본 논문에서는 자체발성음을 이용한 실내공간정보 획득과 이를 이용한 공간뒤틀림 및 상호간섭 제거기법을 제안하였다. 제안한 기법은 자체발성음 기반 청취자 위치추적 부분과 공간뒤틀림 및 상호간섭 제거 부분으로 구성된다. 각기 다른 아는 위치에 있는 마이크로 수신한 청취자 자체발성음의 도달지연시간차를 추정-상관기를 사용해 추정하고, 추정된 도달지연시간차를 사용해 테일러 급수 추정법으로 청취자 위치해를 구한다. 이렇게 얻은 공간정보를 바탕으로 청취자위치의 머리전달함수를 얻고, 이를 활용해 공간뒤틀림 및 상호간섭을 제거한다. 제안한 기법의 성능평가를 위해 남성 및 여성 각 50명씩, 모두 100명의 자체발성음 데이터베이스를 구축하였으며, 100명이 각각 10회씩 생성한 자체발성음을 위치추적 성능평가에 사용하였다. 평가결과 음향효과의 차이를 느끼지 못하는 평균제곱측위오차가 $0.07m^2$이내일 확률이 약 70%~90%로 나타났다. 그리고 공간뒤틀림 및 상호간섭 제거기법의 성능평가를 위해 실시한 주관평가에서 약 70%의 평가자가 음향효과가 개선된 것으로 평가하였다.
본 논문에서는 초음파 신호의 2차원 역추적 방법을 제안한다. 초음파 센서는 송수신 장치를 서로 쌍으로 이용하여 거리 측정 및 실내 위치 추적에 많은 연구가 되어 산업 분야에 쓰이고 있는 보편적인 기술이다. 본 논문에서는 초음파 신호를 수신기만 활용하여 임의의 초음파 송신 장치들의 신호원을 2차원 평면상으로 추적하는 방법을 제안한다. 초음파 신호를 추적하기 위해 수신기는 최소 3개를 이루어 신호를 수신한다. 3개의 수신기는 각각의 초음파 수신음의 도달 시간차를(Time Difference of Arrival, TDOA) 이용하여 방향 및 거리를 연산할 수 있다. 기존 초음파를 이용한 신호원 추적 방법은 송수신기가 쌍으로 이루어지거나 센서마다 독립적으로 설치가 되어야 하기 때문에 장치들의 시간 동기화가 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 초음파 수신기의 거리를 최소화하여 설치고 하나의 장치로 구성한다. 하나의 장치로 설치된 센서는 하나의 연산기로 처리하기에 시간 동기화 문제를 해결할 수 있다. 시간차 정확도를 올리기 위해 시간 분해능이 높은 고속 32비트 타이머를 사용하여 거리 및 방향을 빠르게 연산 및 추적할 수 있다.
본 논문에서는 트리 구조의 가입자 전달망인 APON(ATM passive optical network)에서 멀티클래스트래픽의 효율적인 전송을 위한 윈도우 기반 허락 분배 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 상향 셀들의 다중화를 위한 허락 분배 과정에서 ATM 트래픽 클래스별 전송 특성을 고려함을써 각 트래픽 유형별 QoS를 보장할 수 있도록 설계되었다. 이를 위하여 상향 프레임의 주기적 요구 블록 (RAU)에 트래픽 유형별 요구 필드를 두고, 윈도우 기반 허락 분배 알고리즘을 수행하여 각 트래픽의 특성을 고려한 전송 허락이 이루어지도록 한다. 엄격한 전송 지연 성능을 요구하는 CBR/VBR 트래픽에 대해서는 Running-window 개념을 사용한 최소화할 수 있도록 하고, ABR 트래픽에 대해서는 CBR/VBR 허락 분배 후 여분 대역을 우선적으로 할당함으로써 전송 지연을 줄인다. 또한 대역 할당 후 남은 대역은 UBR 트래픽에게도 예약이 가능하도록 함으로써 망 자원의 이용률을 높일 수 있도록 하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 성능이 기존 프로토콜에 비해 우수함을 보였다.
본 논문에서는 두 개의 스피커를 이용한 청취 환경에서 좌, 우 채널의 간섭 신호를 제거하기 위한 새로운 오디오 시스템을 개발하였다. 간섭 제거는 청취자의 위치에 따라 적응적으로 이루어져야 하기 때문에, 청취 위치를 추적하기 위한 기법이 적용되었다. 청취자 위치 추적은 2개의 마이크로폰을 통하여 이루어지며 채널 간 시간 지연을 이용하여 청취자의 방향을 추정하도록 하였다. 또한 잔향 환경에서의 사용을 고려하여 선형 예측 기법을 이용한 잔향 제거 기법이 적용되었다. 좌,우 채널의 간섭제거를 위한 음원-귀 간의 경로는 KEMAR 머리전달함수를 이용하여 나타내었다. 사용된 청취자 방향 측정 시스템의 유용성을 평가하기 위해 추정된 위치에서 채널 간섭의 성능을 평가하였다. 평가 척도로 채널 분리 비를 사용하였으며, 실험적인 결과, 사용자의 실제 위치와 추정된 위치 간에 다소 차이가 있더라도 -10 dB의 채널 분리비가 얻어짐을 확인 할 수 있었다. 제안된 알고리즘은 부동소수점 디지털 신호처리 프로세서를 이용하여 실시간 구현되었으며 청취자 평균 방향 오차는 5도, 주관적 간섭 제거율은 평균적으로 80 % 얻어짐을 알 수 있었다.
The galactic magnetic field (GMF) and the intergalactic magnetic field (IGMF) affect the propagation of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) from the source to us. Here we examine the influences of the GMF/IGFM and the dependence of their sky distribution on galactic latitude, b. We analyze the correlation between the arrival direction (AD) of UHECRs observed by the Pierre Auger Observatory and the large-scale structure of the universe in regions of sky divided by b. Specifically, we compare the AD distribution of observed UHECRs to that of mock UHECRs generated from a source model constructed with active galactic nuclei. Our source model has the smearing angle as a free parameter that reflects the deflection angle of UHECRs from the source. The results show that larger smearing angles are required for the observed distribution of UHECRs in lower galactic latitude regions. We obtain, for instance, a $1{\sigma}$ credible interval for smearing angle of $0^{\circ}{\leq}{\theta}_s{\leq}72^{\circ}$ at high galactic latitudes, $60^{\circ}$ < $\left|{b}\right|{\leq}90^{\circ}$, and of $75^{\circ}{\leq}{\theta}_s{\leq}180^{\circ}$, $-30^{\circ}{\leq}b{\leq}30^{\circ}$, at low galactic latitudes, respectively. The results show that the influence of the GMF is stronger than that of the IGMF. In addition, we can estimate the strength of GMFs by these values; if we assume that UHECRs would have heavier nuclei, the estimated strengths of GMF are consistent with the observational value of a few ${\mu}G$. More data from the future experiments may make UHECR astronomy possible.
본 논문에서는 코드분할다중접속(CDMA)시스템의 기지국에 설치할 수 있는 시공간 배열 스마트안테나의 성능이 다중경로 환경의 다양한 파라미터의 변화에 어떻게 반응하는지 살펴보았다. 이 논문에서 사용된 스마트안테나는 공간분산구조로 적응배열안테나를, 시간분산구조로 다중경로의 숫자에 따른 finger 의 레이크 수신기로 구성되었으며 빔형성 방법으로 Decision Directed LMS 방법을 사용한다. 스마트안테나는 다중경로 신호의 입사각분산의 정도와 다중경로(finger)의 숫자에 민감하게 반응하는 한편 지연분산의 정도와는 거의 반응하지 않음이 컴퓨터 모의실험으로 증명되었다. 레이크 수신기의 핑거 숫자의 증가가 스마트안테나의 성능을 비선행적으로 개선시키는 효과를 수반함 역시 모의실험으로 보여졌다. 본 논문의 빔형성 과정에서 가중치벡터의 갱신은 PN상관기가 수신신호를 역확산시킨 후에 이루어진다.
We investigate the influence of the galactic magnetic field (GMF) on the arrival direction (AD) of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) by searching the correlation with the large-scale structure (LSS) of the universe. The deflection angle of UHECRs from sources by the GMF is reflected in a source model by introducing the Gaussian smearing angle as a free parameter. Assuming the deflections by the GMF are mainly dependent on the galactic latitude, b, we divide the regions of sky by b and analyze the correlation between the AD of UHECRs and the LSS of the universe in each region varying the smearing angle. We find the deflection is strongly dependent on the galactic latitude by the maximum likelihood estimation. Specifically, the best-fit smearing angles are $9^{\circ}$ and $84^{\circ}$ in the high galactic latitude (HGL), $-90^{\circ}$ < b < $-60^{\circ}$, and in the low galactic latitude (LGL), $-30^{\circ}$ < b < $30^{\circ}$, respectively. The strength of GMF becomes stronger from the HGL to the LGL. From the results, we can estimate the strength of GMF in each region. In the LGL, for example, if we assume UHECRs are protons, we have the order of $100{\mu}G$ GMF, which is much stronger than the expected value of conventional GMF model. However, if the primaries are heavy nuclei, which is consistent with the observational result of mass composition analysis, the order of GMF strength is a few ${\mu}G$. More data from the future experiments make it possible to study the GMF between the source of UHECRs and Earth more accurately.
This study aims to present a three dimensional finite element model to investigate the wave propagation in a concrete filled steel tubular column (CFSC) due to transient impact load. Both the concrete and steel are regarded as linear elastic material. The impact load is simulated by a semi sinusoidal impulse. Besides the CFSC models, a concrete column (CC) model is established for comparing under the same loading condition. The propagation characteristics of the transient waves in CFSC are analyzed in detail. The results show that at the intial stage of the wave propagation, the velocity waves in CFSC are almost the same as those in CC before they arrive at the steel tube. When the waves reach the column side, the velocity responses of CFSC are different from those of CC and the difference is more and more obvious as the waves travel down along the column shaft. The travel distance of the wave front in CFSC is farther than that in CC at the same time. For different wave speeds in steel and concrete material, the wave front in CFSC presents an arch shape, the apex of which locates at the center of the column. Differently, the wave front in CC presents a plane surface. Three dimensional effects on top of CFSC are obvious, therefore, the peak value and arrival time of incident wave crests have great difference at different locations in the radial direction. High-frequency waves on the waveforms are observed. The time difference between incident and reflected wave peaks decreases significantly with r/R when r/R < 0.6, however, it almost keeps constant when $r/R{\geq}0.6$. The time duration between incident and reflected waves calculated by 3D FEM is approximately equal to that calculated by 1D wave theory when r/R is about 2/3.
A wind turbine (WT) should be shut down as fast as possible to minimize its own damage in a storm-driven situation. Shutdown of a large wind farm requires a power grid to have a ramp-up capability large enough to balance between generation and consumption of electrical energy. This paper proposes a supervised shutdown algorithm of a wind farm to meet a required ramp-down rate in a grid code in the case of a storm-driven situation. The information on the speed and the direction of wind is measured at a wind mast (WM) installed around a wind farm. If the wind speed exceeds a cut-out speed, the number of WTs to be shut down simultaneously is decided to meet a required ramp-down rate of a grid-code. Arrival times to each WT from the WM are calculated and sorted in the order of time. Then a sequence of groups is generated. The shutdown start/end times of each group are decided to avoid superposition between adjacent two groups. The performance of the proposed shutdown algorithm is verified under various storm scenarios. Results indicate that the proposed algorithm can not only protect the wind farm in the case of a storm-driven situation but also meet the required ramp-down rate. In addition, the algorithm can produce more energy than that of a conventional shutdown algorithm.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제10권2호
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pp.117-124
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2009
In the environment where various and complicated threat signals exist, RWR (Radar Warning Receiver), which can warn pilot of the existence of threats, has long been a necessary electronic warfare (EW) system to improve survivability of aircraft. The angle of arrival (AOA) information, the most reliable sorting parameter in the RWR, is measured by means of four-quadrant amplitude comparison direction finding (DF) technique. Each of four antennas (usually spiral antenna) of DF unit covers one of four quadrant zones, with 90 degrees apart with nearby antenna. According to the location of antenna installed in helicopter, RWR is subject to signal loss and interference by helicopter body and structures including tail bumper, rotor blade, and so on, causing a difficulty of detecting hostile emitters. In this paper, the performance degradation caused by signal interference by tail rotor blades has been estimated by measuring amplitude video signals into which RWR converts RF signals in case a part of antenna is screened by real tail rotor blade in anechoic chamber. The results show that corruption of pulse amplitude (PA) is main cause of DF error. We have proposed two algorithms for resolving the interference by tail rotor blades as below: First, expand the AOA group range for pulse grouping at the first signal analysis phase. Second, merge each of pulse trains with the other, that signal parameter except PRI and AOA is similar, after the first signal analysis phase. The presented method makes it possible to use RWR by reducing interference caused by blade screening in case antenna is screened by tail rotor blades.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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