• 제목/요약/키워드: signal number estimation

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산란점 수 추정방법에 따른 표적의 길이 추정 (Target Length Estimation of Target by Scattering Center Number Estimation Methods)

  • 이재인;유종원;김남문;정광용;서동욱
    • 한국측량학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.543-551
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    • 2020
  • 본 논문에서는 레이더를 이용한 표적 길이 추정 정확도를 향상시키기 위한 방법에 관해 소개한다. 레이더 수신신호를 통해 만들어지는 고해상도 거리측면도(HRRP: High Resolution Range Profile)은 표적의 1차원적인 산란 특성을 나타내며, HRRP에서의 피크(peak)는 전자기파를 강하게 산란시키는 산란점(scattering center)을 의미한다. 추출된 산란점을 이용하여 레이더 가시선 방향(RLOS: Radar Line of Sight)의 길이인 표적 종방향 거리(downrange) 길이를 추정하며, 표적과 레이더 가시선 방향이 이루는 각도를 통해 표적의 실제 길이를 추정한다. 길이 추정의 정확도를 향상시키기 위해, HRRP를 이용하는 방법보다 정확하게 산란점을 추출하기 위한 방법인 매개변수 추정방법(parametric estimation method)을 이용할 수 있다. 매개변수 추정방법은 산란점 개수가 결정된 후에 적용되며, 따라서 산란점 개수 추정의 정확도에 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 레이더를 통한 표적 길이 추정 정확도를 향상시키기 위해, 정보 이론적 판단 기준에 바탕을 둔 신호원 수 추정방법인 AIC (Akaike Information Criteria), MDL (Minimum Descriptive Length), GLE (Gerschgorin Likelihood Estimators)방법들을 이용하여 산란점 개수를 추정하였다. 매개변수 추정방법으로 ESPRIT기법을 이용하여, 간단한 표적 캐드 모델에 대한 길이 추정 시뮬레이션을 수행하였으며, GLE방법이 산란점 개수 추정과 표적 길이 추정에 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

Determination of Multisine Coefficients for Power Amplifier Testing

  • Park, Youngcheol;Yoon, Hoijin
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권4호
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    • pp.290-292
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    • 2012
  • This paper proposes a setup for a best multisine design method that uses a time-domain optimization. The method is based on minimization of the time-domain error, so its resulting multisine has a very accurate ACLR estimation. This is because its probability distribution and sample-to-sample correlation are close to those of the original signal, which are crucial for the testing of nonlinear power amplifiers. In addition, a hyperbolic-tangent function is introduced to control the ripple of tone magnitudes within signal bandwidth. For the verification, multisines were generated and compared for many aspects such as normalized error, in-band ripple, and ACLR estimation. Test results with different numbers of tones provide supporting evidence that the suggested multisine design has better ripple suppression, by up to 7 dB, and better accuracy, by up to 0.2 dB, when compared to the conventional method. The accuracy of the ACLR was improved by about 5 dB when the number of tones was 4. The suggested method improves the ACLR estimation performance of multisine testing due to its closer resemblance to the target modulation signal.

독립성분 분석과 신전달 모델을 이용한 근육의 미세한 힘의 추정에 관한 연구 (A Study on the Low Force Estimation of Skeletal Muscle by using ICA and Neuro-transmission Model)

  • 유세근;염두호;이호용;김성환
    • 전기학회논문지
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    • 제56권3호
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    • pp.632-640
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    • 2007
  • The low force estimation method of skeletal muscle was proposed by using ICA(independent component analysis) and neuro-transmission model. An EMG decomposition is the procedure by which the signal is classified into its constituent MUAP(motor unit action potential). The force index of electromyography was due to the generation of MUAP. To estimate low force, current analysis technique, such as RMS(root mean square) and MAV(mean absolute value), have not been shown to provide direct measures of the number and timing of motoneurons firing or their firing frequencies, but are used due to lack of other options. In this paper, the method based on ICA and chemical signal transmission mechanism from neuron to muscle was proposed. The force generation model consists of two linear, first-order low pass filters separated by a static non-linearity. The model takes a modulated IPI(inter pulse interval) as input and produces isometric force as output. Both the step and random train were applied to the neuro-transmission model. As a results, the ICA has shown remarkable enhancement by finding a hidden MAUP from the original superimposed EMG signal and estimating accurate IPI. And the proposed estimation technique shows good agreements with the low force measured comparing with RMS and MAV method to the input patterns.

IR-UWB 레이더 환경에서 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘 (Adaptive Multi-target Estimation Algorithm in an IR-UWB Radar Environment)

  • 여봉구;이병진;김승우;염문진;김경석
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.81-88
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    • 2016
  • 본 논문은 투과성이 좋고 실내 환경에 강건하며, 수십 센티미터(cm) 급의 고정밀 측위가 가능하다는 점에서 주목 받고 있는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) 레이더 시스템에서 신호의 특성을 이용한 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘을 제안한다. 목표물에 의해 반사되는 신호는 Peak를 갖는 다는 특성으로 다중의 Peak를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 알고리즘의 성능을 확인하기 위해서 레이더 앞에 다중 목표물을 두고 기존의 기법과 다중 목표물 추정 알고리즘을 비교하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. 기존의 최고 신호 도출 방식에 비해 추정할 수 있는 수가 늘어나고 다중으로 목표물 도출이 가능하다. 기존의 기법은 하나의 목표물만 추정하다보니 평균 제곱 오차가 1이 나오는 반면 다중 목표물 추정 알고리즘은 약 0.05의 결과가 도출된다. 본 논문에서 제시한 기법은 하나의 IR-UWB 모듈 환경에서 다중의 목표물을 추정 및 응용에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.

FMCCA 안테나 기반 캐스케이드 도래각 추정 알고리즘 (Cascade AOA Estimation Algorithm Based on FMCCA Antenna)

  • 김태윤;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1081-1088
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    • 2021
  • 현대 무선통신 시스템은 대규모의 안테나 요소가 장착된 메시브 배열 안테나를 사용하여 다수의 사용자에게 원활한 통신 서비스를 지원하기 위해 빔형성 기술을 활용한다. 신뢰도 높은 빔형성 기술은 안테나로 입사되는 신호에 대한 도래각(Angle-of-Arrival : AOA) 정보가 필수적으로 요구되는데, 일반적으로 도래각 정보는 고분해 성능을 가지는 MUSIC(: Multiple Signal Classification)과 같은 도래각 추정 알고리즘을 통해 추정된다. MUSIC 알고리즘은 우수한 추정성능을 갖지만, 메시브 배열 안테나 사용 시 알고리즘의 급격한 복잡도 증가로 인해 실시간 도래각 추정이 어렵다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해, 본 논문은 안테나 요소 ON/OFF 기능을 가지는 FMCCA(: Flexible Massive Concentric Circular Array) 안테나 기반의 캐스케이드 도래각 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 캐스케이드 AOA 추정 알고리즘은 전체 안테나 요소 중 일부 안테나 요소를 사용하는 CAPON 알고리즘과 전체 안테나 요소를 사용하는 Beamspace MUSIC 알고리즘으로 구성되며, 다양한 시나리오를 가정한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 알고리즘의 도래각 추정 성능을 검증한다.

평균 피라미드를 이용한 계층적 고속 이동벡터 추정 (A Fast Hierarchical Motion Vector Estimation Using Mean Pyramids)

  • 남권문;김준식;박래홍;심영석
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권6호
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    • pp.35-48
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    • 1993
  • In this paper, a hierarchical motion vector estimation algorithm using pyramidal structure is proposed. Using a smaller measurement window at each level of a pyramid than that of the conventional scheme, the proposed algorithm, based on the TSS(three step search), reduces the computational complexity greatly with its performance comparable to that of the TSS. By increasing the number of cnadidate motion vectors which are to be used as the initial search points for motion vector estimation at the next level, the performance improves further. Then the computational complexity of the proposed hierarchical algorithm depends on the number of candidate motion vectors, with its PSNR (peak signal to noise ratio) ranging between those of the TSS and the full search method. The simulation results with two different block sizes and various test sequences are given and its hardware implementation is also sketched.

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이진 블록 매칭 움직임 예측을 위한 효율적인 탐색 알고리듬 (An Efficient Search Method for Binary-based Block Motion Estimation)

  • 임진호;정제창
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.647-656
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    • 2011
  • 1비트 변환 (one-bit transform) 및 2비트 변환 (two-bit transform)을 이용하는 이진 블록 매칭 움직임 예측 (motion estimation) 방법은 전역 탐색 (full search) 움직임 예측 방법에 비해 블록 매칭 연산의 복잡도를 감소시키지만 PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio)성능 저하를 야기한다. 이러한 이진 블록 매칭 움직임 예측 방법의 정확도를 개선하기 위해 조건부 국부 탐색 (conditional localsearch)이 더해져 보완된 1비트 변환 (modified one-bit transform) 및 보완된 2비트 변환 (modified two-bit transform) 방법이 제안되었다. 그러나 이와 같이 추가적인 국부 탐색은 움직임이 빠른 영상에 대한 $16{\times}16$ 블록 크기의 움직임 예측에 있어서 많은 수의 추가적인 탐색을 필요로 한다. 본 논문은 기존의 조건부 국부 탐색 방법 대신 탐색 영역내의 각 후보 블록들의 (candidate blocks) NNMP(Number of Non-Matching Points)를 기반으로 한 효율적인 탐색 방법을 제안한다. NNMP 기반 탐색 방법을 통하여 작은 NNMP 값을 가지는 후보 블록들을 쉽게 탐색하여 최종 움직임 벡터(motion vector)를 효율적으로 찾을 수 있다. 실험을 통하여 제안하는 알고리듬이 기존의 방법들보다 복잡도 및 정확도 측면에서 좋은 성능을 보여주는 것을 확인하였다.

S-BRT 운행행태를 고려한 저상버스의 정차시간 예측모형 (A Estimation of Dwell Time of Low-floor Buses considering S-BRT Operation Behavior)

  • 신소명;이수범;김영찬;박신형;유연승;최정훈
    • 한국안전학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.72-79
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    • 2021
  • This basic study introduces the concept of S-BRT and develops dwell time estimation models that consider road geometry and S-BRT characteristics for a signal operation strategy to meet the S-BRT's operational goal of high speed and punctuality. Field surveys of low-floor buses similar in shape to S-BRTs and data collection of passengers, station elements, vehicle elements, and other factors that can affect stop times were used in a regression analysis to establish statistically significant dwell time estimation models. These dwell time estimation models are developed by categorizing according to the locations of the signal or sidewalk that have the most impact on the dwell time. In this way, the number of people boarding and alighting the bus at the crowded door and the number of people boarding and alighting the bus at the front door considering the internal congestion was analyzed to affect the dwell time. The estimation dwell time models in this study can be used in the establishment of strategies that provide priority signals to S-BRTs.

Navigation Signals Based on Orthogonal Tiered Polyphase Code

  • Lee, Jewon;Kim, Jeong-been;Kim, Kap-jin;Song, Ki-won;Ahn, Jae Min
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제4권3호
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    • pp.97-105
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    • 2015
  • A navigation signal based on orthogonal tiered polyphase code was proposed. For the proposed signal, tiered polyphase code was used as the code of a pilot channel. Tiered polyphase code is a complex number type code, and thus the pilot channel and data channel were separated using the Walsh code which makes the correlation between different codes become 0. The results of the simulation indicated that the correlation characteristics and signal acquisition performance of the proposed signal were identical to those of tiered polyphase code, and that the disadvantage of tiered polyphase code could be supplemented through a data channel in terms of signal tracking.

ESPRIT 알고리즘 기반 재구성 가능한 각도 추정기 설계에 관한 연구 (A Study on Design and Implementation of Scalable Angle Estimator Based on ESPRIT Algorithm)

  • 이도현;김병현;정정화;이성진;민경육
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.624-629
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    • 2023
  • 본 논문에서는 ESPRIT(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques)알고리듬 기반 재구성 가능한 각도 추정기를 제안 및 설계하였다. ESPRIT은 배열 안테나(uniform linear array)의 천이불변(shift invariance) 성질을 이용해 배열 안테나에 도래하는 신호의 도래각을 추정하는 알고리듬이다. 하지만 여전히 ESPRIT 알고리즘은 공분산 행렬, 고윳값 분해 등 높은 복잡도를 가지는 연산을 필요로 하므로 실시간 도래각 추정을 위해 하드웨어 프로세서로 구현이 필요하다. ESPRIT에서 성능은 안테나 개수와 관련이 있으며, 응용에 따라 요구되는 안테나 수는 상이할 수 있다. 이에 본 논문에서는 응용되는 분야에 따라 성능을 높이고 연산 복잡도 문제를 시킬 수 있도록 2 ~ 8개의 가변 안테나 개수를 지원하는 ESPRIT 프로세서를 제안하였다. 또한, 제안된 ESPRIT 프로세서는 MI-ESPRIT 구조를 기반으로 배열 안테나의 다중 불변성을 활용하여 성능을 향상시켰으며, 최소자승법 알고리즘을 간소화 시켜 복잡도를 감소시켰다.