• 제목/요약/키워드: 미약신호검출

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관성센서 정보를 이용한 미약신호 환경에서의 미지정수 검출 알고리즘 설계

  • 박슬기;조득재;박상현
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.31-33
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    • 2011
  • 최근 국내에는 원활한 교통 흐름을 위해 연륙교, 연도교등 다수의 해상 교량을 보유함에 따라 통항 안전 관련 해상사고 발생 가능성이 증가하고 있다. 반송파 위상정보를 이용한 정밀측위기법을 선박항해에 적용하기 위해서는 항해시 교량 및 시설물 등의 영향으로 위성 신호세기가 미약해지는 환경에서도 정밀측위의 연속성을 유지해야한다. 그러나 반송파 위상 정보는 미약한 위성신호세기 환경에서 측정잡음이 급격히 증가하여 반송파 미지정수 검색 및 유지를 어렵게하고 이로 인해 정밀측위를 불가능하게 한다. 본 논문에서는 위성신호가 미약해지는 환경에서 정밀측위의 연속성을 유지하기 위하여 관성센서 정보를 이용하였다. 관성센서와 위성정보를 이용하여 해당위성의 ICP(Integrated Carrier Phase)를 추정한다. 추정한 ICP를 이용하여 반송파 위성을 재구성함으로써 끊김없이 반송파 미지정수를 유지하여 연속적이며 안정적인 측위결과를 생성한다.

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IR-UWB 레이더 기반의 실내 위치 추정을 위한 클러터 환경에서 미약신호 검출 알고리즘 (A Weak Signal Detection Algorithm in Clutter Environment for Indoor Location Estimation based on IR-UWB Radar)

  • 윤영욱;손정우;김영억
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.10-17
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    • 2023
  • 연구목적: 본 논문에서는 IR-UWB를 활용하여 실내 위치 추정을 위한 거리 추정 기술을 제안하고 연구 수행한다. 실내 환경에서 clutter(클러터)나 noise(노이즈) 환경으로 인해 낮아진 목표 신호의 검출과 세기를 높일 수 있는 알고리즘을 제안한다. 연구방법: 클러터 억제와 미약 신호를 검출하기 위해 기존 연구인 Background Remover, Corelation, Singular Vector Decomposition 연구를 분석하고 알고리즘을 제안한다. 알고리즘의 평가를 위해 일반 실내 건물에서 2~11.5m 까지 목표물을 측정하는 실험을 진행하고 평균 에러율을 통해 성능평가 및 검증을 진행한다. 연구결과: 제안하는 알고리즘을 통해 11.5m까지 평균에러 0.57m, 6m이상에서 11.5m까지 에러율 0.49m였다. 기존 연구 대비하여 평균 에러율 약 1m를 줄이는 결과를 보였다. 결론: 본 연구에서 제안하는 알고리즘을 실험을 통해 검증했다. 거리나 위치 추정을 위한 클러터, 노이즈 환경에서 미약 신호 검출하는 기법으로 활용이 가능할 뿐 아니라 투과성이 높은 UWB 레이더를 활용하여 제난 상황에서 인명을 피해를 줄이기 위한 인명 검출 기법으로 활용될 수 있다.

High Spatial Resolution Raman Spectroscopy by Tip-enhanced Effect

  • 박경덕;김용환;박진호;박정수;이영희;정문석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.143-143
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    • 2012
  • 일반적인 라만 분광 시스템은 회절 한계로 인해 공간 분해능이 떨어지며, 시료의 양이 적을 경우에 굉장히 미약하게 발생하는 라만 신호의 검출 감도가 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS)를 구축하였다. 구축한 TERS 시스템은 뾰족한 금속 탐침을 시료 위에 근접시켜 금속 탐침 내에 존재하는 전자와 여기 광 간의 플라즈몬 공명 현상에 의한 광 안테나 효과를 유도하여 라만 분광 시스템의 공간 분해능을 수십 나노미터 정도로 향상시켰으며, 기존의 라만 분광 시스템에서는 검출되지 않는 미약한 라만 신호를 검출할 수 있었다. 구축한 TERS 시스템을 이용하여 탄소나노튜브를 비롯한 다양한 반도체 시료의 라만 스펙트럼 및 라만이미지를 측정하였고, 금속 탐침이 시료위에 근접되지 않은 경우의 측정 결과와 라만 신호의 세기 및 라만 이미지의 공간 분해능을 비교하여 제안하는 TERS 시스템의 효용성을 검증하였다.

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RFID를 이용한 야외 고속 입출고 관리 시스템의 구현 (Management system using RFID, the implementation of the outdoor high-speed going in and out)

  • 오창영;조병록;이계준;전은만
    • 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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    • 한국IT서비스학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.436-440
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    • 2009
  • UHF RFID 시스템에서는 출력제한의 엄격히 규제됨에 따라 리더의 출력신호에 의존하는 패시브 태그의 후방산란(Backscattering)되는 신호는 매우 낮은 전력을 가진 미약한 신호가 되어 왜곡과 잡음의 영향을 크게 받는다. 이러한 문제는 신호검출을 어렵게 만들고 이를 개선하기 위하여 리더의 시스템은 복잡해지고 있다. 또한 현장에서 신호 검출을 위하여 근접거리에 리더를 설치하거나 협소한 공간에 다수의 리더를 설치하여 신호 검출을 하고 있다. 이러한 설치 방법은 사고의 위험이나 리더 간의 간섭에 따른 신호 검출을 더욱 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 태그의 패키징과 리더 안테나의 개선을 통한 태그의 인식거리 개선을 통해 신호검출의 신뢰성을 확보하는 방안에 대해서 제안하고자 한다.

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전자전 미약신호 환경에서 미상 위협 신호원의 검출 성능 향상을 위한 가중 에너지 검출 기법 (Weighted Energy Detector for Detecting Uunknown Threat Signals in Electronic Warfare System in Weak Power Signal Environment)

  • 김동규;김요한;이유리;장충수;김형남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권3호
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    • pp.639-648
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    • 2017
  • 위협의 핵심정보 추출을 위해 활용되는 전자전 지원시스템은 경로손실 등의 환경 상 제약으로 인해 수신신호의 전력이 낮은 미약신호 환경 하에서 운용될 수 있다. 이러한 상황에서 위협신호를 신속하고 정확하게 검출하기 위해서는 기존의 단일 샘플 에너지 검출 기법이 아닌 수신 신호의 전체 에너지를 최대한 활용함으로써 검출 성능을 향상시키는 기법이 요구된다. 하지만 신호원에 대한 사전정보가 존재하지 않는 전자전 환경에서 신호의 전체 에너지를 활용하기 위해서는 모든 신호원의 길이를 고려할 수 있도록 크기가 다양한 다수의 윈도우를 가지는 검출기를 설계해야 하므로 연산량이 과도하게 증가하는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 현실적으로 해결하기 위해 적은 수의 대표 윈도우를 사용하여 윈도우의 수를 줄이는 방법이 활용되지만 결과적으로 하나의 윈도우가 일정 구간의 미상신호를 고려해야 하므로 수신되는 신호의 길이와 검출기의 윈도우 크기의 불일치로 인해 검출 성능이 저하되는 문제점이 여전히 존재한다. 따라서 본 논문에서는 수신신호의 길이와 검출기의 윈도우 길이가 일치하지 않을 경우의 성능 저하를 분석하고, 성능향상이 가능한 상황인 수신신호의 길이가 검출기의 윈도우 길이보다 작은 경우에는 검출성능을 향상시킬 수 있고, 이외의 상황에는 기존의 에너지 검출기의 성능과 유사한 가중에너지 검출기를 제안하고 그 성능을 분석한다.

광 포켈스 소자를 적용한 GIS 전단용 UHF 센서 출력신호 처리기술 개발 (A Novel method of UHF sensor signal process using Pockels sensor applicable to the diagnosis of GIS)

  • 남도희;류철휘;정승용;구자윤
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.151-152
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    • 2006
  • Gas Insulated Switchgear 내부에서 발생되는 부분방전 검출을 위하여 다양한 UHF센서가 이용되고 있다. 그러나 출력단의 신호크기가 극히 미약하여 다단계 증폭과정과 아날로그/디지털 신호처리 기술들이 적용되고 있으며 이로 인한 신호 왜곡이 필연적이어서 그 해결방안이 다양하게 제시되고 있다. 하나의 방안으로서 UHF 출력신호를 광 신호 형태로 전송할 수 있는 광소자와 Optical Fiber의 장점을 이용하면 기존에 상용화되어 있으나 문제를 야기 시키는 신호처리 기술 대체가 가능하다. 본 논문에서는 GIS 진단 기술개발을 위하여 자체 개발된 광 기술을 적용하여 검출된 미세신호들의 왜곡 문제점 해결에 기여하고자한다.

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양자암호시스템을 위한 단일광자검출기

  • 이민수;김용수;한상욱;문성욱
    • 정보와 통신
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    • 제32권8호
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    • pp.62-68
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    • 2015
  • 본고에서는 차세대 보안통신 기술로 주목 받고 있는 양자암호시스템의 핵심 모듈인 단일광자 검출기의 최신 연구동향과 KIST 연구개발 내용에 대해 기술한다. 현재 상용화 수준으로까지 발전한 유선 양자암호 시스템에서는 성능, 소형화, 가격 등의 장점으로 인해 주로 InGaAs/InP avalanche photo diode (APD)를 이용한 단일광자검출기가 사용되고 있다. 유선 양자암호에서 사용하는 1550nm 통신 파장대의 단일광자가 갖는 에너지는 0.8 eV로 매우 미약한 수준이기 때문에 신호 검출을 위해 APD소자를 내부 증폭 이득이 무한대인 가이거모드(Geiger mode)에서 동작시킨다. 매우 높은 증폭비는 신호 검출뿐만 아니라 노이즈에도 동일하게 영향을 미치기 때문에 주변환경 노이즈에 의한 검출기 오동작 문제가 심각하게 발생한다. 따라서 단일광자검출기 구현에서 가장 중요한 기술은 소자 및 검출기 모듈에서 발생하는 노이즈의 영향을 최소화 시켜주는 것이다. 전세계적으로 검출기의 대표적인 노이즈인 after pulse를 저감 시키기 위한 연구가 매우 활발히 이루어지고 있는데 대표적으로 self-differencing, auxiliary signal, integrating, double balanced 등의 방법이 제시되고 있다. 본고에서는 각각의 최신 기술들에 대한 비교 분석 및 이를 바탕으로 현재 KIST에서 진행하고 있는 양자암호시스템을 위한 단일광자검출기 기술 개발에 대해 서술한다.

초고속 광전송기술 발전동향

  • 심창섭
    • 전기의세계
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    • 제44권12호
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    • pp.25-30
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    • 1995
  • 광통신기술은 통신기술의 발달과정에서 1960년대에 등장한 새로운 통신기술로 몇 단계의 기술혁신을 거쳐 현재에 이르러는 보편화된 통신기술로 자리잡아 가고 있으며 2000년대 정보화 사회구축을 위한 핵심기술로 인식되고 있다. 이러한 광통신의 기본원리는 다음과 같다. 즉 우리가 통신에서 주로 이용하는 전화, 데이타, 영상정보등은 아날로그 또는 디지털 신호로서 이 신호들은 다중화 및 변조과정을 거쳐 고속전기신호를 구성하며, 이 고속전기신호를 광신호로 변환하는 반도체 레이저(LD: Laser Diode)에서 고속광 신호로 변환된다. 이 광신호는 전송손실이 매우 적은 광매체인 광섬유를 통해 40km - 100km 정도를 무중계로 전송된다. 전송된 미약한 광신호는 광검출기(PD:Photo Diode)에서 전기신호로 변환된 후 복조 및 역다중화과정을 거쳐 원래의 정보로 재현된다. 이러한 광통신원리를 이용한 광전송 기술은 기존의 동축이나 마이크로웨이브 전송기술에 비해 우수한 전송특성을 갖는다. 즉 광섬유가 가지는 거의 무한대의 전송대역폭(Bandwidth), 광소자의 높은 변조특성을 이용하여 현재에도 이미 10Gb/s급의 고속전송이 가능하며 2000년대 초반에는 수백 Gb/s급의 전송장치가 개발될 것으로 예상된다. 따라서 광전송기술은 현시대에 가장 경제적이고 신뢰성있는 통신수단으로 인식되고 있으며 초고속 정보 통신망 구축의 핵심기술이 될 것으로 예측된다. 이에 광전송기술의 발달과정, 차세대 광 전송기술 및 응용사례등을 살펴보고자 한다.

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감마선용 고속 피크홀드회로의 개발 (Development of High Speed Peak-hold Circuit for Gamma-ray)

  • 최기성;최규식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.612-616
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    • 2016
  • 감마선이 존재하는 시설물에서는 발생 즉시 이를 발견하여 처리해야 하며 이와 관련하여 무작위적으로 발생하는 신호를 처리하는 소프트웨어적인 방법을 사용하기도 하나 소프트웨어의 메모리 용량과 처리시간이 커지게 된다. 한편 하드웨어적인 방법으로 신호처리할 수 있는 회로가 일반화되어 있으나 발생 신호의 크기가 미약하고 속도가 고속인 경우에는 이에 대응하지 못한다. 하드웨어적으로 효과적으로 신호처리하려면 값이 매우 비싼 부품과 복잡한 회로를 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 크기는 미약하지만 속도가 고속인 감마선 발생신호에 대해서 하드웨어적으로 간단한 피크홀드 회로를 개발하여 피크 시점에서 ADC가 신호값을 직접 읽어냄으로써 감마선 신호의 피크치를 검출하는 회로를 연구, 개발하였다. 이러한 방법으로 하면 복잡한 소프트웨어 신호처리 방법을 사용하지 않고도 고속 발생신호를 효과적으로 포착할 수 있으므로 감마선의 존재가 농후한 방사능 환경에서 이를 사용하기에 적합하다.