• 제목/요약/키워드: 경로추정

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밀리미터파 채널 추정을 위한 압축 센싱 기법 (Compressed Sensing Techniques for Millimeter Wave Channel Estimation)

  • 한용희;이정우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.25-30
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    • 2017
  • 밀리미터 대역은 매우 넓은 대역폭을 활용할 수 있어 5G 시스템의 데이터 전송률을 높일 핵심 요소로 기대되고 있다. 해당 대역은 경로 감쇄가 심한 특성을 갖지만, 짧은 파장 덕분에 크지 않은 공간에 매우 많은 안테나를 배치할 수 있어 경로 감쇄를 상쇄할 수 있다. 이처럼 많은 안테나를 활용하는 채널을 기존의 기법으로 추정하기 위해서는 큰 오버헤드가 발생해, 짧은 시간에 트레이닝을 수행하는 채널 추정 기법이 요구된다. 밀리미터파 채널은 매우 적은 수의 유효 경로가 존재하는 특징을 갖기에 적은 수의 관찰 값으로부터 희소 신호를 검출하는 압축센싱 기법의 활용이 효과적일 것으로 기대된다. 본 논문에서는 밀리미터파 채널 추정을 위한 압축 센싱 기법을 소개한다. 첫째로, 지연 확산이 존재하는 다중 경로 채널 추정을 표준적인 압축 센싱 문제로 변환하는 방식을 제시한다. 또한 압축 센싱을 통해 채널 추정을 수행하기 위해서는 좋은 특성을 갖는 검출 행렬을 생성하는 것이 중요하기에, 양자화된 phase shifter로 임의 발생시킨 검출 행렬의 mutual incoherence 특성을 수치적으로 분석한다.

모바일로봇의 실내 네비게이션 및 비콘을 활용한 위치추정 (Navigation of the mobile robot and Estimation of Robot Pose Using Beacon)

  • 유혜준;박종인;심준혁;김기현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.75-76
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    • 2015
  • 본 논문은 실내 이동로봇의 자율주행 방법을 적용한 결과를 기술한다. 구체적으로는 경로 계획, 장애물 회피, 위치 추정에 대해서 설명한다. 위의 기능들은 작성된 지도 정보와 Encoder, IMU, 초음파센서, 비콘 등 여러 센서 데이터를 토대로 구현되었다. 경로계획에는 A* 알고리즘을 활용하여 최단거리 경로를 구했으며, 장애물 회피에는 초음파센서를 활용한 자체 알고리즘을 적용하였다. 또한 비콘을 활용한 삼변 측량법을 활용하여 위치 추정을 하였다. 이러한 방법들을 통합하여 실내 네비게이션 방법을 실제로 구현하여 실험하였으며, 실험을 통하여, 제안한 방법이 로봇을 안전하게 자율주행하게 함을 확인하였다.

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해상 상태를 고려한 선박의 최적 운항 경로 결정 (Determination of the Optimal Navigation Path of a Ship Considering the Sea State)

  • 김주영;노명일
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.493-499
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    • 2010
  • 최근 국제 유가의 상승에 따라 선박 운항 시 연료비를 최소화하고자 하는 연구의 필요성이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 해상 상태를 고려하여 선박의 연료비를 최소화하는 운항 경로, 즉 최적 운항 경로를 결정하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 해상 상태에 따라 선박에 추가적으로 가해지는 부가 저항을 추정하였고, 이를 기반으로 선속 저하량과 이의 보상을 위해 요구되는 마력 증가량을 추정하였으며, 마지막으로 연료 소모량과 운항 시간을 추정하였다. 또한 해상 상태의 취득 방법에 대해서도 연구하였다. 본 방법의 효용성을 검증하기 위해 이를 간단한 예제에 적용하였으며, 그 결과 연료 소모량을 최소화하는 선박경제 항로 결정 과정에 활용할 수 있음을 확인하였다.

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단일 반송파를 이용한 해상 VHF 채널의 전파 경로 감쇠 지수 측정 (Measurements on the Propagation Path Loss Exponent at Maritime VHF Channel Using Single Carrier Signal)

  • 김승근;김시문;윤창호;임용곤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1450-1456
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    • 2015
  • 송신 안테나는 약 53m 높이에 설치하고, 수신 안테나는 약 6m 높이에 설치하였으며, 해안국에서 700m부터 약 20km까지의 전파 경로 구간에서 $5{\pm}1m/s$의 속도로 이동하면서 150.0625MHz의 단일 주파수를 사용하여 수신신호의 크기를 측정하는 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 실해역 측정 데이터를 입력으로 하여 최소자승법오차 방법을 이용하여 측정한 전달경로 구간에서 경로감쇠지수가 3.79가 됨을 추정하였으며, 추정한 경로감쇠지수는 해상 VHF 채널(100MHz)에 대해 ITU-R P.1546-4 Annex 2의 측정 결과와 유사한 결과를 보인다. 추정한 경로감쇠 지수값은 우리나라 남해안의 해상통신에서 하절기의 경로감쇠 지수 예측값으로 사용할 수 있을 것이다.

직접수열 부호분할 다중접속 시스템의 여러 경로 감쇄 환경에서 MMSE 검파기의 성능 분석: 2. 채널추정에 오류가 있을 때 (Performance Analysis of MMSE Detector for DS/CDMA Multipath Fading Channel: 2. Imperfect Channel Estimation)

  • 장사라;김형명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권6A호
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    • pp.948-956
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    • 2001
  • 이 논문에서는 직접수열 부호분할 다중접속 시스템의 여러 경로 감쇄 환경에서 MMSE 검파기의 성능을 분석한다. 1부에서 MMSE 검파기의 성능을 유도하기 위하여, 필터의 출력단에서 신호를 제외한 나머지 간섭과 배경 잡음 성분을 정규 분포와 근사한 것을 이용하여 여기서는 채널 추정에 오류가 있을 때의 영향을 검토한다. 채널변수에 정규분포의 오류가 있을 때와 구체적인 채널 추정 시스템을 사용한 두 가지 경우에 대해서 채널 추정의 영향을 분석한다. 감쇄 환경, 채널 추정 오류의 분산, 도플러 주파수 등을 변화시켜 얻은 수식적인 결과로 성능 분석의 정확도를 보였다.

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경로 추정 기반의 지연시간을 고려한 저비용 유니캐스트 라우팅 알고리즘 (On Unicast Routing Algorithm Based on Estimated Path for Delay Constrained Least Cost)

  • 김문성;방영철;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.25-31
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    • 2007
  • 특정 시간 내에 데이터 전송이 이루어져야 하는 실시간 멀티미디어 응용 서비스의 특성은 네트워크의 QoS(Quolity of Service) 보장을 위한 중요한 요소이다. 종단간(End-to-End) 지연시간 제한 조건을 만족하면서 최소 비용을 갖는 (Delay Constrained Least Cost, DCLC) 경로를 찾는 문제는 이미 NP-hard 문제로 알려져 있다. DCLC 문제의 해법은 경로 지연시간과 비용간의 적절할 선택으로 해결하야 한다. 그러나 최적에 가까운 알고리즘으로 알려진 Salama의 DCUR 알고리즘(1)은 알고리즘의 단순성을 위하여 임의의 노드에서 경로 선정 시 목적 노드까지의 최소 비용 경로나 최소 지연시간 경로상의 다음 노드로만 제한을 하여 라우팅 경로의 비용측면에서 다소 비효율적이다. 일반적으로 최소 지연시간 경로의 비용은 최소 비용 경로의 비용보다 상대적으로 높은 경로 비용을 갖으며, 역으로 최소 비용 경로의 지연시간은 최소 지연시간 경로의 지연 시간보다 상대적으로 높은 지연시간을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 점에 착안하여 DCLC문제를 해결하기 위해 확률적 주정 기법을 사용한다. 최근 발표한 독립적 두 변수간의 확률적 조합 알고리즘은 이러한 현상을 극복하기에 충분한 알고리즘이다(2). 따라서 확률적 새로운 변수에 기반한 경로 추정 기법을 사용하였으며, 그에 대한 성능평가를 하였다.

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서울시 도시침수 예측시스템 개발 (Development of Urban Inundation Forecasting System in Seoul)

  • 심재범;김호성;김광훈;이병주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.341-341
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    • 2020
  • 서울시는 '10년, '11년, '18년의 기록적인 호우로 인해 막대한 재산피해를 기록하였다. 이로 인해 서울시는 수재해 최소화 대책의 필요성을 인지하여 방재시설물 확충 등의 구조적 대책과 함께 침수지역 예측, 호우 영향 예보와 관련된 비구조적 대책 수립을 위해 노력하고 있다. 그 일환으로 '18년에 『서울시 강한 비구름 유입경로 및 침수위험도 예측 용역』을 수행하였으며 이를 통해 레이더 기반의 비구름 이동경로 추정 기술, 침수시나리오 기반의 침수위험지역 추정기술 등을 적용한 서울시 도시침수 예측시스템을 개발하였다. 그러나 침수피해에 선제적으로 대응하기 위해서는 실시간으로 예측강우정보를 생산하고 이를 통해 침수위험지역을 추정하는 기술이 필요하다. 이에 본 연구를 통해 예측강우정보 생산 기술 적용, 예측강우정보를 이용한 실시간 침수위험지역 추정 기술 개발을 수행하여 서울시 도시침수 예측시스템을 고도화하였다. 예측강우정보의 경우 현재 기상청에서 광역 단위 호우특보 및 읍면동 단위 동네예보를 통해 제공되고 있지만, 풍수해 업무에 적용하기에는 제한적이며, 실시간 침수위험지역 추정의 경우 침수해석모델의 모의시간, 라이센스 등의 문제로 인해 한계를 보이고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 레이더 실황강우정보를 활용한 이류모델 기반의 예측강우정보 생산 기술을 적용하여 풍수해 업무 적용이 용이하도록 하였으며, 예측강우정보를 이용한 최적 침수시나리오 추정 기술 개발을 통해 실시간 침수위험지역 추정이 가능하도록 하였다. 서울시 도시침수 예측시스템은 25개 자치구를 대상으로 강우량, 호우이동경로, 침수 정보를 제공하고 있다. 강우정보는 기상청 및 SK-TechX 기반의 10분 및 1시간 단위 AWS 관측정보, 이류모델 기반 10분 단위 레이더 예측정보, 국지예보모델 기반 1시간 단위 LDAPS 예측정보를 제공하며. 호우이동경로는 레이더 실황강우정보와 LDAPS 바람장을 이용하여 서울시 및 수도권 지역의 10분 단위 1시간 예측경로를 제공한다. 침수정보는 실시간으로 레이더 예측강우정보를 이용하여 최적의 침수시나리오를 추정하여 격자 단위 상세 침수정보와 시군구 단위 침수위험지도를 제공한다. 본 시스템을 통해 실시간 침수위험지역 확인이 가능해짐에 따라 서울시의 효율적인 풍수해 업무 지원이 가능할 것으로 판단된다.

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수중음향통신에서 효율적인 패킷 설계에 관한 연구 (A Study on Efficient Packet Design for Underwater Acoustic Communication)

  • 박태두;정지원
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.631-635
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    • 2012
  • 수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 전달현상이 발생한다. 이러한 다중경로 전달의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 본 논문에서는 이러한 다중경로 환경에서 효율적인 패킷 설계를 위하여 채널 부호화 기법으로는 부호화 후의 크기 N = 1944 비트, 전송하고자 하는 데이터의 크기 K = 972 비트를 가지는 부호화율 1/2 인 LDPC(Low Density Parity Check codes) 부호를 이용하였으며, 다중경로로 인한 위상 오차 추정은 decision directed 방식을 이용하여 위상 추정을 하였다. 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 200m, 500m 그리고 데이터 속도를 1Kbps, 4Kbps로 설정하여 각 거리 및 데이터 속도에 따른 QEF(Quasi Error Free)가 되는 지점에서의 최적의 패킷 구성을 위한 데이터 길이를 제시하였다.

축구 로봇 시스템을 위한 이동 로봇의 경로 계획 방법과 예측기의 설계 (Trajectory Planning Method of a Mobile Robot and Design of Prediction Controller for Soccer Robot System)

  • 김세준;안현식;김도현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.661-663
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    • 1999
  • 본 논문에서는 새로운 경로 계획 방법으로 중심 이등에 의한 경로 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 사용하여 곡률 반경을 이용한 경로 계획의 문제점인 각도오차가 커질수록 우회하는 현상을 보다 효율적으로 해결함을 시뮬레이션을 통하여 보인다. 또한 제안된 경로 알고리즘에 칼만 필터를 이용한 예측기를 적용시켜 로봇이 공을 추정하는데 발생할 수 있는 잡음에 강인함을 보이며 신뢰성 있는 결과를 확인한다.

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버스정보시스템(BIS) 수집자료를 이용한 경로통행시간 추정 (A Study on Estimating Route Travel Time Using Collected Data of Bus Information System)

  • 이영우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.1115-1122
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    • 2013
  • 각종 교통정보에 대한 요구수준이 높아지고 있으며 그 중에서도 도시 교통관리나 이용자 측면에서 통행시간 정보는 매우 유용한 것이다. 정확성 높은 통행시간의 추정을 위해서는 신뢰성 높은 교통데이터의 수집이 필수적으로 요구된다. 버스정보시스템(BIS)은 도시 주요도로를 운행하는 시내버스를 대상으로 통행시간 정보를 실시간으로 수집 관리하고 있어 경로통행시간 추정에 매우 유용한 데이터라 할 수 있다. 그러나 기존 BIS수집데이터는 시내버스의 운행과 관련된 정보를 생성하고 안내하는 기능에만 제한적으로 사용되고 있고 다양한 분야에 활용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 BIS를 통해 실시간으로 수집되고 있는 데이터를 이용하여 경로통행시간을 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 시내버스의 총 통행시간에서 버스정류장서비스시간을 제외한 통행시간을 설명변수로 경로통행시간 추정모형을 구축한 결과 결정계수($R^2$)가 모두 0.950이상이었으며 T-test를 통한 검정결과 통계적으로 유의한 것으로 분석되었다. 따라서 각 가로별로 BIS를 통해 수집되고 있는 시내버스의 통행시간데이터를 설명변수로 이용하면 실시간 경로통행시간 추정이 가능할 것으로 판단된다.