• 천문학논총
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• 제6권1호
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• pp.16-26
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• 1991

스펙트럼선의 선폭증대 현상을 방출영역 내 기체입자들이 열운동에 의한 단순 도플러 효과로 가정하여 중심에서 어느 한쪽으로 심하게 치우친 스펙트럼 선윤곽를 해석한다. 본 연구에서는 태양활동영역에서 흔히 관측되는 좌우 비대칭의 선윤곽을 서로 다른 가우스속도분포의 기체성분들이 시선방향으로 중첩된 결과라 해석하고, 최소자승법을 이용한 비선형 선윤곽 맞춤질에 의해 스펙트럼 방출영역에서 떨어져 나가는 기채들의 온도 및 분출속도에 관련된 도플러선폭과 도플러이동량을 구하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.1737-1743
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• 2008

기상 레이다에서의 반사 신호는 비, 구름 및 먼지 입자 등에 의하여 산란되는 전자파신호로서 이러한 도플러 신호를 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하지 된다. 그런데 이러한 기상정보를 정확히 추출하기 위해서는 지표면 클러터 및 레이다에서의 도플러 기상정보들이 어떻게 나타나는지 그 특징을 잘 파악하여야 할 것이다. 그러나 기존의 대칭형 도플러 스펙트럼 모델은 다양한 기상환경을 나타내기에는 다소 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 도플러 스펙트럼 모델에서의 비대칭성을 나타낼 수 있는 개선된 모델을 제안하였다. 제안된 기상 도플러 모델을 이용하면 기상조건, 운영환경 및 시스템 특성에 따라 다양한 클러터 및 기강신호들을 시간 및 스펙트럼 영역에서 효율적으로 모의할 수 있다. 이러한 모의 방법은 기상레이다 정보추출 알고리즘의 정확도 검증 및 추가적인 성능 향상을 위한 새로운 시스템 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1753-1759
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• 2009

기상현상을 분석하기 위한 원격탐지 센서의 하나인 기상 레이다에서는 비, 구름 및 먼지 입자 등에 하여 산란되는 전자파 신호를 수신하여 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하게 된다. 이와 같은 기상 레이다에서 추출하는 정보중의 하나인 풍속은 돌풍 등 국지적인 기상재해를 예방하기 위한 매우 유용한 자료이다. 이러한 풍속추정은 일반적으로 펄스페어 방법을 이용하여 이루어지게 된다. 펄스페어 추정방식은 연산 양 측면에서 매우 효율적이면서도 신뢰성이 우수한 기법으로 인정되고 있다. 그러나 기상신호의 도플러 스펙트럼이 비대칭적인 가우시안 형태를 보이는 경우나 스펙트럼의 첨두치가 두개 이상 나타나는 멀티 피크 도플러 신호인 경우 이러한 기존의 방법으로는 정확한 정보를 추출하는데 여러 가지 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 멀티피크 현상을 포함한 비대칭 기상 스펙트럼에서의 펄스페어 추정방식의 문제점을 분석하고 개선방법을 제안하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.853-856
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• 2007

기상 레이다에서의 반사 신호는 비, 구름 등에 의하여 산란되는 전자파 신호로서 이러한 도플러 신호를 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하게 된다. 그런데 이러한 기상정보를 정확히 추출하기 위해서는 지표면 클러터 및 레이다에서의 도플러 기상정보들이 어떻게 나타나는지 그 특징을 잘 파악하여야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 대칭형 도플러 스펙트럼 모델을 개선할 수 있는 비대칭 도플러 모델을 제안하였다. 제안된 기상 도플러 스펙트럼 모텔은 기상조건, 운영환경 및 시스템 특성에 따라 다양하게 모의될 수 있으므로 기상 레이다 정보추출의 신뢰성 검증 및 성능향상에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1999-2005
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• 2015

기상 레이다에서는 비구름 등에 의한 전자파 반사 신호의 강도뿐만 아니라 풍속을 측정한다. 풍속은 반사 신호의 도플러 주파수를 추정하여 속도정보를 추출하게 된다. 도플러 주파수 추정을 위하여 상관(correlation) 방법이라 불리는 기법을 적용하고 있다. 이 방법은 상대적으로 계산 량이 적어 대부분의 기상 레이다에서 널리 활용되고 있다. 그러나 수신 신호의 스펙트럼이 비대칭형 형태로 나타나는 경우에는 도플러 주파수 추정에 심각한 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법을 개선하여 3차 위상추정 모델을 적용함으로서 더 정확한 평균 도플러 주파수 추정이 가능함을 다양한 모의실험 구현을 통하여 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1790-1795
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• 2013

ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 에서의 거리 별 유속이나 유체의 교란 정도 등에 관한 정보는 수신 도플러 스펙트럼의 첫 번째 및 두 번째 스펙트럼 모멘트를 추정함으로서 얻을 수 있다. 그러나 펄스페어(Pulse-pair) 방법으로 불리는 상관함수 추정에 의한 모멘트 추정 기법은 일반적으로 가장 많이 사용되고 있으나 수신 신호의 특성이 대칭형 도플러 스펙트럼이며 하나의 첨두치를 갖는 것을 전제 조건으로 한다. 유체의 교란정도가 심하게 나타나는 상황에서는 이러한 조건이 충족되지 않을 수 있기 때문에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 분석하기 위하여 여러 가지 형태를 가지는 다양한 도플러 스펙트럼 수신 신호들을 모의 구현하였으며 이러한 신호들을 이용하여 펄스페어 추정 방법에 의하여 얻어진 결과 값들을 FFT(Fast Fourier Transform) 추정 방법에 의한 결과 값들과 비교하고 그 차이점을 분석하였다. 수신 신호가 도플러 주파수 영역에서 심하게 편이 되거나 다중 첨두치를 가지는 경우에는 펄스 페어 방법에 의한 추정치들은 무의미한 값들로 나타날 수 있음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.1780-1786
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• 2005

디지털 신호의 전송 성능은 전송 시스템의 위상 에러에 지배적으로 영향을 받고 있으며, 위상 에러는 랜덤 특성을 갖는 위상 잡음과 도플러에 의한 추적 위상 에러에 의해 발생된다. 도플러 현상이 나타나는 움직임을 갖는 이동형 위성통신 시스템에서는 랜덤 위상 잡음과 추적 위상 오차에 의한 전송 신호의 영향을 해석하여 이동형 위성통신 시스템에 적합한 시스템 요구 위상 잡음 스펙트럼을 설계해야 한다. 본 논문에서는 이동형 양방향 위성통신 시스템의 비대칭 이동 서비스에 대한 도플러 영향과 위상 에러를 해석하여 요구되는 전송 시스템의 위상 잡음 스펙트럼을 설계하고, 움직임을 갖는 단말국의 도플러 영향을 최소화하는 전송서비스를 해석한다. 제안한 위상 잡음 스펙트럼은 요구 전송 시스템에 대한 주파수 발생 부 주파수 특성으로 설계할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.533-542
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• 1994

가상용 도플러 레이다의 경우 기상이변 등을 탐지하기위해서는 대상지역의 강우량, 풍속의 변화, turbulence정도 등을 거리 및 방위각별로 세밀하게 측정, 표시하여줄 수 있어야 한다. 이러한 목적으로 쓰여지고 있는 알고리즘으로 pulse pair추정방법이 가장 효율적인 것으로 인정되어지고 있다. 그러나 이 방법은 레이다 반사신호의 스펙트럼이 비대칭일 경우 bias오차가 크게 생길 수 있으며 두개이상의 peak 점을 갖는 스펙트럼의 경우에는 무의미한 결과가 얻어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 bias 오차에 대해서 분석하였으며 이러한 오차를 줄이기 위한 개선된 방법을 제시하였다. 또한 여러개의 peak점을 갖는 스펙트럼이나 비대칭의 정도가 심할 경우 mode 추정 방법을 이용한 탐지 기법에 대해서도 연구, 검토되어졌다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12B호
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• pp.2292-2297
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• 1999

기상레이다에 수신되는 도플러 스펙트럼의 약 25%는 비대칭 스펙트럼, 즉 skewed spectrum 인 것으로 알려지고 있다. 그러나 기상정보의 추출을 위하여 가장 널리 쓰이고 있으며 효율적인 것으로 알려진 기존의 펄스페어 추정방법은 도플러 스펙트럼이 대칭형 또는 매우 좁은 주파수 대역을 갖는다는 가정을 전제로 하고 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 가정이 만족되지 않을 경우 기상레이다에서의 스펙트럼 모멘트들의 추정치에 상당한 편향오차가 발생할 수 있음을 정량적으로 분석하였다. 또한 이러한 편향오차가 상대적으로 심각한 평균 도플러 주파수 추정치의 정확도를 향상시키기 위하여 다중 펄스페어 추정기법을 제안하였다. 제안한 방법을 적용할 경우 편향오차가 현저히 줄어들을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1818-1825
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• 2017

ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 는 초음파의 도플러 효과를 이용하여 수중에서 유속의 측정 및 교란 정도를 분석한다. 따라서 수신되는 각 공간 영역에 대한 속도 정보를 추출하기 위하여 수신 펄스 신호에 대한 자기 상관 함수나 FFT(Fast Fourier Transform) 스펙트럼을 추정한다. 그러나 자기 상관 함수 추정은 수신되는 반사 신호가 가우시안 형태의 대칭적인 도플러 스펙트럼을 가진다는 가정이 필요하며 이러한 조건이 만족 되지 않는 경우 추정치에서의 큰 편향오차가 발생할 수 있다. 또한 유속의 변화가 빠르게 나타나는 경우 신호 획득시간이 짧아 유속을 측정하기 위한 자기 상관 함수 나 FFT 스펙트럼의 정확한 추정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 반사 신호가 대칭형 또는 비대칭형 가우시안 형태의 스펙트럼을 보이면서 상대적으로 짧은 반사 획득 신호인 경우에도 정확한 유속 추정이 가능한 AR(Autoregressive) 스펙트럼 첨두치 추정 방법을 제안하였다. 이러한 방법을 이용하면 기존 방법에 비하여 그 정확도를 개선할 수 있음을 보였다. 제안된 방법의 평가를 위하여 다양한 환경에서의 모의 신호들을 구현하였으며 그 결과들을 비교하고 분석하였다.