• 제목/요약/키워드: 센서 배열

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2차원 멀티베이스라인 방향탐지 배열 구조 설계 (The Design of Array Geometry in 2-D Multiple Baseline Direction Finding)

  • 박철순;김대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10A호
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    • pp.988-995
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    • 2006
  • 본 논문에서는 방위각과 고각을 동시에 탐지하는 2차원 멀티베이스라인 센서 배열 설계에서 DOA(Direction Of Arrival) 정확도를 유지하면서 센서 안테나수를 최소화하기 위해 위상차 공간에서 유클리드 최소 거리함수를 이용한 논하모닉 배열 구조 설계 메소드를 제안한다. 제안된 메소드는 기존 메소드와 달리 최소 이격 거리비가 반파장 이상인 경우에도 적용 가능할뿐더러 임의 배열구조에서도 적용이 가능한 장점을 갖는다. 다중신호 입사조건에서 초분해능 알고리즘을 적용한 모의 실험을 통해 설계 접근성의 효율성을 제시하였다. 또한 제안된 메소드를 적용하여 2차원 비대칭 배열 안테나를 설계하였고, 제작된 배열 안테나를 이용한 실험 결과를 통해 그 성능을 확인하였다.

기준신호원을 이용한 배열센서의 위치, 이득, 위상 보정기법 (Location and Gain/Phase Calibration Techniques for Array Sensors with known Sources)

  • 유성기;이태범;신기영
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.155-163
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    • 2012
  • 기하학적 오차와 전기적 오차는 배열센서 시스템의 성능을 심각하게 저하할 수 있다. 이러한 문제를 완화시키기 위해 다양한 보정 기술이 개발되었다. 본 논문에서는 배열센서의 위치오차, 이득오차, 위상오차를 보상하는 두 가지 기술을 비교하였다. 그 중 하나의 방법은 1차 테일러급수 전개를 통해 배열센서의 명목상 값으로부터 실제 조향 벡터를 예측한 후 MUSIC 알고리즘의 null 특성을 이용하여 형성되는 몇 가지 식을 이용하여 센서의 실제 위치, 이득, 위상을 추정한다. 또 다른 하나의 방법은 기준신호원의 공분산 행렬을 이용하여 이러한 오차들을 예측한다. 시뮬레이션을 통해 두 가지 보정기술 모두 성공적으로 오차를 보정하였고, 10dB~50dB SNR 범위에서 Fistas and Manikas의 알고리즘이 Ng and Lie의 알고리즘 보다 노이즈에 더 강건하다는 것을 증명하였다.

교육용 로봇을 위한 포토트랜지스터의 방사형 배열을 이용한 물체추적기능을 갖는 거리 센서 모듈 개발 (Development of distance sensor module with object tracking function using radial arrangement of phototransistor for educational robot)

  • 조세형
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.922-932
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    • 2018
  • 방사형 거리 센서는 측량 및 자율 주행에 널리 사용된다. 이러한 센서의 작동 원리 및 적용 방법의 교육이 필요하다. 상용 방사형 거리 센서의 저성능화를 통한 저가화가 계속되고 있지만, 교육 목적으로 사용하기에는 여전히 고가이다. 본 논문에서는 교육용 로봇에 활용할 수 있는 저가의 포토트랜지스터의 방사형 배열을 이용한 물체추적기능을 갖는 거리 센서 모듈을 제안한다. 제안하는 방법은 포토트랜지스터를 180도 범위의 배열로 배치하여 빠르게 움직이는 물체의 위치를 즉시 감지할 수 있으며 서보 모터를 사용한 센서 회전으로 감지 각도 범위를 향상하고 물체를 추적한다. 제안된 센서의 스캔 속도는 상업용 거리 센서보다 50~200배 빨라서 1ms의 제어 루프를 가지는 고성능의 교육용 모바일 로봇에 적용할 수 있다.

초점면 배열 방식 열상 카메라 시스템의 화질 개선 연구 (A Study on the Improvement of Image Quality for a Thermal Imaging System with focal Plane Array Typed Sensor)

  • 박세화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.27-31
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    • 2000
  • 대상 물체의 온도분포를 해석하고 계측하기 위해 열상 장비가 구현된다. 시스템의 주요한 부분은 초점면 배열 형태의 센서가 적용된 열상 카메라이다. 적용된 열상 센서는 중파장 적외선 영역의 신호를 검출하며 열상을 형성하기 위한 기본 신호를 출력한다. DSP가 활용되어 센서 신호처리를 통해 열상을 구성하고 NTSC 신호 및 디지털 신호 출력을 한다. 열상의 화질을 개선하기 위해 이점 교정법을 적용한다. 이는 낮은 온도와 높은 온도를 기준으로 하여 초점면 배열 센서 화소 신호의 공간적인 비균일함을 교정하는 것으로서 실험 결과를 통해 열상의 화질이 개선됨을 보인다.

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협대역 다중표적의 효과적인 3차원 위치추정 알고리듬 (An Efficient Algorithm for Localizing 3D Narrowband Multiple Sources)

  • 이철목;이종환;윤경식;이균경
    • 한국음향학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.61-66
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    • 2000
  • 본 논문에서는 다중 3차원 근거리표적의 위치를 효과적으로 추정하는 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 세 개의 부분 센서배열을 이용하여 기존의 3D MUSIC에서의 3차원 탐색을 3번의 1차원 탐색으로 대치함으로써 연산량을 감소시켰다. 각각의 부분센서배열에서 얻은 센서신호로부터 표적이 원거리에 있다고 가정하고 원거리 입체각을 추정하면 추정된 입체각은 실제 근거리 표적의 위치인 방위각, 고각, 거리의 함수로 주어진다. 그러므로 세 개의 부분센서배열로부터 얻은 세 개의 함수를 연립하여 풀면 실제 근거리표적의 위치를 추정할 수 있다. 또한 다중 표적의 경우, 추정치에 대하여 3차원 MUSIC 스펙트럼 값을 비교함으로써 연관 문제를 해결하였다.

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온도 모니터링을 위한 광섬유 센서와 온도센서 배열 케이블의 비교 연구 (A Study on the Comparison between an Optical Fiber and a Thermal Sensor Cable for Temperature Monitoring)

  • 김중열;송윤호;김유성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.15-24
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    • 2007
  • 본 연구에서는 여러 지점의 온도를 동시에 측정할 수 있는 두 가지 온도 모니터링 기법을 소개하고 있다. 그 하나는 고유주소를 가지고 있는 온도센서로 구성된 온도센서 배열 케이블을 이용하는 기법이며, 다른 하나는 광섬유 센서를 이용하여 분포 온도를 측정하는 기법이다. 이 두 기법의 차이점은 다음과 같이 요약될 수 있다. 온도센서 배열 케이블은 온도센서가 위치하는 정확한 지점의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 측정의 정밀도 및 분해능은 그 온도 센서의 성능에 따라 결정된다. 한편, 광섬유 센서는 레이저 펄스가 광섬유를 따라 보내질 때 생성되는 Raman 역산란파를 분석함으로써 온도를 측정하기 때문에 분포 개념의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 분해능은 측정거리, 측정시간 및 온도측정 거리분해능에 따라 결정된다. 본 논문은 두 가지 온도 모니터링 시스템의 장단점을 비교함으로써 기술적이고 경제적인 측면에서 그의 응용분야를 면밀히 검토하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 두 기법을 이용한 다양한 실험을 실시하였다. 그 결과를 검토해 보면 온도센서 배열 케이블은 300m 범위 내의 지하수 흐름, 지열 분포 및 그라우팅 효과 검증에 적합할 것으로 판단되며 광섬유 센서는 상대적으로 긴 거리에 걸친 분포 온도에 대한 정보가 필요한 파이프 파인 감시, 터널 화재 감시 및 전력선 모니터링과 같은 분야에서 효율적으로 활용될 것이 기대된다.

Sagnac형 광섬유 배열센서를 이용한 유증 음답 탐지 연구 (Investigation of the Acoustic Detection in Transformer Oil Using Sagnac Fiber Optic Sensor Array)

  • 이종길;이승홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.533-534
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    • 2010
  • Fiber optic sensor has bee widely used in the industrial applications. For the application of acoustic detection of the high voltage electric transformer Sagnac interferometer can be used. In this paper several different materials of mandrel were used in the fiber sensor array. Based on the transformer oil fiber optic sensor is more sensitive than in the air.

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초음파센서 뉴로퍼지 시스템을 이용한 패턴인식률 개선 (Ultrasonic Sensor System using Neuro-Fuzzy Algorithm for Improvement of Pattern Recognition Rate)

  • 나철훈;최광석;부수일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.721-724
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    • 2014
  • 초음파센서는 저렴성, 단순한 구조, 기계적 강인성, 사용상의 적은 제약 등의 이점 때문에 다양한 응용분야에 적용된다. 물체의 인식에 초음파센서를 사용하기에는 낮은 분해능을 초래하는 불량한 방향성과 측정오류를 유발하는 반사성의 어려움을 내재하고 있다. 이런 문제를 개선하기 위해서 다양한 센서의 배열형태에서 많은 수의 센서를 사용하거나, 일정 수의 센서를 사용할 경우에는 센서의 배열을 기계적으로 이동시킨다. 본 논문에서는 물체의 패턴인식에 있어서 가장 기본적인 거리, 물체크기, 물체각도 값을 얻기 위해 간단하게 구성된 전자회로를 부가하여 초음파센서의 송출전압을 여러 단계로 변경시켜 얻어낸 데이터에 뉴로퍼지 기반의 지능적 계산 알고리즘을 적용하여 개선된 결과를 얻는다.

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고감도 EM 센서용 24 GHz 마이크로스트립 패치 배열 안테나 (24 GHz Microstrip Patch Array Antenna for High Sensitivity EM Sensor)

  • 정영배;정창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1116-1120
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고감도 EM 센서용으로 적용되는, 고이득의 소형 마이크로스트립 배열 안테나 구조를 제안하였다. 안테나의 동작 주파수는 24 GHz 대역이며, 안테나의 기본 구조는 배열 중간에 급전점이 위치하고 급전점으로부터 체피세프(Chebyshev) 다항식에 의한 대칭적인 패턴을 갖는다. 또한, 배열 안테나의 양 측면에 빔 폭 가변을 통하여 지향성을 증가시키기 위한 측면 날개를 부가함으로써 배열의 크기를 확장하지 않고 안테나의 이득을 향상시켰다. 또한, 본 구조를 사용하는 경우, 안테나의 동작 주파와 부엽 레벨(side-lobe level)은 이득과 관계없이 그대로 유지되었으며, 면밀한 측정을 통하여 설계 결과를 검증하였다.

전달함수를 이용한 저파수 영역에서의 센서 유입 소음 특성 연구 (Inflow Noise Characteristics of the Sensor in Low Wave Number Region Using Transfer Function)

  • 박지혜;이종길;신구균;조치영
    • 대한공업교육학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.238-251
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    • 2009
  • 배열센서에 영향을 주는 자체소음은 그 시스템이 설치된 곳에서 발생하는 소음과 해양으로부터 들어오는 주변소음을 포함한 소음으로 정의된다. 수중에서의 탐지를 위한 배열 구조는 표면을 따라 발생되는 유체 유기소음에 많은 영향을 받는다. 본 논문에서는 곡면배열 음향 센서를 설계하기 위하여 유동유기 소음의 영향으로 인한 주파수 밀도 함수의 적분식의 주요 구성요소인 전달함수(transfer function)를 저파수 영역에서 수치해석 하였다. 난류 경계층에서 발생하는 유입 소음은 수정된 Corcos 모델을 이용하였다. 저파수 영역에서의 전달함수의 특성은 고정판의 두께와 밀도가 작아질수록 함수의 적분값은 적어지므로 소음의 영향은 줄어드는 것으로 나타났다. 또한 Corcos 벽면 압력과 전달함수의 곱에 따른 특성과 주파수 밀도 함수의 곱의 변화를 보였다. 향후 이러한 연구는 무인 잠수정에 탑재할 수 있는 곡면배열 센서의 설계에 응용이 가능하리라 판단된다.