• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.788-796
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• 2016

Bearing and frequency measurements of TMA (Target Motion Analysis) in passive line array SONAR have lower bearing rate and frequency doppler, and are not detected or tracked continuously because of various ocean environments. This is a main reason to effect the TMA performance and it takes a long time to get TMA solutions. We propose the bearing and frequency TMA(BFTMA) using accumulative batch estimation to solve the TMA problem of line array passive SONAR. The accumulative batch estimation structure is based on MLE (Maximum Likelihood Estimation) but used accumulative measurements. The accumulative batch estimation is applied for the BFTMA with nonlinear Kalman filter to estimate the target range, speed and course. Simulation and sea data analysis were carried out to verify the performance and applicability of the proposed techniques.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권5호
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• pp.121-127
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• 2023

A 500 km/h linear motor high speed terrestrial transportation service is planned to launch 2027 in Japan. In order to support 5G service in the train, the Sub-carrier spacing frequency of 30 kHz is planned to be used instead of common 15 kHz sub-carrier spacing to mitigate Doppler effect in such high-speed transportation. In addition, to increase the cell size of 5G mobile system, plural Base Station antenna will transmit the identical Down Link (DL) signal to form the expanded cell size along the train rail. In this situation, forward and backward antenna signals will be Doppler shifted by reverse direction respectively and the receiver in the train might suffer to estimate accurate Channel Transfer Function (CTF) for its demodulation. In this paper, Delay and Doppler Profiler (DDP) based Channel Estimator is proposed and it is successfully implemented in signal processing simulation system. Then the simulated performances are compared with the conventional Time domain linear interpolated estimator. According to the simulation results, QPSK modulation can be used even under severe channel condition such as 500 km/h, 2 path reverse Doppler Shift condition, although QPSK modulation can be used less than 200 km/h with conventional Channel estimator.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.302-307
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• 2019

현대 대잠전에 있어 잠수함에 대한 2차원 위치추정에 다양한 방법들이 있다. 잠수함에 대한 보다 효과적인 추적 및 공격을 위해 표적 심도는 매우 중요한 요소이다. 하지만 현재까지도 잠수함의 심도를 찾아낸다는 것은 어려운 일이다. 본 논문에서는 최단접근점(Closest Point of Approach, CPA) 전후의 표적 접촉방위와 표적 도플러 신호 등 다이파 소노부이 접촉정보를 이용한 잠수함 심도 추정 기법을 제안하고자 한다. 표적의 상대심도는 표적과 다이파 소노부이의 청음기 간 사선거리 및 수평거리에 피타고라스 정리를 적용하여 결정된다. 이때 사선거리는 도플러변이와 표적 속도에 의해서 계산되며, 수평거리는 표적에 대한 연속된 접촉방위와 표적의 이동거리에 삼각함수를 적용하여 얻을 수 있다. 본 논문에서 제시된 알고리즘의 성능은 소노부이-표적 간 수평거리 및 상대심도에 의해 결정되는 고각과 도플러 변이 값의 측정 정확성에 의해 좌우됨을 시뮬레이션을 통해 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권1호
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• pp.65-67
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• 2014

본 논문에서는 연속적으로 채널이 변하는 통신망에서 채널 상태 정보의 변화를 추정하여 간섭 정렬을 적용했을 때 간섭 채널의 성능을 분석한다. 채널 상태 정보의 변화를 효과적으로 추정하는 방법을 제안하고, 이를 이용하여 3-user 간섭 채널에 대해 간섭정렬 기법의 성능을 sum rate를 척도로 모의실험을 통해 분석한다. 또한 채널 추정 빈도에 따른 성능을 비교하여 성능과 계산 복잡도 간의 관계를 실험적으로 분석하였다. 실험 결과는 제안된 기법이 프레임 내에서 채널이 변하지 않는다는 가정한 기존의 방식에 비해 성능이 우수함을 확인할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.552-561
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• 2016

OFDM 시스템에서 심벌의 주파수 영역 반송파는 일반적으로 데이터 반송파와 분산 파일럿 반송파로 구성되고 수신기는 여러 심벌의 분산 파일럿 반송파를 시간축으로 보간하여 채널을 추정한다. 그러나 수신기가 고속으로 이동하는 경우에는 시간축 보간은 채널의 급속한 변화를 따라가지 못한다. 한편 시간축 보간을 하지 않고 매 심벌 채널 추정을 하면 고속 채널 추정은 가능하나 파일럿 반송파 개수가 충분하지 않아 다중 경로 지연이 큰 SFN 채널에서 채널 추정이 어렵다. 본 논문에서는 SFN 채널에서도 고속 채널 추정이 가능한 방법을 제안하고 이를 DVB-T 수신기에 적용하여 SFN 채널에서 도플러 이동 수신 성능이 향상되는 것을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.187-192
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• 2015

수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.

• 한국음향학회지
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• 제38권5호
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• pp.522-533
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• 2019

거리-도플러 추정을 위한 압축센싱(Compressive Sensing,CS) 모델은 과소결정계인 y = Ax 선형시스템으로 표현할 수 있다. 압축센싱 기법으로 위 선형시스템의 해를 찾으려면 행렬 A가 충분히 비간섭적이고 x가 희소해야 한다. 본 연구는 행렬 A가 비간섭적이도록 행렬 A의 상호간섭성을 낮추는 동시에 소나시스템에서 요구하는 대역폭을 유지하는 송신파형 설계 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 행렬사영으로 센싱행렬을 최적화하는 방법과 DFT(Discrete Fourier Transform) 행렬을 이용하여 원하지 않은 주파수밴드를 억압하는 두 가지 방법을 결합한 것이다. 정합필터와 압축센싱 기법을 이용하여 기존파형 LFM(Linear Frequency Modulated)과 설계한 파형의 거리-도플러 추정 성능을 비교하였다. 시뮬레이션을 통해 설계한 송신파형이 기존파형(LFM)보다 탐지성능이 우수함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1818-1825
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• 2017

ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 는 초음파의 도플러 효과를 이용하여 수중에서 유속의 측정 및 교란 정도를 분석한다. 따라서 수신되는 각 공간 영역에 대한 속도 정보를 추출하기 위하여 수신 펄스 신호에 대한 자기 상관 함수나 FFT(Fast Fourier Transform) 스펙트럼을 추정한다. 그러나 자기 상관 함수 추정은 수신되는 반사 신호가 가우시안 형태의 대칭적인 도플러 스펙트럼을 가진다는 가정이 필요하며 이러한 조건이 만족 되지 않는 경우 추정치에서의 큰 편향오차가 발생할 수 있다. 또한 유속의 변화가 빠르게 나타나는 경우 신호 획득시간이 짧아 유속을 측정하기 위한 자기 상관 함수 나 FFT 스펙트럼의 정확한 추정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 반사 신호가 대칭형 또는 비대칭형 가우시안 형태의 스펙트럼을 보이면서 상대적으로 짧은 반사 획득 신호인 경우에도 정확한 유속 추정이 가능한 AR(Autoregressive) 스펙트럼 첨두치 추정 방법을 제안하였다. 이러한 방법을 이용하면 기존 방법에 비하여 그 정확도를 개선할 수 있음을 보였다. 제안된 방법의 평가를 위하여 다양한 환경에서의 모의 신호들을 구현하였으며 그 결과들을 비교하고 분석하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.233-240
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• 2015

본 논문에서는 움직이는 사물이 내는 소리를 분석하여 속력을 측정하는 알고리즘을 소개한다. 일반적인 속력 측정기는 도플러 효과(Doppler effect)의 원리를 이용하여 움직이는 물체에 입사광을 투사하고, 산란광의 주파수 변화량으로 속력을 측정 하는 방법을 사용하지만, 본 논문에서는 물체가 다가올 때와 멀어질 때 내는 주파수를 측정하고 도플러 효과에 의해 발생한 주파수 차이를 이용하여 물체의 속력을 측정하는 방법을 제시한다. 실제 속력 측정 실험을 했을 때 평균적으로 6.08%의 오차가 발생하였으며, 이를 스마트 기기 어플리케이션 개발 기술과 융합하면 별도의 장치가 없을 때 물체에 입사광을 투사하고 산란광의 주파수를 측정할 수 있는 기능이 없는 스마트 기기에서 물체의 속력을 측정할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제38권2호
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• pp.154-159
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• 2019

수중 이동 음원의 방사 소음을 측정하는 경우 음원과 수신기 사이의 거리 정보가 중요한 평가 요소이며, 수신기 위치, 음원의 수심 및 속도 등과 같이 측정 규격이 정해져 있다. 이동하는 수중 음원의 거리를 찾는 방법으로써 상호 상관도를 사용하는 방법이 있지만 이 방법은 송신기와 수신기 사이의 시간 동기화 과정을 필요로 한다. 본 논문에서는 이론적으로 계산된 다중 경로 신호 사이의 도달 주파수 차와 수신 신호에서 추정된 다중 경로 신호의 도달 주파수 차를 비교하여 거리를 추정하는 방법을 제안한다. 기존의 방법과는 다르게 제안한 방법은 시간 동기화 과정이 필요하지 않다. 성능 검증을 위해 모의실험을 수행하였으며, 거리 오차가 기존의 방법에 비해 약 95 % 감소하였다.