• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.2
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• pp.32-42
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• 1998

본 논문은 비균일 분포 수동형 견인 배열 센서를 사용하여 입사각 추정은 물론, 도 플러 주파수를 동시에 추정해내기 위한 기법을 제안한다. 균일 선형 센서 배열을 사용하는 전통적인 수동형 견인 센서 배열 처리기법은 센서간의 등 간격 구조 및 단순한 표본 과정에 기인하여 활용 분야의 한계성을 가지며, 주된 응용 분야가 방사된 음향신호의 입사각을 추 정하는데만 국한되어 사용될 수 있다는 문제점을 내포하고 있다. 이러한 사실 때문에, 수중 천해 환경 하에서 견인함의 등속 이동에 의해 발생하는 도플러 주파수들에 대한 정보는 목 표물에 대한 식별이나 음향신호 전달 경로의 모델링에 중요한 매개변수로 작용하며, 일반적 인 수동형 견인 센서 배열의 사용에 의한 처리 방식으로는 이러한 매개변수의 추출이 불가 능하게 된다. 본 논문은 이러한 제한성을 극복하고 방사 신호들의 개별적인 입사각 및 도플 러 주파수의 동시 추정을 가능케하도록 비균일 분포의 선형 센서 배열과 Sample Skipping 기법(Sample Skipping Technique;SST)을 적용한 새로운 형태의 수동형 견인 배열 센서 처 리 기법을 제안한다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06e
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• pp.137-140
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• 1998

본 논문은 비균일 분포 수동형 견인 배열 센서를 사용하여 입사각 추정은 물론, 도플러 주파수를 동시에 추정해내기 위한 기법을 제안한다. 균일 선형 센서 배열을 사용하는 전통적인 수동형 견인 센서 배열 처리기법은 센서간의 등 간격구조 및 단순한 표본 과정에 기인하여 활용 분야의 한계성을 가지며, 주된 응용 분야가 방사된 음향신호의 입사각을 추정하는 데만 국한되어 사용될 수 있다는 문제점을 내포하고 있다. 본 논문은 이러한 제한성을 극복하고 방사 신호들의 개별적인 입사각 및 도플러 주파수의 동시 추정이 가능한 새로운 형태의 수동형 견인 배열 센서 처리 기법을 제안한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.8
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• pp.44-57
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• 2001

This paper analyses the performance of FFTSA (Fast Fourier Transform Synthetic Aperture) in the effects of temporal coherence and oscillatory towed course, which is one of the techniques for passive synthetic aperture SONAR process using linearly distributed towed array. Also this paper proposes the FFTSA technique using towed array having conformal shape to alleviate the performance degradation for estimating the incident angle under inconsistent under water environments. And this paper analyses the performance of the proposed FFTSA technique making use of conformal structure throughout exhaustive computer simulations.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.521-524
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• 2001

신호 대 잡음비가 매우 낮은 수중 음원을 탐지하기 위해서는 많은 센서를 갖는 견인 배열 시스템을 운용하여야 한다. 그러나 이러한 경우 수백 미터에 이르는 배열을 견인함이 끌고 다닐 때 파도와 같은 해수면의 움직임과 견인선의 기동 형태에 따라 원하는 배열 형태를 항상 유지할 수 없다. 그러므로 본 논문에서는 실제 수 중 환경에서 견인되는 배열의 왜곡된 형태를 시간적으로 뿐만 아니라 공간적으로 통합된 센서의 움직임 근거로 한 상관 형태를 잘 표현한 ""Paidoussis"" 방정식을적용하여 이 방정식의 간단화된 형태인 수차 모형(Water pulley)배열을 협대역 목표물 탐지에 이용하였다. [1][2][8] 수차 모형 구조의 배열을 이용하여 사상 기법을 적용하면 수차 모형의 왜곡 특성으로 인해 센서간 간격이 비균일성을 가지는 가상의 선형 배열이 형성되어 진다. 본 논문에서는 사상 기법에 의해 생성된 가상의 선형 배열을 토대로 합성 어패처 방식의 일종인 FFTSA(Fast Fourier Transform Synthetic Aperture) 기법을 이용하여 센서 배열의 입사각 추정 성능에 중대한 영향을 부여하는 코히어런스 주기에 따른 추정 성능의 변화 및 견인함의 이동 경로 변화에 따른 변동 경로 주기에 따른 성능 변화를 분석하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.5
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• pp.83-91
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• 2001

This paper proposes the Focused beamforming to estimate the location of target residing near to the observation platform in the underwater environment. The Focused beamforming technique provides the location of target by the coherent summation of a series of incident spherical waveforms considering distinct propagation delay times at the sensor array. But due to the movement of the observation platform and the variation of the underwater environment, the shape of the sensor array is no longer to be linear but it becomes distorted as the platform moves. Thus the Focused beamforming should be peformed regarding to the geometric shape variation at each time. To estimate the target location, the artificial image plane comprised of cells is constructed, and the delays are calculated from each cell where the target could be proximity to sensors for the coherent summation. After the coherent combining, the beam pattern can be obtained through the Focused beamforming on the image plane. Futhermore to compensate the variation of the shape of the sensor array, the paper utilizes the Nth-order polynomial approximation to estimate the shape of the sensor array obeying the water pulley modeling. Simulation results show the performance of the Focused beamforming for different frequency bands of the radiated signal.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.27 no.7
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• pp.350-356
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• 2008

In this paper, we propose shading functions to the appropriate focused beamforming for near-field target estimation. This near field shading functions are based on Chebychev and Manning windows. In order to obtain the optimum sensor weighting values with the help of the proposed shading technique, we assume that the sensor positions associated to the non-uniformly distributed array are precisely known. We calculate a series of sensor weighting values from the FFT operation of given shading functions in time domain. By applying the shading weights on the sensor array, we can see that the level of sidelobe becomes diminished and the performance of estimating range and azimuth gets improved. In addition, we propose a non-uniform structure in terms of frequency bands, which may minimize the attenuation of incoming signals.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.19 no.3
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• pp.72-76
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• 2000

A calibration technique is proposed to improve the performance of 2-D towed array shape estimation using the Kalman filter. In the case of using displacement sensors, 2-D hydrophone positions estimated by the Kalman filter are calculated by assuming that the adjacent hydrophones are horizontally equi-spaced so that maximum distance is equal to the array length. The assumption causes errors in estimating hydrophone positions. The proposed technique using linear model approximation or spline interpolation can reduce the errors by exploiting the fact that the whole length of array is preserved whatever the array shape is. The numerical experiments show that the proposed method is very effective.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.305-310
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• 1999

본 논문에서는 기존의 선형 견인 어레이 방법인 FFTSA기법에서의 여러 가지 환경적 요인에 대한 입사각 추정 성능의 변화에 대해서 고찰하여 보았다. 즉, 시간 및 공간적 코히어런스 주기 변화에 대한 추정 성능 변화와 견인 센서 어레이가 가져야 하는 직선 경로에서 주위의 환경적 요인으로 인해 직선 방향을 중심으로 이탈된 발진 경로, 또는 진동경로가 발생되는 시스템 에러주기 변화에 대한 추정 성능의 변화에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 입사각 추정 성능의 변화를 살펴보았다. 또한 비선형 특성을 지니는 견인 배열 센서 어레이인 Conformal array를 FFTSA기법에 적용했을 경우 환경적 요인에 의한 입사각 추정 성능의 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존의 FFTSA기법과 비교하여 보았다.