• 제목/요약/키워드: 신호처리 알고리듬

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레이다와 전파신호처리 기술(I)

  • 곽영길
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제5권1호
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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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음향반향제거기의 동시통화처리 알고리듬 (A Double-Talk Processing Algorithm of Acoustic Echo Canceller)

  • 이행우;은명의;김종교
    • 한국음향학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.10-16
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    • 1998
  • 본 논문은 음향반향제거기에서 동시통화구간을 검출하고 처리하는 알고리듬에 대하 여 논하고 있다. 새로운 동시통화처리 알고리듬은 송신신호와 잔류신호간의 상호상관계수를 이용하여 동시통화 여부 및 구간을 검출하고 이 구간에서는 반향제거기의 계수적응을 중지 하도록 하는 것이다. 본 알고리듬을 사용함으로서 동시통화구간의 검출에 소요되는 계산량 이 대폭 감소할 뿐만 아니라 비정상상태의 원인이 동시통화에 의한 것인지 아니면 반향경로 응답의 변화에 의한 것인지를 구별할 수가 있다. 음향반향제거기에 제안한 알고리듬을 적용 하여 모의실험을 수행하므로서 본 알고리듬의 성능을 분석하였고 기존의 알고리듬을 적용한 경우와 비교, 검토하였다. 실험 결과 본 알고리듬을 적용한 음향반향제거기는 동시통화구간 을 완벽하게 검출하므로서 동시통화 후에도 계수가 발산하지않고 안정적으로 정상상태를 유 지함을 확인하였다.

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SAR 집중조사모드를 위해 전 개구면을 사용하는 수정된 FSA 기법 (A Modified FSA Technique Using Full-aperture for SAR Spotlight Mode)

  • 정영광;나원상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권10호
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    • pp.921-932
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    • 2016
  • 본 논문에서는 아리랑 5호의 고해상 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상 생성을 위해 수정된 주파수 스케일링 알고리듬(FSA: Frequency Scaling Algorithm)을 제안한다. 부 개구면(sub-aperture) 처리 과정에서 부정확한 기하 파라미터의 사용이 야기하는 방위압축 성능 저하문제를 개선하기 위해, 정확한 시간-주파수 분석을 통해 전 개구면(full-aperture) 신호처리 알고리듬을 설계한다. 이와 더불어, 아리랑 5호의 이동 집중조사(sliding-spotlight) SAR 신호처리에 적합한 전 개구면 신호처리 알고리듬을 위해 방위 스케일링 함수를 새롭게 제안하였다. 기존의 부 개구면 FSA 방식과 달리, 제안된 방법은 아리랑 5호의 모든 운용 모드에 적용 가능한 일관된 신호처리기 구조를 제공한다는 장점이 있다. 점표적 모의실험을 통해, 제안된 알고리듬이 기존의 전 개구면 데이터 처리 기법들에 비해 우수한 방위압축 성능을 제공함을 확인한다. 또한 아리랑 5호에서 획득된 실 데이터 처리 결과를 제시함으로써 제안된 기법의 유용성을 검증한다.

자율 데이터 Sphering : 회귀 신경망 (Unsupervised Data Sphering : Recurrent Neural Network)

  • 최승진;류영기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.660-662
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    • 1998
  • 데이터 sphering은 신호처리 및 신경망 분야에서 널리 이용되는 기본적인 처리과정으로, 그 목적은 주어진 데이터간에 correlation을 제거하는 것이다. 본 논문에서는 회귀 신경망을 도입하여, 데이터 sphering을 위한 새로운 on-line 알고리듬을 제시한다. 정보 이론에 입각한 risk 함수와, 최근에 제시된 natural gradient을 이용하여 새로운 데이터 sphering 알고리듬을 유도한다. 새로 제시된 알고리듬의 성능을 기존에 널리 이용되어 온 anti-Hebbian 학습 알고리듬과 비교 분석한다.

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대역간 신호비를 이용한 two-color 신호처리 알고리듬 (A Two-color Signal Processing Algorithm Using the Ratio between Two Band Signals)

  • 오정수;두경수;장성갑;서동선;최종수
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권6호
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    • pp.60-69
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    • 2000
  • 본 논문은 표적 추적 시스템의 시계 안에 배경잡음과 대응능력 같은 방해물들이 존재하는 복잡한 상화에서 효율적인 표전 추적을 위한 two color 신호처리 알고리듬에 대한 연구이다. 효율적인 표적 추적을 위해 두 개의 검출 대역이 사용되고, 표적과 방해 신호들의 스펙트럼 분포 특성을 나타내는 대역간 신호비가 정의된다. 제안된 알고리듬은 방해물의 신호비를 검출하고 이를 이용해 표적과 방해 신호들이 혼합된 신호에서 표적 신호만을 추출한다. 이 알고리듬은 성능 평가를 위해 로젯 주사 탐색기에 적용되어 다양한 조건에서 모의실험이 수행된다. 모의실험 결과는 제안된 알고리듬이 표적과 방해 신호들이 혼합된 신호에서 표적 신호만을 잘 추출하는 것을 보여준다. 제안된 알고리듬은 구성이 단순하고 주변 환경 변화에 적응할 수 있어 실제 시스템에 적용할 수 있다.

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적응 오경보율을 가지는 CFAR 검파기법을 이용한 변환 영역 부분적응 어레이 알고리듬 (Frequency-domain Partially Adaptive Array Algorithm Using CFAR Detection Technique with adaptive false alarm rate)

  • 문성훈;한동석;조명제
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.549-552
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    • 2000
  • 본 논문에서는 주파수 영역 배열안테나의 계산량을 감소시키기 위한 센서링 부분적응 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 입력신호를 주파수 영역으로 변환한 후 CFAR(constant false alarm rate) 검파기법을 이용하여 간섭신호가 존재하는 주파수 대역을 찾아내고 이에 해당하는 가중치에 대해서만 적응 신호처리를 수행한다. 이때 CFAR 검파기의 오경보율은 출력신호의 전력 변화량을 이용하여 환경에 맞게 적응적으로 변화시켜서 최적 값으로 설정한다.

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Real FFT를 이용한 FMCW 레이더 신호처리 (FMCW RADAR SIGNAL PROCESS USING REAL FFT)

  • 김민준;천이환;김주현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.2227-2232
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    • 2007
  • FMCW 레이더 신호처리를 위해 Real FFT를 적용하였다. Real FFT와 디지털신호처리를 이용하여 정확한 거리를 측정하기 위해서는 FMCW 레이더의 차 주파수 성분이 정확하고 주파수 분해능이 높아야 한다. 본 논문은 높은 분해능의 차 주파수 성분을 추출하기 위한 알고리듬을 구현하여 Matlab으로 시뮬레이션 하였다. 사용된 알고리듬은 Zoom FFT, Decimation, 디지털 저역통과 필터, Zero Padding 등을 이용하였으며, 시뮬레이션 결과 거리측정범위는 35m이내이며, 정확도는 ${\pm}5mm$였다.

근사 공분산 행렬을 이용한 빠른 입사각 추정 알고리듬 (Fast DOA Estimation Algorithm using Pseudo Covariance Matrix)

  • 김정태;문성훈;한동석;조명제;김정구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권1호
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    • pp.15-23
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    • 2003
  • 본 논문에서는 입사 신호의 근사 공분산 행렬을 이용하여 신호의 입사각을 빠르게 추정하는 입사각 추정 알고리듬을 제안한다. MUSIC(MUltiple Signal Classification) 알고리듬과 같은 기존의 부분공간 입사각 추정 알고리듬은 입력 공분산 행렬을 구하기 위해서 다수의 표본 신호를 필요로 하며, 입력 공분산 행렬을 획득하기 위한 표본 신호의 수신시간 동안 입사각 추정이 수행될 수 없으므로 빠른 신호처리가 불가능하다. 또한 코히어런트 신호가 입사하는 경우에 코히어런트 신호간의 간섭으로 신호의 입사각을 정확하게 추정할 수 없다. 제안한 입사각 추정 알고리듬은 빔 형성기를 이용하여 매 표본 신호의 공간적인 빔 형성을 먼저 수행하여 신호간의 간섭을 제거한 후에 센서의 출력 값을 이용하여 방위각 응답(bearing response)과 방향 스펙트럼(directional spectrum)을 구한다. 방위각 응답으로 대략적인 신호의 입사각을 추정한 후에 방향 스펙트럼을 이용하여 정착하게 신호의 입사각을 추정한다. 제안 입사각 추정 알고리듬은 공분산 행렬을 구하기 위하여 그 순간의 각 어레이 소자에 입사되는 표본 신호만을 사용하고 방위각 응답을 구하기 위해서 몇 순간 동안의 표본 신호만 필요로 하므로 기존 입사각 추정 알고리듬에 비하여 크게 향상된 입사각 추정 속도를 갖는다.

실시간 2차원 디지털 신호처리를 위한 VLSI 구조 (A VLSI Architecture for the Real-Time 2-D Digital Signal Processing)

  • 권희훈
    • 정보와 통신
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    • 제9권9호
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    • pp.72-85
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    • 1992
  • 다수의 처리 장치가 실시간 실현에 필수적이라는 것이 많은 디지털 신호처리를 일정한 시간 내에 하기 위한 요구 조건이다. VLSI 기술이 발전함으로 많은 기능 장치로 구성된 컴퓨터 시스템을 설계하고, 실현하는 것이 가능하게 되었다. 일정한 시간내에 높은 처리 능력을 갖음으로서 디지털 신호처리에 응용할 수 있는 VLSI 구조를 연구하는데 데이터 통신의 요구량과 계산의 복잡성을 최소화 할 수 있는 알고리듬의 개발이 요구된다. 이 문제를 해결하는 방법으로 DLSI 시스템이나 적응 시스템을 모델로 하는 효과적인 알고리듬을 조사하고 , 이 알고리듬을 실현할 수 있는 VLSI구조와 연관된 멀티 프로세서 시스템을 개발하는데 본 연구의 목적이 있다. 본 연구에서는 실시간 2차원 신호처리를 할 수 있는 새로운 VLSI 구조를 제안했다. 이 VLSI 구조는 칩 내부에서 단일 처리 장치가 갖는 개념을 다수의 처리 장치를 사용하는 경우로 확장하였다. 이 VLSI 구조는 입력 데이타의 크기가 증가함에 따라서 복잡성과 입력당 계산의 수가 증가하지 않는다는 장점을 갖기 때문에 매우 큰 2차원 데이타를 실시간에 처리할 수 있다.

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다중 DSP 구조의 Morocco-2 보드를 이용한 확장성을 갖는 펄스 도플러 레이다 신호처리기 구현 (Realization of the Pulse Doppler Radar Signal Processor with an Expandable Feature using the Multi-DSP Based Morocco-2 Board)

  • 조명제;임중수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1147-1156
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    • 2001
  • 본 논문에서는 레이다 수신신호의 거리 및 방위 방항 데이터의 위상 연속성을 유지하면서 프로세서간의 데이터 전송량을 최소화하는 레이다 신호처리기 구조를 제안하였다. 이는 레이다 기능 알고리듬의 추가나 운용 시나리오 변경 등에 의한 하드웨어 재구성이나 확장이 용이한 다중 DSP 구조의 프로그램 가능한 레이다 신호처리기 이다. 기능 알고리듬 수행 및 신호처리 결과 데이터 전송 소요시간을 측정하여 병열 분산처리 가능한 타스크 구조로 신호처리기를 설계함으로써, 레이다의 기능 알고리듬 수행시 프로세서간 데이터 교환을 필요없게 하였다. 레이다 신호처리기를 구현하기 위하여 아날로그 디바이스사의 ADSP-21060 프로세서가 탑재된 스리트럼사의 Morocco-2 보드와 병렬처리 소프트웨어 개발 도구인 APEX-3.2를 이용하였다.

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