• Title/Summary/Keyword: 도플러 스펙트럼

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A development of a multimodal patch-type probe for measuring blood flow and oxygen saturation in carotid artery (경동맥 혈류 속도 및 산소 포화도 측정을 위한 다중모드 패치형 프로브 개발)

  • Youn, Sangyeon;Lee, Kijoon;Kim, Jae Gwan;Hwang, Jae Youn
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.38 no.4
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    • pp.443-449
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    • 2019
  • To protect the patient's internal organs when a patient with cardiovascular disease occurs, it is important to reduce the elapsed time by providing emergency medical services. Decisions for conducting cardiopulmonary resuscitation are mainly made using the carotid palpation method, which directs the pulse of the carotid artery, which can diagnose the patient's condition according to one's own subject and cause cerebral blood flow to be blocked by excessive pressure in the carotid due to the weaken cardiopulmonary function. In this study, we developed a multimodal patch-type probe based on multi-channel ultrasound Doppler pairs and oxygen saturation measurement modules which can monitor cardiopulmonary functions. From the in-vivo experiments, the developed probe can be utilized as a novel tool that can increase the survival rate of cardiovascular disease patients by objectively monitoring the cardiopulmonary function of the patient quantitatively and promptly in an emergency situation.

Uncertainty Analysis on Vertical Wind Profile Measurement of LIDAR for Wind Resource Assessment (풍력자원평가를 위한 라이다 관측 시 풍속연직분포 불확도 분석)

  • Kim, Hyun-Goo;Choi, Ji-Hwee;Jang, Moon-Seok;Jeon, Wan-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.185.1-185.1
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    • 2010
  • 원격탐사(remote sensing)란 관측 대상과의 접촉 없이 멀리서 정보를 얻어내는 기술을 말한다. 기상관측분야에는 이미 소다(SODAR) 장비가 폭넓게 사용되거 왔으나 최근 풍력자원평가(wind resource assessment)를 위한 풍황측정에 SODAR와 더불어 라이다(LIDAR)가 적극적으로 활용되기 시작하고 있다. 참고로 SODAR(SOnic Detection And Ranging)는 수직 및 동서 남북 방향으로 음파를 발생시키고 대기유동에 의해 산란 반사된 에코를 수신하여 진동수 변화와 반사에코 강도를 측정하여 각 방향의 에코자료를 벡터 합성함으로써 풍향 및 풍속을 산출하는 원리이다. 반면 LIDAR(Light Detection And Ranging)는 비교적 최근에 풍황측정 용도로 개발된 레이저 탐지에 바탕을 둔 원거리 센서로, 공기입자(먼지, 수증기, 구름, 안개, 오염물질 등)에 의해 산란된 레이저 발산의 도플러 쉬프트(Doppler shift)를 이용하여 풍향 및 풍속을 측정하는 원격탐사 장비이다. 풍력자원평가 측면에서 라이다는 그 정확도가 IEC61400-12에 의거한 풍황탑(met-mast) 측정자료 다수와의 비교검증 실측평가(Albers et al., 2009)를 통하여 입증된 바 있다. 한편 한국에너지기술연구원에서 운용 중인 라이다 시스템은 그림 1의 우측 그림과 같이 1초에 $360^{\circ}$를 스캔하여 50지점에서 반사되는 레이저를 스펙트럼으로 측정하되 설정된 관측높이에서 풍속은 샘플링 부피(sampling volume)의 평균값으로 정의된다. 그런데 샘플링 부피는 설정된 관측높이로부터 상하 12.5m, 총 25m의 높이구간에서 관측한 스펙트럼의 평균값을 그 중앙지점에서의 풍속으로 환산하는 알고리듬(algorithm)을 채택하고 있다. 따라서 비선형적으로 변화하는 풍속연직분포 관측 시 풍속환산 알고리듬에 의한 측정오차가 개입될 가능성이 존재하는 것이다. 이에 본 연구에서는 라이다에 의한 풍속연직분포 측정 시 샘플링 부피의 구간 평균화 과정에서 발생하는 불확도(uncertainty)를 정량적으로 분석함으로써 라이다에 의한 풍속연직분포 관측의 불확도를 정량평가하고자 한다.

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A Sham Experiment for the Measurement of Nonlinear Pulse Propagation Characteristics of Blood Vessel Using Bispectral Analysis (바이스펙트럼해석을 이용한 혈관의 비선형 맥동전파특성 계측에 대한 모의실험)

  • 장경영;김경조
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.16 no.4
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    • pp.525-532
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    • 1995
  • In this paper, a new try to measure nonlinear propagation characteristics of the pulse along blood vessel by using bispectral analysis is introduced, and the possibility of its application to the medical diagnosis is shown. In this method, the waveforms of pulse motion of blood vessel at two separated measuring points on the wall were detected from Doppler frequency modulation of transmitted probing ultrasonic waves. Then the auto- and crossbispectrum of detected waveforms are calculated to estimate the quadratic NTF (nonlinear transfer function) between the two measuring positions. In order to show relationships between the NTF and the nonlinear propagation characteristics, computer simulations have been performed. As the propagation distance increases, harmonic frequency components in NTF increases broadly due to the nonlinear effect in the propagation of blood pulse. In order to represent this phenomena quantitatively, we propose a new parameter, dispersion ratio of WTF. Basic experimental system was constructed by using 3.5MHz probing ultrasonic waves and the preliminary experiments were carried out on ague phantom and human body. Experimental results showed the validity of the measurement system enoughly.

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Underwater Acoustic Communication Channel Modeling Regarding Magnitude Fluctuation Based on Ocean Surface Scattering Theory and BELLHOP Ray Model and Its Application to Passive Time-reversal Communication (해수면에 의한 신호 응답 강도의 시변동성 특성이 적용된 벨홉 기반의 수중음향 통신 채널 모델링 및 수동 시역전 통신 응용)

  • Kim, Joonsuk;Koh, Il-Suek;Lee, Yongshik
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.32 no.2
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    • pp.116-123
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    • 2013
  • This paper represents generation of time-varying underwater acoustic channels by performing scattering simulation with time-varying ocean surface and Kirchhoff approximation. In order to estimate the time-varying ocean surface, 1D Pierson-Moskowitz ocean power spectrum and Gaussian correlation function were used. The computed scattering coefficients are applied to the amplitudes of each impulse of BELLHOP simulation result. The scattering coefficients are then compared with measured doppler spectral density of signal components which were scattered from ocean surface and the correlation time used in the Gaussian correlation function was estimated by the comparison. Finally, bit-error-rate and channel correlation simulations were performed with the generated time-varying channel based on passive time-reversal communication scenario.

Use of Numerical Simulation for Water Area Observation by Microwave Radar (마이크로웨이브 레이더를 이용한 수역관측에 있어서의 수치 시뮬레이션 이용)

  • Yoshida, Takero;Rheem, Chang-Kyu
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.15 no.3
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    • pp.208-218
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    • 2012
  • Numerical simulation technique has been developed to calculate microwave backscattering from water surface. The simulation plays a role of a substitute for experiments. Validation of the simulation was shown by comparing with experimental results. Water area observations by microwave radar have been simulated to evaluate algorithms and systems. Furthermore, the simulation can be used to understand microwave scattering mechanism on the water surface. The simulation has applied to the various methods for water area observations, and the utilizations of the simulation are introduced in this paper. In the case of fixed radar, we show following examples, 1. Radar image with a pulse Doppler radar, 2. Effect of microwave irradiation width and 3. River observation (Water level observation). In addition, another application (4.Synthetic aperture radar image) is also described. The details of the applications are as follows. 1. Radar image with a pulse Doppler radar: A new system for the sea surface observation is suggested by the simulation. A pulse Doppler radar is assumed to obtain radar images that display amplitude and frequency modulation of backscattered microwaves. The simulation results show that the radar images of the frequency modulation is useful to measure sea surface waves. 2. Effect of microwave irradiation width: It is reported (Rheem[2008]) that microwave irradiation width on the sea surface affects Doppler spectra measured by a CW (Continuous wave) Doppler radar. Therefore the relation between the microwave irradiation width and the Doppler spectra is evaluated numerically. We have shown the suitable condition for wave height estimation by a Doppler radar. 3. River observation (Water level observation): We have also evaluated algorithms to estimate water current and water level of river. The same algorithms to estimate sea surface current and sea surface level are applied to the river observation. The simulation is conducted to confirm the accuracy of the river observation by using a pulse Doppler radar. 4. Synthetic aperture radar (SAR) image: SAR images are helpful to observe the global sea surface. However, imaging mechanisms are complicated and validation of analytical algorithms by SAR images is quite difficult. In order to deal with the problems, SAR images in oceanic scenes are simulated.

양전자 소멸 측정에 의한 n, p형 실리콘에서의 결함 측정

  • Lee, Gwon-Hui;Jeong, Ui-Chan;Park, Seong-Min;Lee, Jong-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.336-336
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    • 2012
  • 수명 측정법과 동시 계수 도플러 넓어짐 양전자 소멸 분광법으로 p형과 n형 실리콘 시료에 0, 3.98 MeV 에너지를 가진 $0.0{\sim}20.0{\times}10^{13}$ protons/$cm^2$ 양성자 빔 조사에 의한 결함을 측정하여 실리콘 결함 특성에 대하여 조사하였다. 양전자와 전자의 쌍소멸로 발생하는 감마선 스펙트럼의 전자 밀도 에너지를 수리적 해석 방법인 S-변수와 열린 부피 결함에 대한 측정법으로서 양전자 수명 ${\tau}1$${\tau}2$, 이에 따른 밀도 I1과 I2를 사용하여, 시료의 구조 변화를 측정하였다. 본 연구에서 측정된 S-변수와 양전자 수명은 시료에 조사된 양성자의 빔 에너지에 따라 변화하기보다 양성자 조사량의 변화에 따라 결함이 증가하였으며, 양전자 수명 측정과 같은 경향을 보여준다. SRIM의 결과로써, 양성자 조사 에너지에 따른 Bragg 피크 때문에 양성자는 시료의 특정 깊이에 주로 결함을 형성하여 시료 전체에는 결함으로 잘 나타나지 않기 때문이다. 빔의 조사량에 따른 결함의 영향이 더 큰 것으로 나타났다.

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Radar Image Extraction Scheme for FMCW Radar-Based Human Motion Indication (FMCW 레이다 기반 휴먼 모션 인지용 레이다 영상 추출 기법)

  • Hyun, Eugin;Jin, Young-Seok;Jeon, Hyeong-Cheol
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.29 no.6
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    • pp.411-414
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    • 2018
  • In this paper, we propose a radar image extraction scheme for frequency modulated continuous wave radar-based human motion indication. We extracted three-dimensional(3D) range-velocity-angle spectra and generated three micro-profile images by compressing the 3D images in all three directions in every frame. Furthermore, we used body echo suppression to make use of the weak reelection such as in hands and arms. By applying the complete images to classifiers, various human motions can be indicated.

레이다와 전파신호처리 기술(I)

  • 곽영길
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.5 no.1
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    • pp.100-110
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    • 1994
  • 레이다 신호는 대표적인 전자파 신호로서 주변환경에 따라 시간, 주파수, 공간 영역에서 고유한 신호특성을 가지고 있으며, 신호처리 기법도 다양하다. 본 논문에서는 먼저 레이다를 위한 전파 신호처리 의정의와 필요성을 언급한뒤, 레이다 신호환경 특성을 살펴보고 신호처리를 위한 신호의 시간 및 스펙트럼 특성에 대해 기술하였다. 그리고, 신호특성에 적합한 신호처리기의 구현을 위해 레이다 신호처리에 관 련된 주요 기법에 대해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 신호처리 분야는 일반적으로 잘 알려진 음성이 나 영상신호처리 분야와 달리 고유한 알고리듬과 구조가 요구된다. 신호처리기법으로서 레이다 파형설 계, 해상도 모호성, 펄스압축, 클러터제거, 도플러처리, 일정오경보탐지, 클러터 지도, 표적군 형성/ 추출, 표적식별, 레이다영상기법, 적응배열처리 등에 관해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 선호처리 기술은 "스마트"한 레이다를 위한 두뇌 역할을 하기때문에 그 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 그러나, 고속, 대용량의 신호를 주어진 빔 주사시간동안에 실시간으로 처리하여 표적 정보를 추출해야 하기 때문에 아직도 상용 프로세서의 속도 한계내에서 알고리듬의 수행에 다소 제약을 받고 있으나, 최근 디지탈 신호처리 전용의 고속 칩의 출현으로 많은 발전을 가져오고 있다. 끝으로, 향후 레이다 신호처리 발전 추세와 응용분야에 대해 살펴보았다. 응용분야는 군수 및 민수용의 겸용 파급효과가 매우 크고, 군용의 대공탐색 및 조기경보, 전장감시뿐만 아니라 전투기 탑재용으로 필수적이며, 특히 민수용의 공 항, 항공기, 선박, 위성 등 매우 다양하다. 최근 발전추세에 따른 기술로서 다중모드 신호처리, 고집적 회로기술, 적응배열, 디지탈 빔형성, 적응성, 고분해능 및 방향성, 표적식별, 다차원 신호처리에 대해 언급 하였다.

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UHF Wind Profiler Calibration Using Radar Constant (레이더 상수를 이용한 UHF 윈드프로파일러 표준화)

  • Lee, Kyung Hun;Kwon, Byung Hyuk;Yoon, Hong-Joo
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.15 no.5
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    • pp.819-826
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    • 2020
  • The UHF band wind profiler radars of the Korea Meteorological Administration (KMA), which produces the vertical profile of the wind, need to be calibrated for better performance. The capabilities of the radar in detecting even light precipitation were used for the calibration of which reference takes the hourly series of ground rainfall rate measured by a rain gauge at the radar site. This calibration must be renewed regularly according to the methodology implemented in this work since errors occur on the wind vectors in the clear sky without reflectivity calibration. Comparing the wind by wind profiler with that by radiosonde, the optimal radar constant contributed to the improvement of wind accuracy.

The Defect Characterization of $Gd_2O_2S$: Tb Crystals by Positron Annihilation Spectroscopy (양전자 소멸 분광법을 이용한 $Gd_2O_2S$ : Tb 결함 특성)

  • 이종용;김창규
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.13 no.2
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    • pp.92-98
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    • 2004
  • DBPAS has been used to characterize atomic size defect structures in materials. In this investigation the numerical analysis of the Doppler spectra was employed to the determination of the shape parameter, S, defined as the ratio between the amount of counts in a central portion of the spectrum and the total counts of whole spectrum. As the samples were exposed by X-ray increasing the exposed doses from 3, 6, and 9 Gy with 6 MV and 15 MV, respectively and also irradiated by X-ray as the medical applications used for in 0, 2, 4 and 6 years. The S-parameter values were increased as increasing the exposed time and the energies, that indicated the defects generate more. The S-parameters of the samples with medical treatment is varied from 0.4932 to 0.4956.