 방사 소음의 토날 신호와 배경 잡음을 분석하면 함정의 종류나 속도 등에 대한 정보를 분석할 수가 있다. 이 때 배경잡음의 세기가 토날 신호에 비하여 큰 경우는 토날 신호를 배경잡음으로부터 분리하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 ATW(Automatic Tracking Window) 전처리 알고리즘을 이용하여 방사 소음의 방향을 탐지하고, 표적 방향으로 배열 센서의 빔을 형하여 신호를 채취한다. 또한 ATW 알고리즘을 이용하여 이 신호에서 광대역 잡음에 섞여 있는 미약한 토날 신호를 분리할 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국음향학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.345-352
• /
• 2017

본 논문에서는 잔향과 잡음이 존재하는 실제 환경을 모델링하여 두 개의 마이크로폰을 이용한 음원 위치추정의 정확성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 입력신호에 VAD(Voice Activity Detection)를 적용하여 묵음 구간을 제외한 음성 구간만을 사용하였고, 샘플링 주파수의 제한으로 인한 측정 범위를 벗어나는 프레임은 업샘플링(up-sampling)을 통해 지연시간을 다시 추정하였다. 여기서 계산된 도착 지연 시간은 Time-table을 참조해 주변 후보위치의 지연 값들과의 비교로 최대 파워 값을 갖는 지연 시간을 선택하여 음원 위치의 정확도를 높였다. 또한 프레임간의 상관성을 이용하여 연속된 음성 프레임의 경우 큰 추정 차가 발생하는 곳을 찾아 주변 프레임의 평균값으로 대체함으로써 음원의 위치 추정 성능을 향상시켰다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.661-668
• /
• 2011

전파 신호 방향의 추정은 레이더 및 무선 통신에서 주요한 분야이다. 일반적으로 방향 탐지기법들은 이상적인 배열 센서의 입력 신호에 신호 처리 기법을 적용하여 연구를 진행해 왔다. 하지만 전파를 이용한 방향 탐지에서 사용되는 배열 센서인 안테나는 배열 구조에서 안테나 소자 간에 상호 결합으로 인한 입력 신호의 왜곡 현상이 발생하는 문제점이 있다. 그러므로 이러한 상호 결합에 의한 신호의 왜곡 현상을 보상하는 기법이 정밀한 방향 탐지를 위해서 필요하다. 본 논문에서는 다이폴 배열 안테나 구조에서 배열 소자 간의 상호 결합 현상을 MoM 기법을 이용하여 보상하고, 이를 통하여 신호원의 방위각 및 고각의 방향을 추정하는 연구를 진행하였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.177-184
• /
• 1998

1981년부터 1990년까지 10년간 발생한 274개의 호우사례를 분류하여,한반도에서 호우시에 나타나는 강수량의 공간분포를 여섯 종류로 나누고 각각의 정관적 특성을 분석하였다. 첫때, 강하게 발달한 지표 저기압에 연관되어 발생하는 호우보다 상, 하층 제트를 동반한 채 발달중인 저기압에 연관되어 발생하는 호우가 많다. 둘째, 재부분의 호우역은 하층 제트의 위치와 방향 그리고 지표 온나전선의 위치에 연관되어 있다. 셋째, 500hPa 면의 저기압 중심이나 기압골의 위치가 서쪽으로 멀어질수록 한반도에어 호우는 고위도에서 발생하는 경향이 있다. 넷째, 한반도에 호우를 초래하는 500hPa의 저기압 중심은 하계몬순의 발달을 따라 서쪽으로 자리잡는 경향이 있으나 해마다 차이가 있다.차이가 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2013

디지털 역지향성 안테나 시스템은 사전 정보 없이 입사된 신호의 위상을 추적하고 위상을 반대로 돌려 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있는 시스템으로써 아날로그 역지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 디지털 역지향성 안테나는 고속 이동체 환경에서의 빠른 빔 추적이 가능할 것이다. 특히 빠르고 정확하게 빔을 추적하기 위해서는 설계된 디지털 역지향성 안테나 시스템의 디지털 PLL의 성능이 매우 중요하므로, 본 논문에서는 디지털 역지향 안테나 시스템에서 디지털 필터 설계에 따른 위상 추적의 동작시간과 BER 성능을 확인하였다. 1 MHz의 QAM 신호를 발생시켰으며, $30^{\circ}$의 위상 지연이 생겼을 경우의 시뮬레이션 결과, 필터의 동작이 안정할 경우 위상 공액 기법을 사용한 역지향성 안테나 시스템의 성능이 사용하지 않았을 경우의 역지향성 안테나 시스템보다 약 1 dB의 성능 차이가 나며, 필터의 동작이 불안정할 경우, 발진이 일어나 위상을 추적하지 못해 성능이 매우 나빠짐을 확인할 수 있다.