본 논문은 수동형 선형 견인 배열 센서를 이용한 합성 어패처의 일종인 FFTSA (Fast Fourier Transform Synthetic Aperture)를 이용하여 탐지하려는 목표물에 대한 입사각 추정에 있어 코히어런스 효과 및 견인 배열경로 변화에 따른 추정 성능을 고찰하였다. 또한 선형 견인 센서 배열 방법의 환경적 요인에 의한 입사각 추정의 취약성으로 인해 비선형 견인 센서 배열 방법인 왜곡된 구조의 배열 기법을 FFTSA기법에 적용하여 새로운 형태의 수동형 견인 센서 배열 방법을 제안하였으며,FFTSA 기법과 왜곡된 구조의 배열 기법에 대해 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통하여 탐지하려는 목표물에 대한 센서 입사 신호의 추정 성능을 비교하여 보았다.
신호 대 잡음비가 매우 낮은 수중 음원을 탐지하기 위해서는 많은 센서를 갖는 견인 배열 시스템을 운용하여야 한다. 그러나 이러한 경우 수백 미터에 이르는 배열을 견인함이 끌고 다닐 때 파도와 같은 해수면의 움직임과 견인선의 기동 형태에 따라 원하는 배열 형태를 항상 유지할 수 없다. 그러므로 본 논문에서는 실제 수 중 환경에서 견인되는 배열의 왜곡된 형태를 시간적으로 뿐만 아니라 공간적으로 통합된 센서의 움직임 근거로 한 상관 형태를 잘 표현한 ""Paidoussis"" 방정식을적용하여 이 방정식의 간단화된 형태인 수차 모형(Water pulley)배열을 협대역 목표물 탐지에 이용하였다. [1][2][8] 수차 모형 구조의 배열을 이용하여 사상 기법을 적용하면 수차 모형의 왜곡 특성으로 인해 센서간 간격이 비균일성을 가지는 가상의 선형 배열이 형성되어 진다. 본 논문에서는 사상 기법에 의해 생성된 가상의 선형 배열을 토대로 합성 어패처 방식의 일종인 FFTSA(Fast Fourier Transform Synthetic Aperture) 기법을 이용하여 센서 배열의 입사각 추정 성능에 중대한 영향을 부여하는 코히어런스 주기에 따른 추정 성능의 변화 및 견인함의 이동 경로 변화에 따른 변동 경로 주기에 따른 성능 변화를 분석하였다.
Inductive loaded 패치 안테나를 단위 안테나로 이용하는 E-평면 선형 배열 안테나의 방사 특성에 대하여 연구하였다. 유전상수가 크고 두꺼운 기판을 이용하여 설계한 inductive loaded 패치 선형 배열 안테나의 방사 특성은 인접 안테나 간 상호결합이 작기 때문에 일반적인 사각 패치 선형 배열 안테나의 방사 특성에 비해 크게 향상되었다. 5 소자 E-평면 inductive loaded 패치 선형 배열 안테나의 방사 특성이 가장 향상되는 단위 $5{\times}2$ inductive loaded 패치 안테나의 패치 길이를 도출하였다.
가늘고 긴 선배열을 해상에서 운용할 때 비선형 형상이 유도되므로 음원에 대한 정확한 탐지를 위하여 배열형상 추정이 필요하다. 방위센서를 이용한 배열형상 추정을 위하여 배열의 천 정도가 적은 경우에만 적용 가능한 다항 근사화 방법의 제한점을 극복하기 위하여 반복법을 제안하고, 수치 시뮬레이션을 통하여 반복회수에 따른 배열형상 추정결과를 분석하였다
본 논문에서는 안테나 배열 간격이 등간격 선형배열(uniform linear array)이 아닌 비등간격 선형배열인 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이다의 직교신호 분리에 대하여 논의한다. 다중의 전파탐지기를 이용하여 얻은 신호를 기반으로 전파탐지기 배치를 통하여 새로운 rotational invariance 구조를 부여하여 ESPRIT 알고리즘을 이용할 수 있게 한다. 이를 통하여 수신신호로부터 직접 MIMO 레이다의 직교신호를 간단한 연산으로 암맹적으로 분리하는 방법을 제시한다. 추정된 직교신호를 이용하여 차후 MIMO 레이다의 무력화 혹은 기만에 활용할 수 있도록 한다.
잡음신호제거 성능을 향상시키기 위하여 일반선형제약적응배열이 제안되었다. 잡음신호제거 성능이 배열계수 벡터공간에서 검토되었다. 제약면이 이득요소에 의하여 원점에 대하여 수직 방향으로 이동하는데 이득요소가 커지면 원점과의 거리는 감소하게 됨이 밝혀졌다. 따라서 이득요소의 변화가 계수벡터와 잡음신호 방향벡터와의 직교성의 정도에 영향을 주어서 일반선형제약적응배열의 잡음신호제거 성능이 이득요소에 의하여 향상되게 된다. 제안된 적응 배열은 최적의 이득요소 수치에서 간섭적인 신호환경에서는 기존의 선형제약적응배열에 비하여 더 나은 잡음신호제거 성능을 나타내고 비간섭적인 신호환경에서는 비슷한 잡음신호제거 성능을 나타냄이 관찰되었다.
유한한 기판크기가 E-평면으로 배열된 선형 위상 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 여러 가지 기판 크기에 따른 active reflection coefficient 와 average active element pattern 으로부터 선형 배열안테나의 방사특성을 예측하였다. E-평면과 만나는 기판 가장자리까지의 거리 변화가 H-평면과 만나는 기판 가장자리까지의 거리 변화에 비해 위상 배열 안테나의 방사 패턴 특성에 미치는 영향이 큰 것을 알 수 있었다.
접미사 배열이나 접미사 트리는 대용량의 서열데이터를 효율적으로 검색, 저장할 수 있는 인덱스 자료구조로서 바이오인포매틱스와 같이 대용량 데이터의 처리. 분석이 필요한 분야에 이용될 수 있다. 최근 들어 접미사 배열에 대한 연구가 활발히 진행되어 접미사 배열의 효율적인 저장, 선형시간 생성 및 선형시간 탐색 알고리즘들이 개발되었다. 본 논문에서는 같은 전사인자가 결합할 것으로 예상되는 여러 개의 전사조절부위에 대한 DNA 서열들이 입력으로 주어졌을 때 전사인자가 결합하는 부위를 예측하는 방법을 제시한다. 이를 위해 최근에 제시된 선형시간 접미사 배열 생성 알고리즘을 이용하고 TRANSFAC과 EMBL 등의 DB를 이용하여 실험을 통해 본 논문에서 제시하는 방법의 정확도를 평가한다.
본 논문에서는 유전 알고리즘에 기반하여 선형 위상 배열 안테나에서 합성 빔의 부엽 세기를 최소화하기 위한 부배열 구조 최적화 기법을 제안한다. 부배열 구조의 최적 설계 시 부배열 구성에 적용이 가능하도록 유전 알고리즘의 연산을 수정하였다. 제안된 부배열 설계법을 이용하여 40개의 배열 소자를 갖는 선형 배열 안테나에서 합성 빔 및 재밍에 대한 적응 신호 처리 후의 부엽 세기를 최소로 하는 불규칙 구조의 16개로 구성된 부배열구조를 설계하였고, 규칙적인 부배열 구조에서의 최대 부엽 세기보다 약 10 dB 감소된 부엽 세기를 확인하였다.
개구면 결합 마이크로스트립 패치 안테나(aperture coupled microstrip patch antenna; ACMPA)를 단위 소자로 가지는 H-평면 5소자 선형 배열 안테나의 기판 크기 변화가 방사 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 단일 ACMPA 와 ACMPA를 단위 안테나로 가지는 H-평면 5소자 선형 배열 안테나의 전방방사 이득이 최대가 되는 패치 중심에서 E 평면 방향의 기판 가장자리까지의 길이($d_E$)와 H 평면 방향의 기판 가장자리까지의 길이($d_H$)는 서로 같음을 볼 수 있었다. 또한 선형 배열 안테나와 단일 ACMPA의 전방방사 이득이 최소가 되는 $d_E$ 와 $d_H$도 거의 같음을 볼 수 있었다. H-평면 선형 배열 안테나의 기판 크기에 따른 전방방사 이득의 변화는 $d_E$에 의해서 큰 영향을 받음을 볼 수 있었다. H-평면 선형 배열 안테나의 방사 이득이 최적화된 기판 크기는 선형 배열 안테나를 구성하는 단위 안테나의 전방방사 이득이 최적화된 기판 크기로부터 도출할 수 있음을 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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