• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.519-522
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• 2004

수중 음향 탐지 시스템에서 빔 형성 기법은 탐지 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 최적의 빔 설계는 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 실제로 최적의 빔 형성기를 구현할 때에는 각각의 센서에 대한 특성 고려와 파워를 효율적으로 전달하기 위한 정합회로의 설계가 필수적이다. 이전의 논문에서는 BeamCAD Tool을 이용한 최적 가중치의 계산, 센서 임피던스 측정 데이터와 Sensor Modeling Tool을 이용한 등가회로 모델링 그리고 Impedance Matching Tool을 이용한 정합회로 설계 기법에 대해서 소개하였다. 본 논문에서는 이러한 기법들과 함께 ABCD 전송 파라메터를 이용한 센서 가중치 보정 기법을 소개한다. 그리고 이러한 여러 기법들을 이용하여 최적빔 설계를 위한 가중회로를 구성하는 방법에 대해서 논의한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.459-462
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• 2004

간섭신호가 광대역이거나 빠르게 기동할 경우 기존의 협대역 적응 빔형성(NABF: Narrowband Adaptive Beam-forming)기법의 성능이 크게 저하되는 것으로 알려져 있다. 이는 간섭신호가 빠르게 기동할 경우 추정된 빔패턴의 널(null)을 벗어나게 되고 협대역을 가정하여 얻어진 빔패턴의 널은 광대역 신호일 경우 이를 효과적으로 제거할 수 없기 때문이다. 이러한 환경에서 견실한 성능을 얻기 위해 NABF 기법에 미분제한조건을 주어 간섭신호 방향의 널 폭을 넓히는 기법이 알려져 있다. 본 논문에서는 광대역의 기동하는 간섭신호에 보다 견실하게 대처하기 위해 광대역 적응 빔형성 (WABF: Wideband Adaptive Beamforming)기법에 미분제한 조건을 적용하였다. 그리고 빠르게 기동하는 광대역 간섭신호가 존재하는 환경에서 모의실험을 수행하여 제안한 기법과 기존의 NABF기법 성능을 비교한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권1호
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• pp.59-64
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• 2005

상관관계가 있는 간섭신호가 존재하는 경우, 다양한 빔형성 기법들은 어레이 출력 파워를 최소화하기 위해서 목적신호까지 제거하는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 상관관계가 있는 간섭신호에 의한 신호 제거 문제를 해결하는 새로운 기법을 제안한다. 기존에 제시된 상관 간섭신호의 제거 기법들 대신 제안된 빔형성 지법은 상관 간섭신호를 또 다른 목적신호로 간주하여 코히어런트하게 간섭신호들을 더해준다. 제안된 기법은 고유벡터 제한을 이용하여 잡음과 상관관계가 없는 간섭신호를 제거하고, 목적신호와 상관 간섭신호는 유지하도록 한다. 고유벡터 제한 MV 빔형성 기법은 상관 간섭신호에 대한 어떤 사전정보론 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 모의 실험에 의해 상관 간섭신호가 존재하는 경우 제안된 기법은 어레이 출력의 신호 대 잡음비가 개선하여 목적신호 제거 문제를 해결할 수 있음을 보여준다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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• pp.141-144
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• 2004

수중 음향 탐지 시스템에서 빔 형성 기법은 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 빔 형성 기법은 탐지성능에 직결되기 때문에 최적의 빔 설계는 중요한 문제가 된다. 그리고 최적의 빔 형성기를 구현하기 위해서는 개별 센서에 대한 가중회로의 구성이 필수적이며, 가중회로를 구성하기 위해서는 개별 센서에 대한 등가회로 모델링과 정합회로 설계가 필수적이다. 이전의 연구에서는 센서 등가회로 모델링 Tool과 정합회로 디자인 Tool 각각의 구성과 사용방법에 대해서 소개하였다. 본 논문에서는 이 두 가지 Tool을 모두 이용하여 센서 등가회로 및 정합회로를 모델링하였고, 이를 바탕으로 실제 가중회로를 구현하였다. 실험을 위해 물-공기의 상사효과를 가정하였으며, 공기 중에서 스피커 어레이를 이용하여 빔 형성을 하였다. 또한, 이론치와 실험치를 비교하여 BeamCAD, 센서 등가회로 모델링 Tool 그리고 정합회로 디자인 Tool로 이루어진 소나 센서 디자인 Tool의 타당성을 검증하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.463-466
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• 2004

수중 음향 탐지 시스템에서 빔 형성 기법은 오랫동안 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 빔 형성 기법은 탐지성능에 직결되기 때문에 최적의 빔 설계는 중요한 문제가 된다. 그리고 최적의 빔 형성기를 구현하기 위해서는 개별 센서에 대한 가중회로의 구성이 필수적이며, 가중회로를 구성하기 위해서는 개별 센서에 대한 등가회로 모델링과 정합회로 설계가 필수적이다. 이전의 연구에서는 센서 등가회로 모델링 Tool과 정합회로 디자인 Tool 각각의 구성과 사용방법에 대해서 소개하였다. 이 두 가지 Tool을 모두 이용하여 센서 등가회로 및 정합회로를 모델링하였고, 이를 바탕으로 실제 가중회로를 구현하였다. 가중회로는 정합회로와 트랜스포머로 구성된다. 본 논문에서는 이와같이 구성된 가중회로와 스케일 모델에 맞게 제작된 스피커 어레이를 이용하여 빔형성 실험을 하였으며, 그 결과를 이론치와 비교하였다. 이것을 바탕으로 BeamCAD, 센서 등가회로 모델링 Tool 그리고 정합회로 디자인 Tool로 이루어진 소나 센서 디자인 Tool의 타당성을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11A호
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• pp.861-869
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• 2011

본 연구는 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭의 영향을 극복하기 위한 제한적 되먹임 기반의 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법에 관한 것으로, 셀 간 간섭의 영향이 크게 작용하는 셀 외곽에서의 성능을 향상시키면서 또한 전체 시스템의 성능을 보장하는 것을 목표로 한다. 기존 전체 채널상태정보 기반의 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법의 경우, 시용자와 기지국은 채널상태정보의 되먹임 및 채널상태정보 교환에 대한 과부하가 크게 발생한다. 본 연구에서는 제한된 되먹임 기반의 협력적 스케줄링 및 협력적 빔형성 기법에서 인접 셀 간 간섭을 줄일 수 있는 간섭 채널의 영공간의 효율적 확보를 위한 코드북을 제안하고, 제안하는 코드북을 기반으로 외곽의 성능 및 전체 시스템의 성능을 높이기 위한 협력적 스케줄링 및 빔형성 기법을 제안한다. 제안하는 기법에 대한 성능은 비례적 공정 스케줄링을 통하여 외곽사용자의 채널용량 증가 및 전체 시스템의 채널용량 증가를 보임으로써 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권2호
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• pp.168-176
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• 2019

배열의 설계주파수보다 높은 주파수의 표적신호가 수신되는 경우 공간 에일리어싱에 의해 빔형성에 모호성이 발생한다. 이를 극복하기 위해 Abadi가 차주파수 빔형성 기법을 제안하였다. 하지만 차주파수 빔형성 기법은 차주파수의 값에 따라 최소한의 대역폭이 필요한 제약조건이 있다. 본 논문에서는 주파수-파수 스펙트럼의 특성과 라돈변환을 이용하여 공간 에일리어싱이 발생하는 표적신호의 방위를 추정하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 대역을 가지는 신호의 주파수 대역 내에서 방위추정의 모호성은 발생하지 않고, 표적의 방위를 추정할 수 있다. 하지만 대역을 가지는 신호에만 적용이 가능한 제약조건이 있다. 광대역 신호에 대해 시뮬레이션을 수행하여 알고리즘을 구현하고, 이를 SAVEX15 (Shallow Water Acoustic Variability EXperiment 2015)의 딱총새우 소음신호를 이용하여 차주파수 빔형성 기법의 결과와 비교 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.361-367
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• 2024

공기중 초음파 측정은 각종 기계 설비류의 이상 발생 예방 활동으로 산업계에서 사용되고 있다. 최근에는 다수의 초음파 센서 배열을 이용하여 설비의 이상 발생 위치를 찾을 수 있는 공기중 초음파 영상화 기법의 활용이 증가하고 있다. 초음파 음원의 위치를 가시화하기 위해 센서 별 위상 차이를 이용하는 빔형성법이 사용된다. 2차원 평면에 분포된 초음파 센서 배열을 이용해 3차원 공간에서 빔형성 파워 분포를 구할 수 있다. 본 논문에서는 관심 파장보다 크기가 큰 초음파 센서로 구성된 랜덤 희소배열(random sparse array)을 사용하고, 초음파 배열이 분포한 평면으로부터 일정한 거리만큼 떨어진 평행한 평면 내에서의 빔형성 파워 분포를 통해서 음원의 위치를 보여주는 영상화 기법을 구현하고자 한다. 기존의 빔형성법은 사용 하는 배열 센서의 개수와 그에 따른 구경의 크기 등에 의해 공간 해상도가 제한될 수 밖에 없다. 본 연구에서는 배열이 가지는 기하학적 제약을 극복할 수 있는 방법으로 기능성 빔형성법을 적용하여 고해상도 초음파 영상화 기법을 구현하였다. 기능성 빔형성법은 수학적으로 일반화된 형태의 빔형성법으로 표현가능하고, 기존의 빔형성법을 통해 얻어진 영상에서 주엽의 폭과 부엽의 크기를 저감시키는 역할을 하여 고해상도 영상화를 얻을 수 있는 장점이 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방법에 의한 영상화 성능을 관찰한 결과, 초음파 희소배열을 이용하여 공기중 초음파 음원의 해상도 증대가 성공적으로 구현됨을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.89-96
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• 2016

잠수함 정숙화 기술의 발달로 대잠 소나의 탐지성능 향상이 요구되고 있다. 이와 같은 성능향상의 필요성에 의해 소나체계에 널리 쓰이는 일반적인 빔형성 기법(CBF : Conventional BeamForming)보다 성능이 뛰어난 적응 빔형성(ABF : Adaptive BeamForming) 기법이 대체 알고리즘으로 검토되고 있다. 소나 체계에 적응 빔형성기를 적용하여 성능향상을 도모하기 위해서는 적응 빔형성 기법의 체계 적용성이 검증되어야 하는데 이를 위해서는 체계 적용성을 측정하기 위한 성능지표가 정립되어야 한다. 본 논문에서는 적응 빔형성기와 일반적인 빔형성기의 추적 개시(Tracking initiation) 확률을 산출하여 두 기법의 성능을 정량화하여 적응 빔형성기의 체계 적용성을 검토하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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• pp.43-46
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• 1999

소나 array의 기능을 최대로 활용하기 위한 다양한 기법들이 논의되고 있다. 기존에는 지향성을 최대화하거나 제한조건을 갖는 빔 형성 기법들이 연구되었다. 그러나 이러한 연구들은 대부분 등간격 선형 array문제에 적용되었다. 본 논문에는 이러한 기법을 Conformal array에 응용한 후에 발생하는 문제점에 대해 고찰하고, 이에 따른 해결책으로 보상된 가중 벡터를 적용하여 원하는 빔 패턴을 형성하는 방법을 제시한다.