• Title/Summary/Keyword: 배열 신호 처리

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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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Estimation Method for the DOAs and Doppler Frequencies Using the Non-Uniformly Distributed Towed Array (비균일 분포 견인 배열을 이용한 입사각 및 도플러 주파수 동시 추정 기법)

  • 강정원
    • 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.

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Analysis on Noise Correlation of Triplet Line Array Sensors in the East Sea (동해에서의 삼중 선 배열 센서들의 잡음 상관관계 분석)

  • Ryu, Youngwoo;Jeong, Euicheol;Chun, Seung-yong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.34 no.6
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    • pp.479-486
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    • 2015
  • A triplet line array has a capability for solving left/right ambiguity problem and high directivity of line array. For this, high computational powers and correlation between nearby sensors must be considered. Hardware powers are dramatically increased, so various adaptive beamforming techniques and signal processing techniques can be adopted for large triplet line array. To investigate the optimum signal processing method and improve the target detection capability, we need to analyze the noise correlation among the triplet line array sensors in real environment. In this paper we analyze the experimental data in the East Sea, investigate noise correlation between three hydrophones in triplet sensors, among the triplet sensors and time varying properties. Based on the acquired results, it is possible to verify some information for beamforming and signal processing methods with considering the properties of the triplet line array.

A structure and signal processing of directional linear array for left/right discrimination in low frequency band (저주파 대역에서 좌/우 구분이 가능한 지향성배열센서 구조 및 신호처리 기법)

  • Kim, Dae-Kyung;Bae, Eun-Hyon;Jeon, Sang-Tae;Kim, Tae-Hwan
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.37 no.4
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    • pp.188-195
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    • 2018
  • A new directional linear array structure and its signal processing method are presented to resolve the left/right ambiguity inherent in a linear array. The array structure combines an ordinary acoustic sensor array with a DIFAR (Directional Frequency Analysis and Recording) sensor array, keeping a linear array configuration and gaining a instantaneous left/right discrimination. It presents better PSRR (Port-Starboard Rejection Ratio) in low frequency band and low SNR (Signal to Noise Ratio) situation as compared with a conventional twin linear array, and good compromise to easily upgrade an existing linear array system to a new one with a left/right discrimination capability.

Estimation Technique on the Bearings and Doppler frequencies Using the Passive Non-Uniformly Distributed Towed Line Array (수동형 비균일 선형 견인 배열 센서를 이용한 입사각 및 도플러 주파수 동시 추정 기법)

  • 강정원;이원철
    • 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.

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Systolic Design with Asynchronous Controls for Digital-Signal Processings (디지털 신호처리를 위한 비동기 제어 시스톨릭 설계)

  • 전문석
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.3
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    • pp.410-424
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    • 1993
  • In this paper, we present new techniques for designing systolic arrya and asynchronous arrays for digital-signal processings. More specifically, we propose a systolic array with simple local interconnections which achieves optimal performance without having undesirable features such as preloading input data or global broadcasting. As asynchronous array for digital-signal processings, which can speed up the total computation time significantly is also which can speed up the total computation time significantly is also presented. The key component of the asynchronous array is a presented. The key component of the asynchronous array is a comunicaiton protocol which controls input data flow properly and efficiently. Finally, performance of the arrays is analyzed and a simulation using Occam programmed in a Transputer network is reported.

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Broadband DOA Estimation Techniques with Towed Hydrophone Array (견인 하이드로폰 배열을 이용한 수중에서의 광대역 신호 DOA 추정기법)

  • 강정원
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06c
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    • pp.465-468
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    • 1998
  • 본 논문은 천해 상에서 목표물로부터 방사되어 견인 이동되는 하이드로폰을 통하여 입사되는 광대역 신호에 대한 DOA (Direction-Of Arrival) 추정기법을 제안한다. 견인 배열 어레이를 이용하는 경우 고정된 위치의 배열 하이드로폰을 사용하는 경우와는 달리 움직임에 의한 도플러 주파수 천이 값이 발생하며 배열 상에 입사되는 광대역 신호는 각 주파수성분에 따라 서로 다른 고유 벡터 영역을 갖게 된다. 따라서 주파수 성분별로 처리하여 평균 공간 스펙트럼을 구하여 입사각을 추정하는 기존의 Incoherent 처리기법은 심각한 추정 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 각 주파수 성분에 대한 고유한 벡터영역들을 Coherent 변환과정을 거쳐서 통합된 벡터영역으로 변환하여 공간 스펙트럼을 추정하고 이를 통하여 입사각을 추출한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 Cherent 처리기법을 이용한 입사각 추정상의 우수한 성능을 확인하였다.

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Sound Source Detection Technique Considering the Effects of Source Bandwidth and Measurement Noise Correlation (소음원 대역폭과 측정잡음의 상관관계를 고려한 소음원 탐지기법)

  • 윤종락
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.2
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    • pp.86-92
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    • 2001
  • Various array processing techniques to identify the noise source position or bearing have been developed. Typical array processing techniques which are based on time delay between received signals at two sensors, are classified as conventional beamforming, correlation function and NAH (Near-Field Acoustic Holography) techniques which have their own characteristics with respect to application field and signal processing method. In this study, correlation function technique which could be applied for broadband noise source detection, is adopted and the effective detection technique is proposed considering the effects of source bandwidth and measurement noise correlation of noise sources. The validity of the Proposed technique is evaluated using the 3-dimensional nonlinear any which does not give 3-dimensional Position or bearing ambiguity

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Characteristics of 2-Channel TDM fiber-optic sensor array (TDM 방식의 2채널 광섬유 센서 배열 특성 연구)

  • Lee, Jong-Kil
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.7 no.5
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    • pp.306-312
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    • 1998
  • To develop the multi-channel fiber-optic sensor array system, two-channel TDM(Time Division Multiplexing) fiber-optic sensor array was constructed and characterized. The sensor array topology was Mach-Zehender ladder type and PMDI(Phase-Matched Differential Interferometer) technique was used to exploit the efficiency of the array signal processing. By using a synthetic heterodyne demodulation technique, outputs of the two channels were monitored simultaneously. The sensitivities of channel #1 and #2 were measured ${\sim}60{\mu}rad/\sqrt{Hz}$ and ${\sim}80{\mu}rad/\sqrt{Hz}$, respectively. Crosstalk of sensors in the array was found to be approximately -36dB. Based on the results, we could conclude that TDM Mach-Zehnder ladder type sensor array can be used to detect the acoustic signal with stability and efficiency of the sensor array.

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Study for the Enhancement of Signal Characteristics using Matched Filter Array Processing in the Water-Tank (정합필토배열처리를 이용한 수조내에서의 음원 특징 개선에 관한 연구)

  • Ro Yong-ju;Son Geun-young;Yoon Jong-rak
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.189-192
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    • 1999
  • 수중소음체의 음원 특징을 해석하기 위해서는 배경잡음과 해면$\cdot$해저반사파의 영향이 적은 심해에서 측정하여 분석하여야 한다. 그러나 측정의 어려움으로 인공 수조에서 측정하여 수면과 수조벽에 의해 발생되는 반사파들을 제거하여 신호 고유의 특징을 해석한다 이러한 반사파들의 부가효과를 보상하여 수중소음체의 신호특징을 해석하기 위하여 정합필터배열처리(Matched Filter Array Process : MFAP)기법을 적용하고자 할 때 각 센서에 적용되는 정합필터는 처리시간의 문제로 인해 필터길이를 제한하여 구성되게 된다 정합필터는 수조의 임펄스응답함수의 시역전함수로 정의되는데 필터길이에 따라 수신신호 특징 개선 정도가 좌우된다 본 연구에서는 인공수조에서 부가되는 반사파들의 효과를 보상하여 수신신호 특징 개선을 위해 정합필터배열처리기법을 적용할 때 각 센서의 정합필터의 시간길이가 특징 개선에 미치는 영향을 신호대잡음비(SNR)로 정의하여 분석하였고 수조의 특성에 따른 최적의 정합필터 시간길이를 제안하고자 한다.

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